雷达流速仪参数
▲测速范围：0.1～20m/s；
测速精度：±0.01m/s；±1%FS；
测速频率：24GHz；
测速俯仰角：30～70°；
测速波束角：12°；
最大测程：100m；
供电电源：DC6～30V；
平均功耗：工作电流 <40mA，待机电流 <5mA (@DC12V)；
防护等级：≥IP65；
工作温度：-40℃～+80℃；
数字接口：RS232/RS485接口；Modbus协议；
安装调试方案及运行维护方案
一、测速雷达探头安装调试
1、安装示意图
本产品安装示意图如下，雷达波照射水面时，照射区域类似一个椭圆。
应选择合适的安装角度使得照射范围应当选择在平稳水流面上。准确理解雷达波的照射范围有助于选择合适的地方安装，避免一些容易被干扰的场景，如河流两边随风摆动的树枝。
2、安装选点
测流河道的选择与测流准确性有直接的关系，为得到较好的测流结果，测流河道应尽量满足以下条件：
（1）测流段内无巨大块石阻水，无巨大漩涡、乱流等现象。
（2）测流段宜顺直、稳定、水流集中。
（3）测流段应保持顺畅，防止漂浮物堆积。
（4）测流段应该是自然流水状态，附近下游无筑坝。
（5）测流点流速仪波束角范围内无杂草，树枝等可晃动干扰物。
3、 安装高度选取
要根据场景选取合适的安装高度。安装高度选择需满足以下：
（1）流速仪波束范围尽量全部照射于水面。
（2）水面比较平静的区域流速回波信号会比较弱，此种场景应尽量减小安装高度以提高设备回波获取能力。
（3）雷达照射水面区域边界与安装高度成正比，流速仪波束照射水面时A、B参数值（实际安装高度（单位米）乘以下列值即为实际对应参数。
流速仪波束宽度(纵向)A = H*(tan(30+7)o-tan(30-7)o)=0.329H
流速仪波束宽度(横向)B = 2*H*tan16o/cos30o=0.662H
4、安装步骤
非接触式雷达测流系统采用非接触式雷达测速探头进行流速测量，不受水体影响，安装方式主要以立杆式为主，即在岸边建设钢筋砼基础，然后建设立杆主杆，在主杆上部相应位置安装悬臂，测速探头安装在悬臂伸向的一端。
（1）在设备安装前，先确认安装基础、悬臂朝向是否符合安装要求。将太阳能板安装与支架顶端平台的相应位置，固定。
（2）太阳能板、蓄电池、充电控制器等设备安装于太阳能控制箱中，并将机箱固定在支架上。
（3）测速探头安装于支架的横臂前端，用专用固定装置进行固定。
（4）横臂安装在支架相应位置，用螺丝卡紧，用钢丝将横臂拉紧，防止其上下左右摆动。
（5）电池正负极用胶带胶好，防止金属物体碰击导致短路。测试电池电压及太阳能板电流、电压。
（6）将探头线缆、太阳能板线沿支架上预留的穿孔线接入机箱内，进行设备调试。
（7）设备通电后，打开数据采集器进行参数设置，包括站号、系统号、中心站地址、时间设置等。
（8）安装完毕进行多组人工发送流速数据试验，现场观察实时数据显示是否正常，并于中心站核实，直至校准数据为止。
（9）调试完毕后将雷达测速探头初始化；安装调试完毕，做好现场安装调试记录，并拍照。
二、遥测终端机安装调试
1、安装规范
（1）遥测终端机应遵循节约线缆、操作方便，同时应在传输信号质量良好、尽量远离电磁干扰源、无滴水、无强震动的场所进行安装。
（2）遥测终端机安装时机箱应有良好的接地，接地电阻应≤5Ω，接地线应选用截面积≥4㎜2黄绿双色铜芯线，接地线两端应用螺栓进行固定。
（3）遥测终端机应确保在断电的情况下进行接线。
2、安装步骤
（1）根据安装要求确定遥测终端机安装的位置。
（2）固定遥测终端机。在选定的安装位置用膨胀螺丝将遥测终端机固定在墙上或预制的水泥墩上或立杆上。
（3）连接接地线。将遥测终端机机箱接地螺栓与地网接地极用接地线连接，接地线用镀锌钢管进行保护，户外部分应将保护管埋于地面20cm以下处，室内部分应沿墙壁引到遥测终端机。
（4）遥测终端机接线。在确保给遥测终端机统断电的情况下按照设备说明书进行接线。
三、安装效果图
悬臂式固定雷达波测流系统
四、仪器调试
（1）通过RS-485来连接，需做如下调整
波特率 9600
数据位 8
奇偶无
结束位 1
流向控制无
1）无论是使用RQCommander还是其他终端软件来设置参数，都需要将RS-485接口的两条线与电脑相连。
2）一般电脑不会配备RS-485的接口，需要配备一个转接头.
3）如果电脑上有空闲的USB接口，使用RS-485转USB线，来进行连接。
1) 电脑安装软件及USB串口线驱动。
2) 连接探头，点击打开软件，进入界面。
初步判断：
查看平台数据，大概确定是RTU问题还是仪器问题。例如，平台上流速一列都为空白，表头也丢失，最可能原因为RTU未设置对流速采集；平台采集到的数据长时间异常，可判断仪器或现场环境问题；
出发前准备：
笔记本电脑、串口线、直连测试线、万用表、活动扳手、十字螺丝刀，一字小螺丝刀、手持式雷达测速枪等；
现场准备：
拧下仪器在无线系统上的接头，接上我司定制连接线，串口线连接电脑。
4、常见故障排查及处理
如果遇到站点无数据或者数据异常等故障表现，可从以下几方面进行逐步排查，解决问题。
(1)对平台进行排查，看服务器是否未收到数据，如果收到数据即可让厂家工程师将数据接入平台；
(2)服务器未收到数据，同时确定数据传输正常，服务器正常，RTU正常，此种情况需现场进行排查；
(3)现场排查首先确定设备供电是否正常，然后电脑按照仪器操作说明进行连接测试，确定仪器是否故障（仪器故障率很低）；
(4)检测RTU接线是否错误，485转232模块是否故障，RTU配置是否错误；
(5)水面如果受风的影响，顺风水面流速会快，逆风水面流速会慢，甚至出现负流速；
(6)水面过于平静，测量不到雷达波的频移；
(7)仪器发生转动，探头朝向改变。动支架或延伸臂时应先做好记号，对仪器姿态进行拍照；
(8)雷达波范围内如有树叶摆动造成数据紊乱。
六、运行维护
1、流速仪维护
传感器是设备的核心部件，需要特殊注意：
（1）避免用湿布擦拭传感器表面，应该用纯棉干布轻轻拭去尘埃；
（2）定期检查传感器的状态，包括传感器电极是否有刮痕、氧化、损伤等；
（3）安装传感器时，应该遵循说明书上的操作手册。
2、RTU维护
（1）检查遥测终端机（RTU）是否正常工作，数据存储、控制和传输是否正常；应先对供电部分给予检查，正常后，应该检查遥测终端机所采集数据是否正常，如果发现采集数据没有完全发射，可能是遥测终端机上的插头出现松动，如果拔下插紧后，试验恢复正常，则是数据采集器的问题了。如果出现数据接收不到情况，应该到设备检查，检查过程发现遥测终端机的主模块红灯亮着，并出现系统死机的问题，这很可能就是数据无法正常采集的原因，可采取断电之后重新上电，对系统模块复位重置，并且重新设定参数，这时可恢复正常运行。
（2）检查数据传输模块是否正常工作；
（3）检查供电模块是否正常工作：拔下相应太阳能充电模块的充电插头，并且拔下遥测终端机中的底板蓄电池插头，再用数字万用表的直流档对蓄电池电流及电压情况进行检查，当电压比自动测报系统里的采集器、调制调解器及短信通讯端最低的直流电压范围要低很多时，这时需要对太阳能电池及其充电模块给予检查，把太阳能的充电模块输入插头拔下，如果用万用表测出太阳能电池中的输出电压在正常范围内，就把输入插头插上，再进行测量，如果这个时候的直流电压是0V，就需要更换新的充电模块器，更换之后再进行测量，发现输出电压符合要求范围，那么维修策略就是更换新免维护的蓄电池，并插上蓄电池的输入插头，以及太阳能的充电模块插头，且重新设置准确参数后，对通信终端的发射试验及采集试验进行模拟，如果中心站能够接收到准确遥测数据，就说明流量设备的故障排除，恢复正常。
（4）检查整套系统连接线部分是否出现松动或脱落，是否有生物腐蚀，拔下充电插头使用工具将螺丝拧紧即可，再把电池插头连接上，重新设定参数，并进行拆机及通信终端试验模拟，如果中心站能够收到准确遥测数据，就说明流量设备恢复正常功能。
防雷措施方案
1. 整体方案
1、防雷设计与规划
在设计水文设备时，应充分考虑防雷因素，确保设备符合防雷安全标准。
对于重要的水文设备，建议进行专门的防雷设计，包括直击雷和感应雷的防护措施。
2、现场设备防雷措施
现场设备必须可靠接地，确保雷电流能够安全入地，避免对设备造成损害。
建议缆索的直径在10mm以上，以保证其热稳定性能，防止因雷电流过大导致熔断。
3、接地系统
确保接地装置的可靠性和有效性，定期检查接地电阻值，确保满足防雷要求。
所有设备设施都应妥善接地，除了利用支架基础等部位的自然接地体外，还应有专门敷设的接地装置。
总的接地电阻值可参考电力部门和建筑物防雷的经验暂定为工频10欧，经试验确定。
4、躲避防护与事前规划
在雷雨来临前，尽量关闭相关设备，切断电源，拔掉电缆头等，采取躲避防护措施。
在选择新的水文站地址时，应考虑雷击方面的因素，尽量避开雷击多发区，为日后防雷工作减轻压力。
5、定期检测与维护
定期对水文设备的防雷设施进行检测和维护，确保其处于良好状态。
对于发现的问题和隐患，应及时进行修复和处理，避免发生雷击事故。
6、人员培训与意识提升
加强对水文设备操作和管理人员的防雷培训，提高他们的防雷意识和技能水平。
定期组织防雷演练和应急演练，提高应对雷击事故的能力和水平。
通过以上措施的实施，可以有效提高水文设备的防雷能力和安全性，保障设备的正常运行和数据的准确采集。
2. 具体方案
一、 概述
在线ADCP测流系统、超声波时差法流量计、泥沙测验设备等水文设施设备涉及到电力、通信、电子技术的应用，多年投入使用中，发现本仪器易受雷击。
雷击对水文测验设施的破坏形式分直击雷、感应雷两种。
防雷接地分为两个概念，一是防雷，防止因雷击而造成损害；二是静电接地，防止静电产生危害。随着储罐阴极保护应用的日益广泛，其保护效果越来越多的受到人们的关注，防雷接地规范与阴极保护规范的矛盾也越来越突出。
经初步研究探讨后，初步确定水文设施设备受感应雷击的可能性比较大，因此，拟定防雷方案时，主要针对感应雷击。
感应雷击对水文测报仪器设备的破坏渠道是多方面的，有信号通道、供电通道、地电位反击通道、地电流反冲通道和落雷点高位冲击通道等。防雷避雷必须采用综合防治、整体防范、多重保护、层层设防的综合防雷体系，采用引、泄、消、防、避的方法，对水文测报设施、仪器设备的一切易受雷电影响的通道上，将雷电进行消散、疏导、或抑制掉，来保护水文测报仪器设备的安全。
二、 防雷措施
1.应用先进的防雷设备，如雷电保护器、避雷针等，以吸引和分散雷电能量，减轻雷电对电气设备造成的损坏。例见图1。
例图 1 安装立杆加装避雷针
2.搭建良好的接地系统，确保设备和系统的安全运行。且接地系统应连接到地下水层或埋入湿度较大的地下，以保持接地电阻的稳定性和可靠性。例见图2。
例图 2 防雷地网设计
3.采集控制系统内部集成信号、电源的防浪涌模块。该防浪涌模块电源与信号分置，有效保护终端安全。例见图3。
例图 3 采集系统内部集成
4）太阳能电源接上防雷器，有效屏蔽来自太阳能引雷危险。见图4。
图 4 防雷器
5）防雷装置的检测与定期维护，如发现问题，应及时进行修理或更换。
6）做好防雷地线的保护，防雷地线是连接设备和接地系统的重要部分组成，应避免防雷地线和其他金属管线、电缆等接触，防止地线受到腐蚀或损坏。
7）采取防雷屏蔽的措施，避免雷电电流通过设备和采集控制系统对其造成破坏。常见的屏蔽措施包括使用金属屏蔽罩或在电缆中加装金属屏蔽层等。例见图5。
例图 5 安装电缆线加装屏蔽连接地网
8）设备和采集控制系统尽量避开、远离雷区位置，选取适当的设备安装。
9）加强技术人员对雷电知识的培训和防护措施的宣传，提高防护意识，确保工作人员的安全。
10）采集控制系统应进行定期的预防性维护，检查电气设备和系统的可靠性和正常运行情况，防止雷电事故的发生。
参考文献
1．《建筑物防雷设计规范》
2．《防雷工程专业设计、施工资质管理办法》
3.《雷电电磁脉冲防护》IEC标准
4. 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》
5. 《防雷避雷技术在长江水文测验与报汛中的应用》
