CN104849491A - 水流流速检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水流流速检测方法及系统，属于水文探测技术领域。该水流流速检测系统安装在与水面相距预设距离的位置，所述系统包括：电源模块、数字信号处理模块、雷达前端模块、中频处理电路和无线收发模块；雷达前端用于采集水流平面反射的回波信号并对回波信号进行处理，得到中频信号，中频处理电路用于对中频信号进行放大滤波处理，得到处理后的中频信号；数字信号处理模块用于确定水流速度，无线收发模块用于将水流速度传输至上位监控主机；雷达前端天线所在平面与水面之间存在夹角。本发明解决了水流流速检测结果准确度较低，检测装置使用寿命较短的问题，实现了提高检测结果准确度，且延长检测装置使用寿命的效果，用于检测水流流速。

Description

水流流速检测方法及系统

技术领域

本发明涉及水文探测技术领域，特别涉及一种水流流速检测方法及系统。

背景技术

水流流速检测技术广泛应用于水文监测、江河流量监测、农业灌溉、市政排水、工业污水排水等场合。实时获取水流流速信息，可以避免由于水患造成的生命财产损失。

现有技术中，为了获取水流流速，通常是采用接触式的涡轮、螺旋桨等机械装置对水流流速进行检测。位于水中的机械装置(即检测装置)在水流的作用下，其叶片会发生转动，因此可以根据叶片的转动速度直接计算水流速度。此外，还可以根据水中漂浮物行程和时间间接计算水流流速。

但是现有技术在检测水流流速时，会受到水面漂浮杂物、水生物及水面车船的影响，甚至还会受到天气的影响，最终影响检测结果，使得检测结果的准确度较低，同时检测装置较易受到损坏，使用寿命较短。

发明内容

为了解决水流流速检测结果的准确度较低，检测装置使用寿命较短的问题，本发明提供了一种水流流速检测方法及系统。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种水流流速检测系统，所述水流流速检测系统安装在与水面相距预设距离的位置，所述系统包括：电源模块、数字信号处理模块、雷达前端模块、中频处理电路和无线收发模块；

所述电源模块分别与所述数字信号处理模块和所述雷达前端模块电连接；

所述雷达前端模块通过所述中频处理电路与所述数字信号处理模块电连接，用于采集水流平面反射的回波信号并对所述回波信号进行处理，得到中频信号，所述中频处理电路用于对所述中频信号进行放大滤波处理，得到处理后的中频信号；

所述数字信号处理模块与所述无线收发模块电连接，用于将所述处理后的中频信号进行模数转换，得到中频数字信号，并根据所述中频数字信号的多普勒频移确定水流速度，所述无线收发模块用于将所述水流速度传输至上位监控主机；

所述雷达前端模块的天线所在平面与水面之间存在夹角。

可选的，所述雷达前端模块包括：发射天线、接收天线、压控振荡器、第一混频器、第二混频器和移相器；

所述压控振荡器的一端与所述发射天线电连接，另一端与所述电源模块电连接，所述压控振荡器用于产生高频发射信号，并将所述高频发射信号传输至所述发射天线，以便所述发射天线对所述高频发射信号进行发射；

所述接收天线用于接收所述回波信号，所述回波信号为由发射天线发射并经过所述水面反射的高频发射信号；

所述第一混频器用于将所述高频发射信号和所述回波信号进行混频，得到同向信号；

所述移相器用于对所述高频发射信号进行移相，得到移相信号，所述第二混频器用于将所述移相信号与所述回波信号进行混频，得到正交信号，所述同向信号与所述正交信号组成所述中频信号。

可选的，所述数字信号处理模块包括：模拟数字转换器ADC、直接内存访问DMA模块和静态随机存取存储器SRAM；

所述中频处理电路包括：低噪声运算放大器和相移电路RC滤波器；

所述中频处理电路用于通过所述低噪声运算放大器、所述RC滤波器对所述同向信号与所述正交信号进行放大滤波处理，得到所述处理后的中频信号，并将所述处理后的中频信号依次传输至所述ADC、所述DMA模块和所述SRAM。

可选的，所述数字信号处理模块用于将所述处理后的中频信号进行模数转换，得到所述中频数字信号，根据所述中频数字信号的多普勒频移确定所述雷达前端模块与所述水流的相对速度，并根据所述相对速度确定所述水流流速。

可选的，所述系统还包括：报警模块；

所述无线收发模块还用于在所述水流流速检测系统出现故障时，将故障信息传输至所述报警模块，以便所述报警模块进行报警。

可选的，所述数字信号处理模块还包括：可编程电位计；

所述可编程电位计用于将所述水流速度的数据进行实时调整。

第二方面，提供了一种水流流速检测方法，用于第一方面任一所述的水流流速检测系统，所述方法包括：

雷达前端模块采集水流平面反射的回波信号并对所述回波信号进行处理，得到中频信号，所述雷达前端模块的天线所在平面与水面之间存在夹角；

中频处理电路对所述中频信号进行放大滤波处理，得到处理后的中频信号；

数字信号处理模块将所述处理后的中频信号进行模数转换，得到中频数字信号，并根据所述中频数字信号的多普勒频移确定所述水流速度；

无线收发模块将所述水流速度传输至上位监控主机。

可选的，所述数字信号处理模块将所述处理后的中频信号进行模数转换，得到中频数字信号，并根据所述中频数字信号的多普勒频移确定所述水流速度，包括：

所述数字信号处理模块将所述处理后的中频信号进行模数转换，得到所述中频数字信号，根据所述中频数字信号的多普勒频移确定所述雷达前端模块与所述水流的相对速度，并根据所述相对速度确定所述水流流速。

可选的，在所述雷达前端模块采集水流平面反射的回波信号并对所述回波信号进行处理之前，所述方法还包括：

所述水流流速检测系统进行故障自检；

当所述水流流速检测系统出现故障时，所述无线收发模块将故障信息传输至报警模块，以便所述报警模块进行报警。

本发明提供的水流流速检测方法及系统，先通过雷达前端模块发射连续波微波信号对流动的水平面进行探测，采集水流平面反射的回波信号并对回波信号进行处理，得到中频信号，再由中频处理电路对中频信号进行放大滤波处理，得到处理后的中频信号，继而使数字信号处理模块将处理后的中频信号进行模数转换，得到中频数字信号，并根据中频数字信号的多普勒频移确定水流速度；最后通过无线收发模块将水流速度传输至上位监控主机，相较于现有的水流流速检测技术，提高了检测结果的准确度，且延长了检测装置的使用寿命。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种水流流速检测系统的安装示意图；

图2是本发明实施例提供的一种水流流速检测系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种水流流速检测系统的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种雷达前端模块的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种中频处理电路的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种水流流速检测方法的流程图；

图7是本发明实施例提供的另一种水流流速检测方法的流程图。

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供的水流流速检测系统安装在与水面相距预设距离的位置，且该预设距离大于0。图1示出了本发明实施例提供的水流流速检测系统01的安装示意图，如图1所示，该水流流速检测系统01可以通过安装支架固定安装在桥梁02的下方，并保持该系统中的雷达前端模块的天线所在平面A与水面(即水平面)B之间存在夹角θ。通常，天线按照结构形式和工作原理可以分为线天线和面天线。示例的，本发明实施例中可以使用面天线。

如图2所示，该水流流速检测系统01包括：电源模块011、数字信号处理模块012、雷达前端模块013、中频处理电路014和无线收发模块015。

其中，电源模块011分别与数字信号处理模块012和雷达前端模块013电连接。

雷达前端模块013通过中频处理电路014与数字信号处理模块012电连接，用于采集水流平面反射的回波信号并对回波信号进行处理，得到中频信号，该中频处理电路014用于对中频信号进行放大滤波处理，得到处理后的中频信号。

数字信号处理模块012与无线收发模块015电连接，用于根将处理后的中频信号进行模数转换，得到中频数字信号，并根据中频数字信号的多普勒频移确定水流速度，无线收发模块015用于将水流速度传输至上位监控主机03。

综上所述，本发明实施例提供的水流流速检测系统，能够先通过雷达前端模块发射连续波微波信号对流动的水平面进行探测，采集水流平面反射的回波信号并对回波信号进行处理，得到中频信号，再由中频处理电路对中频信号进行放大滤波处理，得到处理后的中频信号，继而使数字信号处理模块将处理后的中频信号进行模数转换，得到中频数字信号，并根据中频数字信号的多普勒频移确定水流速度；最后通过无线收发模块将水流速度传输至上位监控主机，相较于现有的水流流速检测技术，提高了检测结果的准确度，且延长了检测装置的使用寿命。

本发明实施例提供了另一种水流检测系统01，如图3所示，该水流流速检测系统01包括：电源模块011、数字信号处理模块012、雷达前端模块013、中频处理电路014、无线收发模块015和报警模块016。

其中，电源模块011分别与数字信号处理模块012和雷达前端模块013电连接。电源模块包括220v(伏)转12v的电源子模块、12v转3.3v的直流变压器(英文：Direct Current-Direct Current；简称：DC-DC)开关电源子模块、1.9v的DCDC开关电源子模块、12v转5v的DC-DC开关电源子模块。其中，220v(伏)转12v的电源子模块用于报警模块，12v转3.3v的DC-DC开关电源子模块、1.9v的DC-DC开关电源子模块用于数字信号处理模块，12v转5v的DC-DC开关电源子模块用于雷达前端模块的压控振荡器。

雷达前端模块013通过中频处理电路014与数字信号处理模块012电连接，用于采集平面反射的回波信号并对回波信号进行处理，得到中频信号，该中频处理电路014用于对中频信号进行放大滤波处理，得到处理后的中频信号。示例的，雷达前端模块可以24GHZ(吉赫)采用连续波毫米波雷达前端(含天线)。

数字信号处理模块012与无线收发模块015电连接，用于将处理后的中频信号进行模数转换，得到中频数字信号，并根据中频数字信号的多普勒频移确定水流速度，无线收发模块015用于将水流速度传输至上位监控主机03。示例的，无线收发模块可以为3G或4G网络的无线收发模块。

无线收发模块015还用于在水流流速检测系统出现故障时，将故障信息传输至报警模块016，以便报警模块016进行报警。示例的，报警模块可以为蜂鸣器或发光二极管(英文：Light Emitting Diode；简称：LED)。

具体的，如图4所示，雷达前端模块013包括：发射天线0131、接收天线0132、压控振荡器0133、第一混频器0134、第二混频器0135和移相器0136。

其中，压控振荡器0133的一端与发射天线0131(即TX)电连接，另一端与电源模块011的12v转5v的DC-DC开关电源子模块电连接，压控振荡器0133用于产生高频发射信号，并将高频发射信号传输至发射天线0131，以便发射天线0131对高频发射信号进行发射。

接收天线0132(即RX)用于接收所述回波信号，该回波信号为由发射天线发射并经过水面反射的高频发射信号。

第一混频器0134用于将高频发射信号和回波信号进行混频，得到同向信号(即I信号)。移相器0136用于对高频发射信号进行90°移相，得到移相信号，第二混频器0135用于将移相信号与回波信号进行混频，得到正交信号(即Q信号)。同向信号与正交信号组成中频信号。

如图3所示，数字信号处理模块012包括：模拟数字转换器(英文：Analog-to-digital converter；简称：ADC)0121、直接内存访问(英文：DirectMemory Access；简称：DMA)模块0122和静态随机存取存储器(英文：StaticRandom Access Memory；简称：SRAM)0123。需要说明的是，为了提高检测结构的准确度，如图3所示，数字信号处理模块012还包括：可编程电位计0124，可编程电位计0124用于将水流速度的数据进行实时调整。需要说明的是，由于数字信号处理模块内置有ADC，因此不需要额外增加ADC。同时采用数字信号处理模块的SRAM配合数字信号处理模块内部的DMA模块，取代了目前大部分系统采用的现场可编程门阵列(英文：Field-Programmable Gate Array；简称：FPGA)或者双口随机存取存储器(英文：Random-Access Memory；简称：RAM)实现的先进先出(英文：First Input First Output；简称：FIFO)缓冲器，不仅降低了系统成本，而且降低了系统的复杂度。

需要补充说明的是，数字信号处理模块还包括有振荡器启动(英文：Oscillator Start-Up；简称：OSC)时钟电路、联合测试工作组(英文：Joint Test ActionGroup；简称：JTAG)调试电路和FLASH(闪存)电路。OSC时钟电路用于产生时钟信号，JTAG调试电路用于对系统内部芯片进行调试，FLASH电路用于在没有电流供应的条件下保持系统数据。

如图3所示，中频处理电路014用于将雷达前端模块013产生的同向信号(即I信号)和正交信号(即Q信号)进行放大滤波处理，得到处理后的中频信号，并将处理后的中频信号依次传输至数字信号处理模块中的ADC、DMA模块和SRAM。

进一步的，如图5所示，中频处理电路014包括：低噪声运算放大器0141和相移电路(英文：Resistance-Capacitance Circuits；简称：RC)滤波器0142。中频处理电路014用于通过低噪声运算放大器0141、RC滤波器0142对图4中的I信号与Q信号进行放大滤波处理，得到处理后的中频信号，并将处理后的中频信号依次传输至数字信号处理模块中的ADC、DMA模块和SRAM。低噪声运算放大器是一种噪声系数很低的放大器，一般用于各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。RC滤波器的功能是让一定频率范围内的信号通过，而将此频率范围之外的信号加以抑制或使其急剧衰减，当干扰信号与有用信号不在同一频率范围之内，可以使用RC滤波器有效的抑制干扰。

可选的，数字信号处理模块用于将处理后的中频信号进行模数转换，得到中频数字信号，根据中频数字信号的多普勒频移确定雷达前端模块与水流的相对速度，并根据相对速度确定水流流速。示例的，可以采用毫米波雷达算法对保存在数字信号处理模块的SRAM中的数据先进行数字滤波处理，然后再做快速傅氏变换(英文：Fast Fourier Transformation；简称：FFT)进行频域分析，通过中频数字信号的多普勒频移估算出雷达前端模块和水流的相对速度v，从而得出水流流速V：

$V=\frac{v}{\cos \mathrm{\θ}};$

其中θ为雷达前端模块的天线所在平面A与水面(即水平面)B之间的夹角，如图1所示。为了进一步提高检测结果的准确度，可以进行多次累加取平均值，得到最终的水流流速。示例的，可以进行10次累加取平均值。

本发明实施例提供的水流流速检测系统采用连续波毫米波雷达前端对流动的水流进行检测，返回的中频信号经过中频处理电路的低噪声运算放大器和RC滤波器后进入数字信号处理模块内置的ADC进行模数转换，并通过数字信号处理模块内置的DMA将转换后的信号缓冲到SRAM中，由毫米波雷达算法对其进行处理。为了满足较远和较近检测对中频处理电路放大倍数的需求，该系统还设置有可编程电位计，对水流流速的数据进行实时调整。最终，该系统将实时检测到的水流流速通过3G或4G网络的无线收发模块传输至上位监控主机，同时还可以通过报警模块进行系统的故障报警。

该水流流速检测系统可以应用于多种场合，示例的，可以应用于河流的水流流速的检测，可以实现远距离的检测。该系统还可以应用于农业灌溉、市政排水、工业污水排放等场合，通过该系统可以实时获取水流流速，达到防汛和防灾的目的。本发明实施例提供的非接触式低成本的连续波毫米波雷达对水流流速进行检测，不受水面漂浮杂物水生物及水面车船的影响，有不受天气的影响，如温度、湿度、大气压力、风向和光线等。该系统具有检测准确度高、安装方便、操作简单、可靠性高、寿命长、不受周围环境影响、便于维护等优点，解决了现有的水流流速技术中存在的检测误差大、检测装置易损坏、寿命短且成本高的问题。

综上所述，本发明实施例提供的水流流速检测系统，能够先通过雷达前端模块发射连续波微波信号对流动的水平面进行探测，采集水流平面反射的回波信号并对回波信号进行处理，得到中频信号，再由中频处理电路对中频信号进行放大滤波处理，得到处理后的中频信号，继而使数字信号处理模块将处理后的中频信号进行模数转换，得到中频数字信号，并根据中频数字信号的多普勒频移确定水流速度；最后通过无线收发模块将水流速度传输至上位监控主机，相较于现有的水流流速检测技术，提高了检测结果的准确度，且延长了检测装置的使用寿命。

本发明实施例提供了一种水流流速检测方法，用于上述实施例所述的水流流速检测系统，如图6所示，该方法可以包括：

步骤601、雷达前端模块采集平面反射的回波信号并对回波信号进行处理，得到中频信号，雷达前端模块的天线所在平面与水面之间存在夹角。

步骤602、中频处理电路对中频信号进行放大滤波处理，得到处理后的中频信号。

步骤603、数字信号处理模块将处理后的中频信号进行模数转换，得到中频数字信号，并根据中频数字信号的多普勒频移确定水流速度。

步骤604、无线收发模块将水流速度传输至上位监控主机。

综上所述，本发明实施例提供的水流流速检测方法，能够先通过雷达前端模块发射连续波微波信号对流动的水平面进行探测，采集水流平面反射的回波信号并对回波信号进行处理，得到中频信号，再由中频处理电路对中频信号进行放大滤波处理，得到处理后的中频信号，继而使数字信号处理模块将处理后的中频信号进行模数转换，得到中频数字信号，并根据中频数字信号的多普勒频移确定水流速度；最后通过无线收发模块将水流速度传输至上位监控主机，相较于现有的水流流速检测技术，提高了检测结果的准确度，且延长了检测装置的使用寿命。

本发明实施例提供了另一种水流流速检测方法，用于上述实施例所述的水流流速检测系统，如图7所示，该方法可以包括：

步骤701、水流流速检测系统进行初始化。

水流流速检测系统上电运行首先进行系统各模块初始化，包括ADC的初始化，DMA使能及中断开启，使得在DMA机制下不占用CPU指令周期的情况下完成ADC流速信号由缓冲区到SRAM的周期传输。此外，水流流速检测系统的初始化还包括无线收发模块的初始化。

步骤702、水流流速检测系统进行故障自检。

水流流速检测系统完成初始化后，进行故障自检。

步骤703、判断水流流速检测系统是否出现故障。当水流流速检测系统出现故障时，执行步骤704；当水流流速检测系统未出现故障时，执行步骤706。

步骤704、无线收发模块将故障信息传输至报警模块。执行步骤705。

示例的，无线收发模块可以为3G或4G网络的无线收发模块，报警模块可以为蜂鸣器或LED。

步骤705、报警模块进行报警。

示例的，当报警模块为蜂鸣器时，报警模块可以通过发出报警声音来进行报警；当报警模块为LED，报警模块可以通过发出不同颜色的光来进行报警。

步骤706、雷达前端模块采集水流平面反射的回波信号并对回波信号进行处理，得到中频信号。执行步骤707。

需要说明的是，雷达前端模块的天线所在平面与水面之间存在夹角。

步骤707、中频处理电路对中频信号进行放大滤波处理，得到处理后的中频信号。执行步骤708。

示例的，中频处理电路可以通过低噪声运算放大器、RC滤波器对雷达前端模块产生的中频信号进行放大滤波处理，得到处理后的中频信号。

步骤708、数字信号处理模块将处理后的中频信号进行模数转换，得到中频数字信号，并根据中频数字信号的多普勒频移确定水流速度。执行步骤709。

具体的，步骤708可以包括：数字信号处理模块将处理后的中频信号进行模数转换，得到中频数字信号，根据中频数字信号的多普勒频移确定雷达前端模块与水流的相对速度，并根据相对速度确定水流流速。示例的，可以采用毫米波雷达算法对保存在数字信号处理模块的SRAM中的数据先进行数字滤波处理，然后再做FFT转换进行频域分析，通过中频数字信号的多普勒频移估算出雷达前端模块和水流的相对速度，从而得出水流流速。为了进一步提高检测结果的准确度，可以进行多次累加取平均值，得到最终的水流流速。示例的，可以进行10次的累加取平均值。

步骤709、无线收发模块将水流速度传输至上位监控主机。

无线收发模块将水流速度传输至上位监控主机之后，系统周期进入中断，执行中断服务程序完成水流流速检测。

需要说明的是，本发明实施例提供的水流流速检测方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不再赘述。

综上所述，本发明实施例提供的水流流速检测方法，能够先通过雷达前端模块发射连续波微波信号对流动的水平面进行探测，采集水流平面反射的回波信号并对回波信号进行处理，得到中频信号，再由中频处理电路对中频信号进行放大滤波处理，得到处理后的中频信号，继而使数字信号处理模块将处理后的中频信号进行模数转换，得到中频数字信号，并根据中频数字信号的多普勒频移确定水流速度；最后通过无线收发模块将水流速度传输至上位监控主机，相较于现有的水流流速检测技术，提高了检测结果的准确度，且延长了检测装置的使用寿命。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体过程，可以参考前述系统实施例中的对应的工作过程，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水流流速检测系统，其特征在于，所述水流流速检测系统安装在与水面相距预设距离的位置，所述系统包括：电源模块、数字信号处理模块、雷达前端模块、中频处理电路和无线收发模块；

所述电源模块分别与所述数字信号处理模块和所述雷达前端模块电连接；

所述雷达前端模块通过所述中频处理电路与所述数字信号处理模块电连接，用于采集水流平面反射的回波信号并对所述回波信号进行处理，得到中频信号，所述中频处理电路用于对所述中频信号进行放大滤波处理，得到处理后的中频信号；

所述数字信号处理模块与所述无线收发模块电连接，用于将所述处理后的中频信号进行模数转换，得到中频数字信号，并根据所述中频数字信号的多普勒频移确定水流速度，所述无线收发模块用于将所述水流速度传输至上位监控主机；

所述雷达前端模块的天线所在平面与水面之间存在夹角。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述雷达前端模块包括：发射天线、接收天线、压控振荡器、第一混频器、第二混频器和移相器；

所述压控振荡器的一端与所述发射天线电连接，另一端与所述电源模块电连接，所述压控振荡器用于产生高频发射信号，并将所述高频发射信号传输至所述发射天线，以便所述发射天线对所述高频发射信号进行发射；

所述接收天线用于接收所述回波信号，所述回波信号为由发射天线发射并经过所述水面反射的高频发射信号；

所述第一混频器用于将所述高频发射信号和所述回波信号进行混频，得到同向信号；

所述移相器用于对所述高频发射信号进行移相，得到移相信号，所述第二混频器用于将所述移相信号与所述回波信号进行混频，得到正交信号，所述同向信号与所述正交信号组成所述中频信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述数字信号处理模块包括：模拟数字转换器ADC、直接内存访问DMA模块和静态随机存取存储器SRAM；

所述中频处理电路包括：低噪声运算放大器和相移电路RC滤波器；

所述中频处理电路用于通过所述低噪声运算放大器、所述RC滤波器对所述同向信号与所述正交信号进行放大滤波处理，得到所述处理后的中频信号，并将所述处理后的中频信号依次传输至所述ADC、所述DMA模块和所述SRAM。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述数字信号处理模块用于将所述处理后的中频信号进行模数转换，得到所述中频数字信号，根据所述中频数字信号的多普勒频移确定所述雷达前端模块与所述水流的相对速度，并根据所述相对速度确定所述水流流速。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：报警模块；

所述无线收发模块还用于在所述水流流速检测系统出现故障时，将故障信息传输至所述报警模块，以便所述报警模块进行报警。

6.根据权利要求1至5任一所述的系统，其特征在于，所述数字信号处理模块还包括：可编程电位计；

所述可编程电位计用于将所述水流速度的数据进行实时调整。

7.一种水流流速检测方法，其特征在于，用于权利要求1至6任一所述的水流流速检测系统，所述方法包括：

雷达前端模块采集水流平面反射的回波信号并对所述回波信号进行处理，得到中频信号，所述雷达前端模块的天线所在平面与水面之间存在夹角；

中频处理电路对所述中频信号进行放大滤波处理，得到处理后的中频信号；

数字信号处理模块将所述处理后的中频信号进行模数转换，得到中频数字信号，并根据所述中频数字信号的多普勒频移确定所述水流速度；

无线收发模块将所述水流速度传输至上位监控主机。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述数字信号处理模块将所述处理后的中频信号进行模数转换，得到中频数字信号，并根据所述中频数字信号的多普勒频移确定所述水流速度，包括：

所述数字信号处理模块将所述处理后的中频信号进行模数转换，得到所述中频数字信号，根据所述中频数字信号的多普勒频移确定所述雷达前端模块与所述水流的相对速度，并根据所述相对速度确定所述水流流速。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述雷达前端模块采集水流平面反射的回波信号并对所述回波信号进行处理之前，所述方法还包括：

所述水流流速检测系统进行故障自检；

当所述水流流速检测系统出现故障时，所述无线收发模块将故障信息传输至报警模块，以便所述报警模块进行报警。