CN214667049U - 雷达流量测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种雷达流量测量系统。其包括第一雷达流量计、第二雷达流量计、雷达信号加强模块和雷达信号处理模块；第一雷达流量计和第二雷达流量计设置于水面上，雷达信号加强模块设置于第一雷达流量计和水面之间，且雷达信号加强模块与第一雷达流量计之间的距离小于预设距离；雷达信号处理模块与第一雷达流量计和第二雷达流量计连接。本设计采用非接触方式，利用第一雷达流量计和雷达信号处理模块监测水位，利用第二雷达流量计和雷达信号处理模块监测水体流速，以及利用雷达信号加强模块增加对水位测量的精确度。相比于水下接触式测量，本设计不受水体环境影响，测量数据更加准确。

Description

雷达流量测量系统

技术领域

本实用新型实施例涉及水体流量监测技术领域，尤其涉及一种雷达流量测量系统。

背景技术

在对水资源监控管理的过程中，对河道、明渠、灌渠、地下排水管以及防汛大坝等场合的水况的水位、流速、流量的监测数据是决策的重要依据。目前超声波流量计是用于监测水位、流速、流量等水况信息的主要仪器。超声波流量计是采用接触式方式测量水况信息，例如通过压力传感测量水位，通过超声探头测量水体流速。其中，超声波流量计使用接触式方式测量水流量有以下几种缺点：1)压力传感器的压力测量探头被淤泥堵塞会导致水位测量不准确或测试不到；2)超声波流量计的防水等级不达标，在水中工作一段时间后会渗水损坏；3)超声探头被水中杂物遮挡会导致水流速度测量异常或测试不到；4)在水下安装、测试和维护超声波流量计的难度较大，成本过高；5)水流速过大时，会将超声波流量计冲毁。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种雷达流量测量系统，以采用非接触方式提高雷达距离测量的精确度。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种雷达流量测量系统，包括第一雷达流量计、第二雷达流量计、雷达信号加强模块和雷达信号处理模块；

第一雷达流量计和第二雷达流量计设置于水面上，第一雷达流量计用于采集水面至第一雷达流量计的高度信息，第二雷达流量计用于采集沿第二雷达流量计发射第二雷达信号方向上的水体的流速信息；

雷达信号加强模块设置于第一雷达流量计和水面之间，且雷达信号加强模块与第一雷达流量计之间的距离小于预设距离；雷达信号加强模块用于沿垂直水面方向对第一雷达流量计发射的第一雷达信号进行扩散，对第一雷达信号的反射信号进行聚收；

雷达信号处理模块与第一雷达流量计和第二雷达流量计连接，雷达信号处理模块用于根据水面至第一雷达流量计的高度信息获取水位的高度信息，以及根据第二雷达流量计发射第二雷达信号方向上的水体的流速信息获取水体水平方向上的流速信息。

进一步地，雷达信号加强模块包括聚集筒和凸透镜；

聚集筒包括信号扩散端口和信号接收端口；信号扩散端口和信号接收端口与水面平行；

聚集筒的信号扩散端口与第一雷达流量计的信号发射接收端口对接，凸透镜设置在聚集筒的信号接收端口，凸透镜凸面与水面相对。

进一步地，第一雷达流量计、第二雷达流流量计和雷达信号加强模块安装于流量箱内。

进一步地，雷达流量测量系统还包括角度校准模块；角度校准模块与雷达信号处理模块连接，角度校准模块用于根据第二雷达流量计发射的第二雷达信号方向与水面的角度形成角度校准信号，雷达信号处理模块还用于根据角度校准信号计算水体沿水平方向的流速信息。

进一步地，雷达流量测量系统还包括时钟模块；时钟模块与雷达信号处理模块连接，时钟模块用于产生控制信号，雷达信号处理模块还用于根据控制信号控制第一雷达流量计、第二雷达流量计和角度校准模块处于工作状态或休眠状态。

进一步地，雷达流量测量系统还包括存储模块；存储模块与雷达信号处理模块连接，存储模块用于存储预存储数据，雷达信号处理模块还用于根据预存储数据计算水位的高度信息和水体沿水平方向的流速信息；其中，预存储数据包括第二雷达流量计发射的第二雷达信号方向与水面的角度、第一雷达流量计距离水底的高度以及河渠的横截面积。

进一步地，雷达流量测量系统还包括通信模块和储能模块；

通信模块与雷达信号处理模块连接，用于传输雷达信号处理模块处理的数据；

储能模块与第一雷达流量计、第二雷达流量计、角度校准模块、雷达信号处理模块、时钟模块、存储模块和通信模块连接，用于为第一雷达流量计、第二雷达流量计、角度校准模块、雷达信号处理模块、时钟模块、存储模块和通信模块提供电能。

进一步地，雷达信号处理模块、储能模块、角度校准模块、时钟模块、存储模块和通信模块安装于控制箱内；

流量箱和控制箱通过安装支架连接；安装支架包括支架1和支架2，支架1安装在控制箱上，支架2安装在流量箱上，流量箱和控制箱通过连接支架1和支架2固定连接。

进一步地，雷达流量测量系统还包括避雷针及发电模块；

发电模块设置于控制箱远离流量箱一侧，避雷针安装在发电模块远离控制箱一侧；发电模块与储能模块连接，发电模块用于产生电能，储能模块可以获取发电模块产生的电能进行充电。

进一步地，雷达流量测量系统还包括支撑杆；

支撑杆与流量箱远离控制箱的一侧连接，用于支撑流量箱和控制箱。

本实施例技术方案的雷达流量测量系统是将第一雷达流量计、第二雷达流量计、雷达信号加强模块和雷达信号处理模块设计为一体的水况信息测量仪器。安装在水面上采用非接触方式，利用第一雷达流量计和雷达信号处理模块监测水位，利用第二雷达流量计和雷达信号处理模块监测水体流速，以及利用雷达信号加强模块沿垂直水面方向对第一雷达流量计发射的第一雷达信号进行扩散，对第一雷达信号的反射信号进行聚收，使第一雷达信号在传播过程中的方向更加集中，从而加强第一雷达流量计的信号发射接收端口接收到的第一雷达信号的反射信号强度，进而提高第一雷达流量计距离测量的精确度。由此，本设计可用于河道、灌渠、地下排水管网等场合进行非接触式流量测量，不受污水腐蚀，泥沙掩盖等影响，相对于水下安装、测试和维护设备进一步保障了工作人员的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图虽然是本实用新型的一些具体的实施例，对于本领域的技术人员来说，可以根据本实用新型的各种实施例所揭示和提示的器件结构，驱动方法和制造方法的基本概念，拓展和延伸到其它的结构和附图，毋庸置疑这些都应该是在本实用新型的权利要求范围之内。

图1为本实用新型实施例提供的一种雷达流量测量系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种聚集筒的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种凸透镜结构的俯视图的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种凸透镜结构的正视图结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种流量箱的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的另一种雷达流量测量系统的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的另一种雷达流量测量系统的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的一种雷达信号处理模块对各功能模块控制的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的另一种雷达流量测量系统的结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的另一种雷达流量测量系统的结构示意图；

图11为本实用新型实施例提供的另一种雷达信号处理模块对各功能模块控制的结构示意图；

图12为本实用新型实施例提供的一种安装支架的结构示意图；

图13为本实用新型实施例提供的另一种雷达流量测量系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种雷达流量测量系统，图1为本实用新型实施例提供的一种雷达流量测量系统的结构示意图。如图1所示，该雷达流量测量系统包括第一雷达流量计110、第二雷达流量计120、雷达信号加强模块130和雷达信号处理模块140；第一雷达流量计110和第二雷达流量计120设置于水面上，第一雷达流量计110用于采集水面至第一雷达流量计110的高度信息，第二雷达流量计120用于采集沿第二雷达流量计120发射第二雷达信号方向上的水体的流速信息；雷达信号加强模块130设置于第一雷达流量计110和水面之间，且雷达信号加强模块130与第一雷达流量计110之间的距离小于预设距离；雷达信号加强模块130用于沿垂直水面方向对第一雷达流量计110发射的第一雷达信号进行扩散，对第一雷达信号的反射信号进行聚收；雷达信号处理模块140与第一雷达流量计110和第二雷达流量计120连接，雷达信号处理模块140用于根据水面至第一雷达流量计110的高度信息获取水位的高度信息，以及根据第二雷达流量计120发射第二雷达信号方向上的水体的流速信息获取水体水平方向上的流速信息。

其中，雷达流量测量系统是将第一雷达流量计110、第二雷达流量计120、雷达信号加强模块130和雷达信号处理模块140设计为一体的水况信息测量仪器。具体的，第一雷达流量计110采用脉冲相干雷达，设置在水面上方，其发射接收第一雷达信号的信号发射接收端口平行水面设置，利于第一雷达流量计110发射的第一雷达信号沿垂直水面的方向扩散，并且也有利于第一雷达流量计110的信号发射接收端口接收经水面反射回来的第一雷达信号的反射信号。由于第一雷达流量计110发射的第一雷达信号属于一种光波，由此第一雷达流量计110通过采集发射第一雷达信号和接收第一雷达信号的反射信号的时间差，依据H＝CT/2便可得出水面至第一雷达流量计110的高度信息。雷达加强模块设置在第一雷达流量计110和水面之间，雷达加强模块可以在垂直水面方向对第一雷达流量计110发射的第一雷达信号进行扩散，加强第一雷达信号沿垂直水面方向传播的强度；雷达加强模块还可以对第一雷达信号的反射信号进行聚集收拢，使第一雷达信号的反射信号更多的被聚集收拢回来传输给第一雷达流量计110，从而通过使雷达信号在传播过程中的方向更加集中，从而加强第一雷达流量计110的信号发射接收端口接收到的反射信号强度，进而提高第一雷达流量计110测量至水面距离的精确度。需要说明的是，雷达信号加强模块130与第一雷达流量计110之间的距离需要小于预设距离，也就是雷达信号加强模块130与第一雷达流量之间的距离越小越好，优选方案为雷达信号加强模块130与第一雷达流量计110发射接收端口接触设置，由此可以减小雷达信号在传播过程中的方向过于分散，造成接收到的反射信号过弱，导致第一雷达流量计110测量至水面的距离不精确。第二雷达流量计120采用连续雷达波，设置在水面上方，其发射接收第二雷达信号的信号发射接收端口与水面呈钝角或锐角(该角度在设置第二雷达流量计120时便已确定)，使第二雷达流量计120发射的第二雷达信号传播方向与水面呈钝角或锐角，从而使第二雷达信号在平行水面方向和垂直水面方向形成分量以对应水流的水平方向流速分量和竖直方向的流速分量。由于第二雷达流量计120发射的第二雷达信号也属于一种光波，由此第二雷达流量计120发射的第二雷达信号经水面反射后产生开普勒效应，第二雷达流量计120通过接收第二雷达信号的反射信号，根据开普勒效应即可测得水流在第二雷达流量计120发射第二雷达信号方向上水体的流速信息。雷达信号处理模块140与第一雷达流量计110连接，可以根据第一雷达流量计110测量的水面至第一雷达流量计110的高度信息来计算获取水位的高度。例如，雷达信号处理模块140获取水面至第一雷达流量计110的高度信息后，从存储模块获取预先存储的水底距第一雷达流量计110的高度，即可计算出水位的高度信息。雷达信号处理模块140与第二雷达流量计120连接，可以根据第二雷达流量计120发射第二雷达信号方向上的水体的流速信息获取水体水平方向上的流速信息。例如，雷达信号处理模块140获取第二雷达信号方向上的水体的流速信息后，从存储模块获取预先存储的第二雷达信号方向与水面的角度，即可计算出水体水平方向上的流速信息。

本实施例技术方案的雷达流量测量系统是将第一雷达流量计110、第二雷达流量计120、雷达信号加强模块130和雷达信号处理模块140设计为一体的水况信息测量仪器。安装在水面上采用非接触方式，利用第一雷达流量计110和雷达信号处理模块140监测水位，利用第二雷达流量计120和雷达信号处理模块140监测水体流速，以及利用雷达信号加强模块130沿垂直水面方向对第一雷达流量计110发射的第一雷达信号进行扩散，对第一雷达信号的反射信号进行聚收，使第一雷达信号在传播过程中的方向更加集中，从而加强第一雷达流量计110的信号发射接收端口接收到的反射信号强度，进而提高第一雷达流量计110距离测量的精确度。由此，本设计可用于河道、灌渠、地下排水管网等场合进行非接触式流量测量，不受污水腐蚀，泥沙掩盖等影响，相对于水下安装、测试和维护设备进一步保障了工作人员的安全。

图2为本实用新型实施例提供的一种聚集筒的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的一种凸透镜结构的俯视图的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的一种凸透镜结构的正视图结构示意图。参考图2、图3和图4，雷达信号加强模块包括聚集筒131和凸透镜132；聚集筒131包括信号扩散端口1311和信号接收端口1312；信号扩散端口1311和信号接收端口1312与水面平行；聚集筒131的信号扩散端口1311与第一雷达流量计的信号发射接收端口对接，凸透镜132设置在聚集筒131的信号接收端口1312，凸透镜132凸面与水面相对。

其中，雷达信号加强模块是由聚集筒131和凸透镜132两部分组成。具体地，聚集筒131包括信号扩散端口1311和信号接收端口1312。例如聚集筒131可以是喇叭，喇叭的小口为信号接收端口1312，喇叭的大口为信号扩散端口1311，喇叭的小口至大口的通道沿垂直水面方向连通。信号扩散端口1311和信号接收端口1312与水面平行。集筒131的信号扩散端口1311与第一雷达流量计的信号发射接收端口对接，凸透镜132设置在聚集筒131的信号接收端口1312，凸透镜132凸面与水面相对。在第一流量计发射第一雷达信号时，第一雷达流量计发射的第一雷达信号通过信号扩散端口1311聚集在聚集筒131中，并且能够沿着聚集筒131的连通方向传播，使大部分第一雷达信号沿着垂直水面的方向传播，然后通过聚集筒131的信号接收端口1312并穿透凸透镜132向水面传播。在第一雷达信号在水面发生发射后，凸透镜132的凸面可以聚集大量的第一雷达信号的反射信号，使大量的第一雷达信号的反射信号透过凸透镜132，并通过信号接收端口1312汇集在聚集筒131中，并且能够沿着聚集筒131的连通方向传播，最后通过信号扩散端口1311传输到第一雷达流量计的信号发射接收端口。由此，雷达信号加强模块沿垂直水面方向可以对第一雷达流量计发射的第一雷达信号进行扩散，对第一雷达信号的反射信号进行聚收，使雷达信号在传播过程中的方向更加集中，从而加强第一雷达流量计的信号发射接收端口接收到的反射信号强度，进而提高第一雷达流量计测量至水面距离的精确度。

图5为本实用新型实施例提供的一种流量箱的结构示意图，如图5所示，第一雷达流量计、第二雷达流流量计和雷达信号加强模块安装于流量箱内。

具体地，第一雷达流量雷达计和信号加强模块安装于流箱的区域A，第二雷达流量计安装于流量箱的区域B。流量箱区域A的正对面和区域B的斜切口面与水面相对。孔口C为流量箱的导线穿孔。

需要说明的是，如图5所示，第一雷达流量计发射的第一雷达信号方向与区域A的正对面垂直，第二雷达流量计发射的第二雷达信号方向与区域B的斜切口面垂直。

图6为本实用新型实施例提供的另一种雷达流量测量系统的结构示意图，如图6所示，雷达流量测量系统还包括角度校准模块150；角度校准模块150与雷达信号处理模块140连接，角度校准模块150用于根据第二雷达流量计120发射的第二雷达信号方向与水面的角度形成角度校准信号，雷达信号处理模块140还用于根据角度校准信号计算水体沿水平方向的流速信息。

其中，角度校准模块150用于测量第二雷达流量计120发射的第二雷达信号方向与水面的角度，并根据第二雷达流量计120发射的第二雷达信号方向与水面的角度生成角度校准信号。由于在实际安装第二雷达流量计120的过程中，第二雷达流量计120的安装角度存在不可避免的安装误差，从而使第二雷达流量计120发射第二雷达信号的方向与水面的角度存在误差，进而会影响到后续的测量计算，导致后续的测量计算出现误差。因此，角度校准模块150产生的角度校准信号用于校正第二雷达流量计120发射第二雷达信号的方向与水面的角度。角度校准模块150与雷达信号处理模块140连接，雷达信号处理模块140可以根据角度校准信号计算水体沿水平方向的流速信息，从而提高计算水体沿水平方向的流速信息的准确度。

图7为本实用新型实施例提供的另一种雷达流量测量系统的结构示意图，如图7所示，雷达流量测量系统还包括时钟模块160；时钟模块160与雷达信号处理模块140连接，时钟模块160用于产生控制信号，雷达信号处理模块140还用于根据控制信号控制第一雷达流量计110、第二雷达流量计120和角度校准模块150处于工作状态或休眠状态。

其中，时钟模块160可以在规定的时间发出控制信号，控制信号包括唤醒信号和休眠信号。时钟模块160与雷达信号处理模块140连接，雷达信号处理模块140就可以根据时钟模块160发出的控制信号控制第一雷达流量计110、第二雷达流量计120和角度校准模块150处于工作状态或休眠状态，可以缩短各个功能模块处于工作状态的时间，减少电源损耗，实现对各功能模块的超低功耗管理，从而使得各功能模块在野外能工作更长时间，减小维护成本。

图8为本实用新型实施例提供的一种雷达信号处理模块对各功能模块控制的结构示意图，如图8所示，在雷达流量测量系统上电后，先关闭开关K1、开关K2和开关K3，保持雷达流量测量系统只有最小系统工作，在需要检测水况信息时，时钟模块160发送唤醒信号给雷达信号处理模块140，雷达信号处理模块140按照数据采集流程，首先打开开关K1也就是给第一雷达流量计110发送唤醒信号，使第一雷达流量计110工作测量水位的高度信息。雷达信号处理模块140获得水位的高度信息后，时钟模块160发送休眠信号给雷达信号处理模块140也就是闭合开关K1，使第一雷达流量计110休眠。时钟模块160发送唤醒信号给雷达信号处理模块140，雷达信号处理模块140按照数据采集流程，然后打开开关K3也就是给角度校准模块150发送唤醒信号，使角度校准模块150工作测量第二雷达信号方向与水面的角度形成角度校准信号。雷达信号处理模块140获得角度校准信号后，时钟模块160发送休眠信号给角度校准模块150也就是闭合开关K3，使角度校准模块150休眠。时钟模块160发送唤醒信号给雷达信号处理模块140，雷达信号处理模块140按照数据采集流程，最后打开开关K2也就是给第二雷达流量计120发送唤醒信号，使第二雷达流量计120工作测量水体流速信息。雷达信号处理模块140获得水体流速信息后，时钟模块160发送休眠信号给雷达信号处理模块140也就是闭合开关K2，使第二雷达流量计120休眠。

需要注意的是，上述过程中时钟模块是在在规定的时间间隔内发出的控制信号。并且，上述过程仅是示例性的指出了雷达信号处理模块如何根据控制信号控制各个模块处于工作状态或休眠状态。

图9为本实用新型实施例提供的另一种雷达流量测量系统的结构示意图。如图9所示，雷达流量测量系统还包括存储模块170；存储模块170与雷达信号处理模块140连接，存储模块170用于存储预存储数据，雷达信号处理模块140还用于根据预存储数据计算水位的高度信息和水体沿水平方向的流速信息；其中，预存储数据包括第二雷达流量计120发射的第二雷达信号方向与水面的角度、第一雷达流量计110距离水底的高度以及河渠的横截面积。

其中，存储模块170用于存储预存储数据，预存储数据包括第二雷达流量计120发射的第二雷达信号方向与水面的角度、第一雷达流量计110距离水底的高度以及河渠的横截面积。存储模块170与雷达信号处理模块140连接，雷达信号处理模块140可以根据第一雷达流量计110距离水底的高度结合第一雷达流量计110测量的水面至第一雷达流量计110的高度信息计算水位的高度信息；根据第二雷达流量计120发射的第二雷达信号方向与水面的角度结合第二雷达流量计120测量的沿第二雷达流量计120发射第二雷达信号方向上的水体的流速信息计算水体沿水平方向的流速信息；根据河渠的横截面积结合水体沿水平方向的流速信息计算流过该河渠截面的瞬时流量和累计流量。

图10为本实用新型实施例提供的另一种雷达流量测量系统的结构示意图。如图10所示，雷达流量测量系统还包括通信模块180和储能模块190；通信模块180与雷达信号处理模块140连接，用于传输雷达信号处理模块140处理的数据；储能模块190与第一雷达流量计110、第二雷达流量计120、角度校准模块150、雷达信号处理模块140、时钟模块160、存储模块170和通信模块180连接，用于为第一雷达流量计110、第二雷达流量计120、角度校准模块150、雷达信号处理模块140、时钟模块160、存储模块170和通信模块180提供电能。

其中，通信模块180块包括无线通信模块和有线通信模块。通信模块180与雷达信号处理模块140连接，可以将水位的高度信息、水体沿水平方向的流速信息、该河渠截面的瞬时流量和累计流量以及监控画面信息发送到云端服务器或监控平台。储能模块190与第一雷达流量计110、第二雷达流量计120、角度校准模块150、雷达信号处理模块140、时钟模块160、存储模块170和通信模块180连接，用于为第一雷达流量计110、第二雷达流量计120、角度校准模块150、雷达信号处理模块140、时钟模块160、存储模块170和通信模块180提供电能。图11为本实用新型实施例提供的另一种雷达信号处理模块对各功能模块控制的结构示意图。当时钟模块160发送唤醒信号给雷达信号处理模块140，雷达信号处理模块140打开相应模块的开关，储能模块190便给该模块提供电能，使其工作。当时钟模块160发送休眠信号给雷达信号处理模块140，雷达信号处理模块140闭合相应模块的开关，储能模块190便停止给该模块提供电能，使其休眠。具体过程与上文雷达信号处理模块140如何根据控制信号控制各个模块处于工作状态或休眠状态一致，此处不再赘述。

可选地，雷达信号处理模块、储能模块、角度校准模块、时钟模块、存储模块和通信模块安装于控制箱内；流量箱和控制箱通过安装支架连接；安装支架包括支架1和支架2，支架1安装在控制箱上，支架2安装在流量箱上，流量箱和控制箱通过连接支架1和支架2固定连接。

其中，雷达信号处理模块、储能模块、角度校准模块、时钟模块、存储模块和通信模块安装于控制箱内，可以对雷达信号处理模块、储能模块、角度校准模块、时钟模块、存储模块和通信模块起到保护作用，使其在户外，不受外部环境影响，保证其全天候权天时的稳定工作。图12为本实用新型实施例提供的一种安装支架的结构示意图，如图12所示，安装支架包括支架1和支架2。具体地，支架1和支架2的两侧是完全对称的，支架1上的孔P1与支架2上的孔P3固定一个孔位，支架1上的孔P2固定到支架2上的滑动槽P4。支架2上的滑动槽P4可以用来调节雷达流量测量系统的水平角度。示例性的，安装时通过工具先读取雷达流量测量系统的水平角度(由控制箱内部的角度校准模块实时测量雷达流量测量系统的水平安装角度)，然后通过支架1、支架2以及安装支架调节螺丝，将雷达流量测量系统水平角度调至为0⁰水平角度。通过安装支架安装调试雷达流量测量系统的校准方法简单易于操作，可减小安装、测试及后续对雷达流量测量系统的维护费用。

图13为本实用新型实施例提供的另一种雷达流量测量系统的结构示意图。如图12所示，雷达流量测量系统还包括避雷针200及发电模块201；发电模块201设置于控制箱202远离流量箱203一侧，避雷针200安装在发电模块201远离控制箱202一侧；发电模块201与储能模块连接，发电模块201用于产生电能，储能模块可以获取发电模块201产生的电能进行充电。

其中，避雷针200安装在发电模块201远离控制箱202一侧，也就是本设备的最高处，可以使雷达流量测量系统在野外的雷雨环境下免受雷击的破坏。发电模块201设置于控制箱202远离流量箱203一侧，可以利用外部环境产生电能，例如可以是太阳能板，将光能转化为电能；或者可以是风能发电机，将动能转化为电能。发电模块201与储能模块连接，储能模块可以将发电模块201产生的电能储存起来，为雷达流量测量提供电能。

可选地，继续参考图12，雷达流量测量系统还包括支撑杆204；支撑杆204与流量箱203远离控制箱202的一侧连接，用于支撑流量箱203和控制箱202。

其中，支撑杆204适用于水流周围没有用于安装雷达流量测量系统的条件的环境中。在使用时，直接将支撑杆204固定在水流周围的土地中，此时雷达流量测量系统位于水面的上方，即可在水面上监测水位、水体流速、水体流量等水况信息。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种雷达流量测量系统，其特征在于，包括第一雷达流量计、第二雷达流量计、雷达信号加强模块和雷达信号处理模块；

所述第一雷达流量计和所述第二雷达流量计设置于水面上，所述第一雷达流量计用于采集所述水面至所述第一雷达流量计的高度信息，所述第二雷达流量计用于采集沿所述第二雷达流量计发射第二雷达信号方向上的水体的流速信息；

所述雷达信号加强模块设置于所述第一雷达流量计和所述水面之间，且所述雷达信号加强模块与所述第一雷达流量计之间的距离小于预设距离；所述雷达信号加强模块用于沿垂直水面方向对所述第一雷达流量计发射的第一雷达信号进行扩散，对所述第一雷达信号的反射信号进行聚收；

所述雷达信号处理模块与所述第一雷达流量计和所述第二雷达流量计连接，所述雷达信号处理模块用于根据所述水面至所述第一雷达流量计的高度信息获取水位的高度信息，以及根据第二雷达流量计发射所述第二雷达信号方向上的水体的流速信息获取水体水平方向上的流速信息。

2.根据权利要求1所述雷达流量测量系统，其特征在于，所述雷达信号加强模块包括聚集筒和凸透镜；

所述聚集筒包括信号扩散端口和信号接收端口；所述信号扩散端口和所述信号接收端口与水面平行；

所述聚集筒的信号扩散端口与所述第一雷达流量计的信号发射接收端口对接，所述凸透镜设置在所述聚集筒的信号接收端口，所述凸透镜凸面与水面相对。

3.根据权利要求2所述雷达流量测量系统，其特征在于，所述第一雷达流量计、所述第二雷达流流量计和所述雷达信号加强模块安装于流量箱内。

4.根据权利要求3所述雷达流量测量系统，其特征在于，还包括角度校准模块；所述角度校准模块与所述雷达信号处理模块连接，所述角度校准模块用于根据所述第二雷达流量计发射的所述第二雷达信号方向与水面的角度形成角度校准信号，所述雷达信号处理模块还用于根据所述角度校准信号计算水体沿水平方向的流速信息。

5.根据权利要求4所述雷达流量测量系统，其特征在于，还包括时钟模块；所述时钟模块与所述雷达信号处理模块连接，所述时钟模块用于产生控制信号，所述雷达信号处理模块还用于根据所述控制信号控制所述第一雷达流量计、所述第二雷达流量计和所述角度校准模块处于工作状态或休眠状态。

6.根据权利要求5所述雷达流量测量系统，其特征在于，还包括存储模块；所述存储模块与所述雷达信号处理模块连接，所述存储模块用于存储预存储数据，所述雷达信号处理模块还用于根据所述预存储数据计算所述水位的高度信息和所述水体沿水平方向的流速信息；其中，所述预存储数据包括所述第二雷达流量计发射的所述第二雷达信号方向与水面的角度、所述第一雷达流量计距离水底的高度以及河渠的横截面积。

7.根据权利要求6所述雷达流量测量系统，其特征在于，还包括通信模块和储能模块；

所述通信模块与所述雷达信号处理模块连接，用于传输所述雷达信号处理模块处理的数据；

所述储能模块与所述第一雷达流量计、所述第二雷达流量计、所述角度校准模块、所述雷达信号处理模块、所述时钟模块、所述存储模块和所述通信模块连接，用于为所述第一雷达流量计、所述第二雷达流量计、所述角度校准模块、所述雷达信号处理模块、所述时钟模块、所述存储模块和所述通信模块提供电能。

8.根据权利要求7所述雷达流量测量系统，其特征在于，所述雷达信号处理模块、所述储能模块、所述角度校准模块、所述时钟模块、所述存储模块和所述通信模块安装于控制箱内；

所述流量箱和所述控制箱通过安装支架连接；所述安装支架包括支架1和支架2，所述支架1安装在所述控制箱上，所述支架2安装在所述流量箱上，所述流量箱和所述控制箱通过连接所述支架1和所述支架2固定连接。

9.根据权利要求8所述雷达流量测量系统，其特征在于，还包括避雷针及发电模块；

所述发电模块设置于所述控制箱远离所述流量箱一侧，所述避雷针安装在所述发电模块远离所述控制箱一侧；所述发电模块与所述储能模块连接，所述发电模块用于产生电能，所述储能模块可以获取所述发电模块产生的电能进行充电。

10.根据权利要求9所述雷达流量测量系统，其特征在于，还包括支撑杆；

所述支撑杆与所述流量箱远离所述控制箱的一侧连接，用于支撑所述流量箱和所述控制箱。

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