水庫明渠流量監(jiān)測：如何與大數(shù)據(jù)分析結(jié)合?

　　【JD-ML3】，山東競道光電，十年深耕水文設(shè)備。

　　水庫明渠流量監(jiān)測與大數(shù)據(jù)分析的結(jié)合，為水庫管理和水資源利用提供了新的思路和方法。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)能夠處理海量的監(jiān)測數(shù)據(jù)，挖掘出有價值的信息，為水庫的科學(xué)管理和決策提供支持。

　　首先，大數(shù)據(jù)分析可以提高水庫明渠流量監(jiān)測的精度和可靠性。傳統(tǒng)的流量監(jiān)測方法往往依賴于單一的傳感器數(shù)據(jù)，容易受到環(huán)境干擾和設(shè)備誤差的影響。而大數(shù)據(jù)分析可以通過多源數(shù)據(jù)的融合，提高數(shù)據(jù)的精度和可靠性。例如，通過結(jié)合氣象數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)和流量監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以更準(zhǔn)確地預(yù)測水庫的入庫流量和出庫流量，為水庫調(diào)度提供科學(xué)依據(jù)。

　　其次，大數(shù)據(jù)分析可以挖掘水庫明渠流量監(jiān)測數(shù)據(jù)中的潛在規(guī)律。通過長期監(jiān)測，水庫積累了大量的流量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)中蘊含著豐富的信息。大數(shù)據(jù)分析可以通過數(shù)據(jù)挖掘和機器學(xué)習(xí)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的潛在規(guī)律，為水庫管理提供新的思路。例如，通過分析歷史流量數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)水庫的入庫流量與降雨量、氣溫等因素的關(guān)系，從而預(yù)測未來的入庫流量，為水庫調(diào)度提供參考。

　　此外，大數(shù)據(jù)分析還可以為水庫的智能化管理提供支持。通過實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)可以自動調(diào)整水庫的調(diào)度策略，提高水庫的管理效率。例如，在洪水預(yù)警中，系統(tǒng)可以實時監(jiān)測水庫的入庫流量和出庫流量，自動調(diào)整水庫的泄洪策略，減少洪水對下游的影響;在干旱季節(jié)，系統(tǒng)可以根據(jù)實時流量數(shù)據(jù)，自動調(diào)整水庫的供水計劃，確保農(nóng)業(yè)灌溉和城市用水的基本需求。

　　總之，水庫明渠流量監(jiān)測與大數(shù)據(jù)分析的結(jié)合，為水庫管理和水資源利用提供了新的思路和方法。通過大數(shù)據(jù)分析，可以提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度和可靠性，挖掘數(shù)據(jù)中的潛在規(guī)律，為水庫的智能化管理提供支持。

　　一、產(chǎn)品簡介

　　ML3雷達(dá)波定點在線測流是一種全自動流量遙測系統(tǒng)，可以全程監(jiān)測明渠水流量過程。該測流系統(tǒng)不受溫度、濕度、降雨、水深、渾水、水面漂浮物影響，非常適合灌區(qū)、河道等明渠渠道水情下的流量測驗。

　　二、組成部分

　　主要組成設(shè)備

　　(1)雷達(dá)水位表面流速流量三合一;

　　(2)遙測終端機RTU;

　　(3)太陽能供電系統(tǒng);

　　(4)立桿與支架;

　　(5)避雷接地。

　　三、工作原理

　　雷達(dá)表面流速儀是基于脈沖雷達(dá)技術(shù)原理測量河渠水體表面流速，同時與雷達(dá)水位傳感器配合使用，安裝在河道、灌區(qū)等明渠渠道的規(guī)則型斷面處，計算流量，即：在規(guī)則斷面處，測量出水流通過該斷面的速度，同時測量出水體的深度，通過數(shù)學(xué)幾何原理計算出通過該斷面的水流流量。

　　四、測流站特性

　　雷達(dá)表面測流系統(tǒng)的主要特性是采用非接觸式方式測流，其主要有一套雷達(dá)水位流速流量三合一傳感器組成，通過立桿架設(shè)方式懸空于渠道上方，通過對規(guī)則斷面的水位深度及瞬時表面流速的測量，計算出此一時刻通過該斷面的流量。主要特性如下：

　　(1)優(yōu)勢

　　采用非接觸式，可帶水安裝，不受渠道水流、積水限制;

　　無阻水現(xiàn)象;

　　不易受渠道中的雜物、漂浮物影響;

　　不受水質(zhì)、泥沙含量的影響;

　　適用于流速較快、流量較大的渠道。

　　(2)干擾因素

　　風(fēng)速的影響：風(fēng)速容易造成水面的波動，產(chǎn)生誤報誤測現(xiàn)象;

　　流速較慢：當(dāng)水面流速較慢時候，測量誤差增大;

　　風(fēng)沙天氣：風(fēng)沙天氣對雷達(dá)波的信號強度影響較大，致使測量誤差較大;

　　強降雨天氣：遇到強降雨的天氣，雷達(dá)波容易受雨強影響，致使測量誤差較大。

　　五、技術(shù)參數(shù)

　　水位測量

　　測距范圍：0.1-40米

　　測距精度：±5mm

　　測距分辨率：1mm

　　間隔時間：1-5000min

　　流速測量

　　測距范圍：0.15～15m/s

　　測速精度：±2%

　　速度分辨率：0.01m/s

　　流量測量

　　流量=平均流速x過流斷面面積x修正系數(shù)

　　平均流速由流速計采集流體表面流速，并經(jīng)過模型計算得到

　　過流斷面面積由水位計測得的水位以及斷面信息算出

　　雨量監(jiān)測

　　測量范圍：雨強0～4mm/min

　　測量精度：±0.2mm

　　分辨率：0.2mm

　　承雨口徑：φ200mm

　　供電方式：太陽能電池板+蓄電池組合供電

　　太陽能功率：100W(選配)

　　蓄電池參數(shù)：DC3.7V 10Ah

　　支架高度：立桿3米橫臂3米

　　工作環(huán)境：-45℃～85℃(不結(jié)冰狀態(tài))