技术摘要：
本发明实施例公开了一种平原渠道测流设备及方法，安装在渠道上，包括：监测设备和信息化智能平台；所述监测设备包括：雷达测流主站；上游水位站，所述上游水位站设置在所述雷达测流主站的上游；下游水位站，所述下游水位站设置在所述雷达测流主站的下游；所述信息化智  全部
背景技术：
平原沟渠测流是在沟渠首部设置测流装置对过水量进行监测。平原区沟渠坡降很 缓，一般不能满足修建量水建筑物的条件，只能靠流速和水位的监测计算过水量。限于投资 的因素，在比较小的支渠，流量的远程自动监测站多利用雷达探头进行流速、水位测定，是 比较好的解决方案，非接触测量可避免水中杂物和淤积的干扰，且具有投资少和无需值守 的优点。但雷达流速探头的启动流速较大(0.22m/s)，当流速小于启动流速，监测的流量为 “零”，导致在流速缓慢时流量计算出现盲区，是这种雷达测流方法的缺陷。由于平原渠道， 尤其是较小的支渠，兼有蓄水和输水的功能，流速缓慢的情况也会在水深的时候出现，如不 能计算流量造成的误差会更大。
技术实现要素：
本发明提到的SPSS(Statistical  Product  and  Service  Solutions)，为"统计产 品与服务解决方案"软件。 为此，本发明实施例提供一种平原渠道测流设备及方法，以解决现有技术中由于 雷达测流技术在流速缓慢时出现的的测流盲区问题。 为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案： 根据本发明实施例的第一方面，提供一种平原渠道测流设备，安装在渠道上，包 括：监测设备和信息化智能平台；所述监测设备包括： 雷达测流主站； 上游水位站，所述上游水位站设置在所述雷达测流主站的上游； 下游水位站，所述下游水位站设置在所述雷达测流主站的下游； 所述信息化智能平台分别与所述雷达测流主站、上游水位站、下游水位站通讯连 接，所述信息化智能平台用于采集所述雷达测流主站、上游水位站以及下游水位站监测到 的数据并计算流量。 可选的，所述上游水位站设有依次连接的第一压力式水位探头、第一电缆管、第二 采集与传输设备。 可选的，所述雷达测流主站设有依次连接的雷达探头、第二电缆管、第一采集与传 输设备。 可选的，所述信息化智能平台包括自动采集与上传模块、物联网数据库以及智能 算法模块，所述物联网数据库分别与所述自动采集与上传模块和智能算法模块通讯连接， 所述自动采集与上传模块分别与所述第一采集与传输设备、第二采集与传输设备通讯连 接。 4 CN 111551216 A 说　明　书 2/6 页 可选的，所述自动采集与上传模块包括采集设备、物联网协议以及平台数据库，所 述采集设备通过所述物联网协议将采集的监测数据传输至所述平台数据库。 可选的，所述智能算法模块包括跟踪学习单元、历史数据分析单元以及数据处理 单元。 可选的，所述上游水位站与下游水位站之间的距离大于300m。 可选的，所述雷达探头与水面的距离大于等于2m。 可选的，所述雷达探头包括雷达多普勒流速探头和雷达水位探头，所述雷达探头 包括多普勒流速探头和雷达水位探头。 根据本发明实施例的第二方面，提供一种使用上述的平原渠道的测流设备的测流 方法，包括如下步骤： a.当渠道内的水流为正常流速时，采用雷达多普勒流速探头和雷达水位探头分别 监测流速和水位；第二采集与传输设备采集监测到的流速和水位并传输至自动采集与上传 模块，自动采集与上传模块采集监测到的流速和水位并上传至物联网数据库，智能算法模 块通过物联网数据库的数据计算出流量Q1； 按条件 C＝0引入SPSS拟合模块得出a、b； 其中，Q1i为由雷达测站的流速和水位计算得出的流量；Xi为上下游水位差；a、b为 回归参数；c为常数； 同时通过第一压力式水位探头和第二压力式水位探头监测上、下游的水位；第一 采集与传输设备采集监测到的流速和水位并传输至自动采集与上传模块，自动采集与上传 模块采集监测到的流速和水位并上传至物联网数据库； b.每30分钟重复一次a步骤，渠道内的水流逐渐减小至启动流速，得到多组“流量- 水位差”数据；智能算法模块跟踪数据变化实时进行回归分析，实时更新“流量-水位差”函 数关系的参数； c.在雷达测速的盲区，根据上、下游水位站监测到的水位差以及当前水深，智能算 法模块通过物联网数据库的数据，采用“流量-水位差”函数关系计算流量Q2； Q2＝aX2 bX c 其中，Q2为雷达测流盲区时根据水位差计算的流量。 本发明实施例具有如下优点： 本发明实施例结构简单、成本低、设计思路新颖，能够弥补雷达测流的盲区，从而 提高测流精度，有利于在平原渠道的流量远程自动监测中推广应用。雷达测流存在盲区，导 致在低流速情况下测流误差较大。本发明实施例提出在水流断面的上、下游增加水位站测 定上下游水位的方法来计算低流速时的过流量，弥补了雷达测流的缺陷，在低成本前提下 提高了测流的精度。本发明实施例的智能算法模块依靠雷达测流主站“实时自动”拟合回归 参数，特点是每次雷达测流进入盲区时都是用最新的标定的“水位差-流量”关系进行计算， 结果准确。 5 CN 111551216 A 说　明　书 3/6 页 附图说明 为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方 式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅 仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图引伸获得其它的实施附图。 本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供 熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的 实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功 效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。 图1为本发明实施例提供的一种平原渠道测流设备布局示意图； 图2为本发明实施例提供的一种平原渠道测流设备的信息化智能平台构成示意 图； 图3为本发明实施例提供的一种平原渠道测流设备的雷达测流主站示意图； 图4为本发明实施例提供的一种平原渠道测流设备的水位站示意图； 图5为本发明实施例提供的一种平原渠道测流设备的智能算法模块各功能单元及 相互关系示意图； 图6为本发明实施例提供的一种平原渠道测流设备的上下游水位高程差与流量关 系回归曲线示意图； 图7为本发明实施例提供的一种平原渠道测流设备的雷达测站的水深及上下游水 位差随时间变化的过程示意图； 图8为本发明实施例提供的一种平原渠道测流设备的有雷达实测数据的水位差- 流量数据处理过程示意图； 图9为本发明实施例提供的一种平原渠道测流设备的小水位差情况下(雷达测流 处于盲区，无雷达实测数据)的水位差-流量数据处理过程示意图； 图中：1-上游水位站；11-第一电缆管；12-第二采集与传输设备；13-砂石过滤槽； 14-第一压力式水位探头；2-雷达测流主站；21-雷达探头；211-雷达多普勒流速探头；212- 雷达水位探头；22-第一采集与传输设备；3-下游水位站；4-水面；5-渠道；6-信息化智能平 台；61-自动采集与上传模块；62-物联网数据库；63-智能算法模块；631-跟踪学习单元； 632-历史数据分析单元；633-数据处理单元；7-水流断面。