1产品简介

图1-1  产品实物图
1.1原理说明
明渠流量计主要由雷达流速计、雷达水位计组成，流速计用于采集流体表面流速，并经过模型计算得到过水断面平均流速，再结合水位计测得的水位以及断面信息算出过流断面面积，从而利用公式流量=平均流速×过流断面面积×修正系数得到流量，其中修正系数是根据实际测量环境得到的标准值进行计算得到。
1.2工作参数
参   数 说   明
供电电压 直流7 ～ 28V
电流（12V供电） 正常工作时小于280mA，休眠小于1mA。
工作温度 -40° ～ 85°
防水等级 IP68
发射频率 24.000 ～ 24.250GHz
通讯接口 RS-232 / RS-485
通讯协议 MODBUS-RTU / 自定义协议

1.3测量参数
参   数 说   明
测速范围 0.1 ～ 20m/s
测速精度 ±2%
速度分辨力 0.01m/s
测距范围 0.4 ～ 40m
测距精度 ±1cm
距离分辨力 1mm
天线样式 流速：14 x 32゜
水位：11 x 11゜
间隔时间 1 ～ 5000min
1.4外观参数
参   数 说   明
流量计尺寸（长×宽×高） 220×120×84mm
支架尺寸（长×宽×高） 100×90×74mm
重量 流量计+支架：5.8kg
外壳材料 镀锌、不锈钢板
1.5接线

图1-2  流量计连接器及引线


表1-1 引线定义
引 脚 颜  色 定  义
1 蓝 RS485 B(-)线
2 橙 RS232发送线
3 红 电源正极。
4 棕 电源地。
5 绿 RS232接收线
6 黄 RS485 A(+)线
1.6通讯接口
1.6.1外部接口说明
流量计采用六芯航空防水接头，如图所示：

图1-3 接口实物图
外部通讯线航空插头与流量计连接时，连接的两部分红点要对齐，如图1-3中3标示的地方，同时拿住1所标示的地方使劲插入，听到啪的一声响即插好。拔掉的时候，手拿住2所示的地方向外拔即可拔掉。
1.6.2RS232/RS485接口
流量计集成了RS232和RS485两种接口，基本设置如下：


表1-2 基本设置
波特率 1200～256000
（默认9600）
校验位 无
数据位 8
停止位 1



2境选择
测量渠段的选择与测量流量的准确性有直接的关系，为得到较好的测量结果，测量渠段应尽量满足以下条件：
1、测验渠段内无巨大块石阻水,无巨大漩涡、乱流等现象。
2、测验渠段宜顺直、稳定、水流集中。
3、测验渠段需硬化处理，测量断面宜规整。
4、测验渠段应保持顺畅，防止漂浮物堆积。
3安装
3.1流量计尺寸
流量计孔位及相关尺寸如图3-1、3-2所示，单位mm，斜面与水平面的夹角为30度。

图3-1 流量计外壳尺寸图

图3-2 支架尺寸图
3.2装箱清单

3.3天线波束范围
流量计集成雷达水位计和雷达流速计，雷达水位计天线波束角为11×11°，雷达天线角度为14×32°，水位计照射水面时，照射区域类似一个圆，流速计照射水面时，照射区域类似一个椭圆区域，如图3-3所示，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。

图3-3 安装10米水位计和流速计天线照射区域

雷达照射水面区域边界与安装高度成正比，表3-1给出安装高度为1米时，水位计和流速计波束照射水面时A、B、D参数值（A、B、D含义见图3-3），实际安装高度（单位米）乘以下列值即为实际对应参数。
表3-1 天线波束照射面参数值
名称 长度（m）
流速计A 0.329
流速计B 0.662
水位计直径D 0.192

3.4安装高度对测流影响
同样条件下，安装高度越高，回波越弱，信号质量越差，特别是对水流速度低的场景，波纹小，更难测到，同时雷达波照射区域面积会越大，有可能波束照射到渠岸边，受岸边运动目标影响。安装过低的话，不利于防盗保护，所以对于立杆安装的话建议安装高度范围3-4米。
3.5安装注意事项
1、安装流量计时，水位计和流速计雷达不能有遮挡，否则会影响测量准确度。
2、流量计安装时需尽量保证外壳上表面水平，且安装在渠道中间位置。
3、流速计波束建议朝来水方向，如图3-3所示，且与水流方向的水平角度为0度。
4、流速计只受动态目标影响，渠道做硬化处理没有杂草或树木时，即便波束照射到渠道两侧也不会对测流造成影响。
3.6485网络终端电阻配置
在RS485总线的实际应用中，当传输距离超过一定的长度时，总线的抗干扰能力就会出现下降，在这种情况下，就要在RS485总线的首尾两端接入120Ω的终端电阻，以保证RS485总线的稳定性。
RS485通信终端匹配电阻的正确接法是在RS485总线的首端的设备的出口和末端的设备的入口上各接一个120Ω的终端电阻，该终端匹配电阻并接在RS485总线的正负两线之间。如下图所示：

图3-4  终端电阻配置图

4参数说明
4.1通讯参数
4.1.1 流量计通讯接口
流量计通讯接口参数包括接口类型、波特率、协议类型。
接口类型设置通讯接口为RS485或者RS232，默认RS485接口，如需切换接口类型需要在当前接口下修改参数。
波特率可以设置为1200、2400、4800、9600、14400、19200、38400、56000、57600、115200、128000、256000。默认9600。
协议类型包括自定义协议、MODBUS-RTU协议两种。
4.1.2 传感器通讯接口
流量计使用传感器包括水位计、流速计，主要设置参数包括波特率、采集次数、采集等待时间、采集失败次数。
波特率可以设置为1200、2400、4800、9600、14400、19200、38400、56000、57600、115200、128000、256000。默认9600，一般不做修改。
采集次数表示采集相应传感器数据的次数，采集次数越多，时间越长。
采集等待时间表示采集传感器数据时等待传感器返回数据的时间，超过该时间数据未返回则认为失败。
采集失败次数表示采集传感器数据失败时重试次数。
4.1.3 流量计地址
流量计兼容两种协议：自定义协议、MODBUS-RTU协议。自定义协议地址为0-9、a-z，MODBUS-RTU协议为1-247。
4.2工作参数
工作参数包括工作模式和间隔时间。
流量计工作模式包括连续工作模式和间隔工作模式，连续工作模式是流量计上电以后连续测量，间隔工作模式是流量计测量完成后进入休眠状态，然后间隔时间到了以后进行下一次测量。
间隔时间是间隔工作模式下两次测量相隔的时间。
4.3流量计算相关参数
4.3.1断面参数
断面参数主要用于断面面积计算，断面参数包括断面类型和断面尺寸1、断面尺寸2、断面尺寸3。
断面类型包括梯形、矩形、其他。其他表示一些面积不能直接进行计算的形状，当断面类型设为其他时，可根据实际情况将水深对应的面积做成txt文档，并导入流量计。
断面尺寸1为渠道高度，单位mm。
断面尺寸2对应梯形渠的下底宽，对应矩形渠的宽，单位mm。
断面尺寸3为梯形渠的边坡系数（乘1000）。
对于梯形断面，三个断面尺寸都需要设置，对于矩形断面，只需要设置断面尺寸1和断面尺寸2。
4.3.2阈值参数
阈值参数包括水位跳变阈值、流速跳变阈值等。
水位跳变阈值和流速跳变阈值主要用于屏蔽环境干扰（如漂浮物等）引起的数据跳变，当数值超过阈值则进行相应处理。
水位跳变阈值单位为mm，默认值50。
流速跳变阈值单位为cm/s，默认值30。
4.3.3流量计算参数
流量计算相关参数包括水位平滑次数、流速平滑次数、水位空高、流速修正系数等。
水位平滑次数和流速平滑次数表示对水位和流速数据做滑动平均滤波的数目，设置次数越多则数据越平滑，但是对于流量快速变化情况可能会有滞后，因此需要根据实际情况调整该参数。默认值为6。
参数-水位空高表示雷达面到渠底的距离，流量计测到的距离为雷达面与水面之间的距离，需要通过水位空高进行转换，得到水深数据。参数-水位空高值单位为mm，默认值为10000。
流速修正系数包括K值和B值，由于流量计内部表面流速转换断面平均流速模型对于不同环境会有偏差，需要对现场测试得到的流量值或者平均流速进行修正，测量流速和修正流速的关系为：
修正流速 = 测量流速×(修正系数K/1000)+(修正系数B/1000)
4.3.4测量参数
测量参数包括累计水量、瞬时流量、水位、流速、电压、水位信号强度、流速信号强度、流速计倾斜角等，不同协议输出项会有不同，详见各协议。
测量参数计算时间跟水位、流速、等传感器采集数据次数有关，次数越多，计算时间越长，默认30秒左右。对于modbus-rtu协议来说，如果测量时间没有结束，则查询测量参数返回上一次结果。
累计水量适用32位整型数表示，分高16位和低16位进行操作。操作包括读取和设置。读取时需要同时读取高16和低16位，并进行计算得到累计水量，计算方法如下：
累计水量 = 高16位×65536 + 低16位。
设置时也需要同时设置高16位和低16位，计算方法是高16位等于设置累计水量除以65535并取整。低16位等于设置累计水量对65536求余。例如设置累计水量70000立方米，则高16位等于1，低16位等于4464。
瞬时流量单位立方米/秒，保留3位小数，输出为整数，需除以1000。
水位是渠底到水面的高度，单位mm。
流速单位为cm/s。
电压表示流量计的供电电压。单位v，输出为整数，需除以10。
水位信号强度和流速信号强度表示水位计和流速计回波信号强度，值越大，表示信号质量越好，通过信号强度可以帮助分析测试过程出现的一些问题。
流速计倾斜角是流速计雷达面与水平面的夹角，或者说是雷达波束中心线与水平面夹角的余角，单位为度，正常为30度左右。
4.3.5系统参数和命令
系统参数包括时间、日期、版本号等。
系统命令包括升级模式、文件传输模式、断面数据操作、参数输出、参数复位、系统复位、系统时间查询、测量查询、传感器接口透传模式、版本号查询等
升级模式：用于流量计固件升级。
文件传输模式：用于流量计内部存储卡日志文件读出和断面面积txt文件写入。
断面数据操作：操作包括加载和输出，断面面积文件导入流量计存储卡以后需要进行加载操作使数据加载到程序内部运行。输出操作用于查看数据是否写入正确。
参数输出：用于查看流量计内部参数。
参数复位：用于参数恢复出厂设置。
系统复位：强制程序复位重启。
系统时间查询：包括查询当前时间及下一次测量时间。
测量查询：当流量计处于休眠模式时可以通过该命令进行测量并返回数据。
传感器接口透传模式：进入该模式后，通过通讯接口可以直接与流量计内部传感器进行通讯，方便对内部传感器参数调整及调试。
版本号查询：用于查询版本号。

备注：以上命令在个别协议下不支持。

质保及售后：保修承诺：产品自交付期起质保期为12个月（因未按照相应的技术要求操作或其他的人为行为导致产品发生问题除外）。售后承诺：用户可以通过电话咨询有关技术问题，并得到明确的解决方案。若属于产品本身质量问题可返厂维修或更换。