手持流速测量仪 DX‑LLX‑2｜野外水文非接触雷达测速设备技术与应用

手持流速测量仪 DX‑LLX‑2｜野外水文非接触雷达测速设备技术与应用

一、产品引言

水文外业巡测、洪水应急监测、排污口现场核验工作在水资源监管体系当中占据重要地位，传统接触式流速测验设备需要探头浸入水流内部，汛期高流速、多漂浮物河道条件下会增大外业人员的作业风险。水文外业测评专家提出非接触式手持流速测量仪依托雷达多普勒技术实现岸侧远距离测速，可大幅降低涉水作业频次，满足各类突发性现场测验任务的使用需求。武汉德希科技 DX‑LLX‑2 手持流速测量仪依托平面微带雷达架构打造，整机高度便携化，可适配手持直接测量与三脚架固定架设两种作业模式，现已被大量水文勘测单位投入野外现场测验作业。

二、DX‑LLX‑2 手持流速测量仪硬件技术参数

测速原理：24GHz 平面微带雷达多普勒非接触表层测速

有效探测距离：0‑40m

流速测量量程：0.1‑20m/s，硬件可拓展至 0.1‑40m/s

测量精度：±0.01m/s、±1% 读数

流速分辨率：0.001m/s

天线波束角：12°

内置传感模块：倾角传感单元，实现水平、垂直角度自动补偿

供电配置：整机内置大容量可充电锂电池

待机功耗：小于 0.5W

设备工作温度：‑30℃~60℃

设备存储温度：‑30℃~70℃

适用环境湿度：0‑95% RH，无凝露

本地存储能力：大容量机身存储，保存多组现场测验原始数据

信号抑制功能：具备工频干扰、雨天干扰、流速跳变抑制算法

人机交互配置：中文图形显示屏，扳机按键触发测量动作

设备作业形式：单人手持测量、三脚架支架固定测量

三、雷达测速设备内在工作逻辑

DX‑LLX‑2 手持流速测量仪内部雷达天线向外发射微波探测信号，微波投射到流动水体表面之后会随水面波纹产生反射回波，水体流动产生的多普勒频移信号会被主机采集解析，主机经过运算之后输出水体表层的实际流速数值。机身集成的倾角传感器可以实时捕捉设备握持、架设带来的角度偏移，内置算法自动完成角度补偿故而让不同架设姿态下测速数据的稳定性有所提升。设备搭载增益调节功能，外业人员可根据测点和水面的实际距离修改雷达发射增益，增益参数调整完成之后可覆盖近岸短距离以及跨河道远距离的测验条件。每一次扳机触发采集得到的流速记录会被存储在设备本地存储器，测验结束之后数据可导出用来开展断面流速统计。该款设备仅采集水面表层流速，外业技术人员必须参照水文测验规范选用表层流速换算系数才可以推演断面平均流速。

四、野外现场主要适用业务场景

1. 汛期山洪洪水应急监测

汛期河道水位暴涨伴随大量漂浮杂物，转子式流速仪很难安全下放入水，外业人员站在桥梁或者堤岸之上把手持流速测量仪对准河道水面就可以完成表层流速采集，整套作业流程不用接触湍急水流故而规避落水、设备损毁的各类隐患。

2. 入河排污口现场排查核验

生态环境、水利部门开展排污口现场溯源排查，部分沟渠空间狭窄，现场不适合架设大型固定监测设备，手持流速测量仪可完成多点位快速测速，采集得到的流速数据可为排污口排污强度初步核算提供基础素材。

3. 山区中小型河道流动巡测

偏远山区小河、山溪缺少固定水文监测站点，外业人员携带整机即可奔赴测验点位，三脚架固定模式能够消除人手抖动带来的数据扰动，适配无外接供电条件下的流动性野外巡检工作。

4. 大型地下排口检查井测验

部分大口径排口检查井井口具备俯视观测条件，作业人员在井口位置完成非接触测速，不用进入井下有限空间，使井下有毒有害气体带来的职业健康风险得到规避。

五、外业测验勘测与实操管控要点

一线水文外业技术人员强调测验点位上游需要预留足够顺直的过水断面，漩涡、回流、紊流剧烈的河段需要予以避开，杂乱的水面扰动会造成雷达回波信号异常进而引发测速结果跳变。单纯手持操作模式之下手部晃动会直接影响测量质量，条件许可的测点应当优先采用三脚架做固定支撑，设备天线朝向需要正对水流来向，完成流向校准之后再触发扳机采集数据。雷达波束覆盖范围内不能出现石块、桥墩、杂草等静止障碍物，静止物体反射的杂波会混入水体回波当中造成测量结果出现偏差。降雨天气雨滴会对微波信号形成干扰，设备自带的干扰抑制算法需要被开启，同时执行多次测量取平均值的作业方式。野外低温环境会加速锂电池电量消耗，外业出发之前要完成电量核查并且配备备用电池。

六、设备选型与外业应用注意事项

DX‑LLX‑2 手持流速测量仪只完成表层流速采集，设备本身不能直接输出流量结果，断面流量的计算工作需要外业人员结合渠道断面参数、水文换算系数在后期完成处理。采购选型阶段使用单位需要梳理被测河道最大探测距离、汛期流速区间，以此匹配设备量程与探测距离指标。设备手册标注的技术指标来自实验室标定环境，野外风力、水面波纹都会对实测结果产生影响，重要测验项目需要和传统转子流速仪开展现场比测，以此验证手持流速测量仪在目标河段的数据可靠性。外业团队也要把设备增益调试、电池维护、天线防护纳入日常仪器管护工作，让设备在各类复杂野外工况之下维持稳定工作状态。