一、引言

汛期水位监测对于水文管理和防洪工作至关重要。本文提出了打造智慧河道水位流量监测系统的方案，旨在通过先进的技术手段，实时准确地监测河道水位和流量，提高水文预报和防洪决策的准确性和时效性。

并且随着国家工业发展水资源越来越紧，同时水污染加重可利用水源越发稀缺。中小河流在线流量监测重要性更显突出。河流在线流量监测，可实时掌握可用水资源。河流在线流量监测，在山洪和台风期间掌握各河道流量防范“天灾”。省市县镇交界河道流量在线流量监测，可为相互“水权”提供依据。

二、系统设计与构成

智慧河道一般由以下几个方面组成：1、水位流量：可以根据现场环境选择多普勒超声波流量计（接触式）或者雷达流量计（包含雷达流速仪和雷达水位计）非接触式）.2、水质在线监测：包括PH,温度，浊度，COD,氨氮，BOD等。3、图像视频：用于拍摄下泄口或者是流量计安装处的视频图像，通过4G网络将数据传输至服务器远端可以查看。4、供电系统：用于给整套系统进行供电、根据现场环境可以选择太阳能供电或者市电供电。5、通信设备：可以通过遥测终端机将采集到的传感器数据通过GPRS发送至云端。6、数据查看：数据可以通过遥测终端机发送至数据服务器、用户可以通过云平台或者手机浏览器远程查看数据，数据也可以发送至相应监管部门的服务器。

三、系统功能

能对断面流速、水温、流向、水位等进行24小时连续在线监测。能根据实时采集的流速、水位，计算断面流量。能实现水量数据采集、流量计算、存储、传输的功能。能将采集的水位、流速、流量和测站状态信息通过通讯网络传输到接收中心。可人工设定和修改断面平均流速关系线。

四、数据传输方式

光纤有线传输：采用光纤或者有线宽带网络。适合安装点有网络且下泄流量站点离的比较近的地方可以考虑采用这种方式。

GPRS/4G无线通信：采用GPRS或者4G信号将数据和视频图像传输至服务器。适合安装点比较远、无法布线的场合。北

斗通信：采用北斗短报文进行通信，遥测终端机采集到的数据通过北斗短报文的形式发送至一台北斗接收机上，北斗接收机将数据进行转发。适合安装点无网络信号的地方。

五、主要设备选型

1.雷达波测流系统-雷达流量计

雷达流速仪产品特点：●防水、防结露、防雷设计，适用于各种野外环境；●进口平面微带雷达非接触式测量，不受气候、泥沙及漂浮物影响●能够适应复杂情况，不受高水位、垃圾、淤泥、植被等影响；●快速精确测量，数据输出稳定，且适用于洪水期高流速环境；●测量运行和休眠模式相结合；●雷达发射波束角小，准确度高，不易受外界影响；●结构小巧，功耗低，安装方便、易维护；●配套控制器远传设备，可轻松对接现有水文遥测系统；●宽输入电压范围，适合太阳能电池供电；●独有渠道流速模型，测量精度更高。技术参数：测量范围：0.01-20m/s测量精度：±0.01m/s雷达垂直倾斜角修正：自动修正流速方向识别：双向雷达频率：24GHz有效距离：0-40m供电范围：12VDC输出接口：RS功耗：＜1W工作温度：10-60℃存储温度：20-70℃相当湿度：0-95%RH防护等级：IP66

2.遥测终端机

产品特点：

●通信功能：支持GPRS,短消息，卫星，,以太网等多种通信方式。●工作模式：支持实时在线以及定时唤醒等工作方式。●采集功能：水位，雨量，温湿度，水文，流速，流量，风速风向，闸位，电池电压等数据，其它传感可定制。●图片抓拍功能：支持4个工业相机抓拍上传。●远程管理功能：支持远程配置，远程升级，远程重启等远程维护功能。●报警功能：水位雨量，门限报警。●存储功能：自带flash存储以及TF卡，可长久存储历史数据，掉电不丢失。●本地配置：本地支持USB以及WIFI配置，数据查询，历史数据导出。●支持多3个中心，可实现“一包多投”功能●支持比较高GB容量TF卡，可作为海量数据存储器使用。●宽电压设计，具有反接保护和短路保护功能。●所有输入输出端口采用抗雷击设计，可省缺外置防雷保护模块。●支持主备信道切换，以及GPRS短信同时上报（短信内容格式可定制）.●安全报警功能：支持柜门开启报警技术参数：●硬件配置：2路RS接口，1路TTL串口（可用作IO接口，外接单总线温湿度传感器，控制继电器等）,SDI接口，1路IO接口，1路脉冲输入接口，1路脉冲雨量计接口，2路模拟量4-20mA接口，1路以太网接口（可外接多种转换模块）,2路12V可控电源输出，1路5V可控电源输出。●存储容量：16M,支持比较大GTF卡。●供电电压：6-24V.●功耗：待机电流1Ma(12V)●工作电流6Ma(12V)●工作环境：温度-30~60℃,湿度lt;95：无凝露%

3.雷达水位计

技术参数：

测量范围：30m或70m精度：±3mm频率范围：26GHz供电电压：6-24V信号输出：RSModbus