锡林河，蒙语称锡林郭勒，锡林郭勒草原及盟名皆来自于此河。属锡林郭勒草原上一条内陆河，河水起源在赤峰市克什克腾旗境内，绕锡林浩特市而过，原注入市北部的查干淖尔，由于市区北部修建水库截流，一般消失在市区北部。

北京天诺基业科技有限公司与内蒙古农业大学一起在美丽的锡林河流域进行了河水水位流量等因素的长期监测实验，实验分布于锡林河上、中、下游，通过对实时水位流量的监测，从而对分析湿地对河水的耗散量，锡林河年流入总量等起着至关重要的作用。

该系统采用SIMK (simulation of k)模型计算实时流量值，SIMK模型结合流石流地区的河流水文特性和监测断面特性，利用水动力学模型，以熵的基本概念为基础导出了描述河道横断面上二维流速分布的方程式，通过熵函数、概率密度函数来确定河道断面流速的分布，熵函数的参数k是无因次量，与水流的摩擦因子、谢才系数、曼宁公式中的糙率相关；其校准方式利用水位剖面并综合考虑其他主要影响因素，可较精确的反应任意剖面形状大小河流的流速分布关系。建立模型后，将有限个主要因素如剖面形状、糙率、测量点坐标等输入模型

雷达波RQ30在线测流系统工作原理示意图 

2.1     系统组成 

非接触式雷达波RQ30在线测流系统主要由雷达RQ30传感器、数据采集器、供电系统、通讯模块等部分组成，具体如下图：

 系统Block Diagram

 

2.2     系统功能

1) 能对河流局部表面流速、水位等进行24小时连续在线监测。

2) 能根据实时采集的流速、水位，实时计算断面流量。

3) 能实现数据实时采集、计算、存储、传输的功能。

4) 能将采集的水位、流速、流量通过通信网络传输到客户端。

5) 可人工设定和修改模型参数。

6) 接受客户端管理，通过远程通信与客户端实现双向通信，进行远程诊断、远程设置与维护。

7) 客户端可实现实时数据的分析处理、存储、转录和发布 

8）观测数据可以上传至公司滔涛云云端，并实现客户定制化的数据分析及体验

 

2.3     传感器安装

为使雷达波RQ30传感器采集到的数据具有代表性，需将其传感器探头尽量置于河道中央部分。天诺的售后工程师杨磊通过现场的勘测数据精确评估后，需定制设计悬臂长约12 m的支架作为主横梁安装RQ30传感器。考虑到草原上物资监管、风荷载重、工程美观的实际因素，整体的架构为龙门筑基式，同时也方便采集系统及辅助设施的固定安装，实际的观测效果图如下： 

 

此项目难点在于支架制作及基础制作还有河两岸的基础超平工作，此外由于支架过重，需要吊车大型器械辅助安装，下面为部分过程图： 

龙门支架半成品加工

 

基础设施材料运输的准备

水泥筑基浇筑

1) 本系统依据雷达波测速的方法原理，结合锡林河地区监测断面复杂的水文监测环境条件实际，采用非接触式雷达波RQ30在线测流系统，基本实现了该站在含沙量大、断面河床不稳定等复杂监测环境下的流量在线监测。

2) 对于河床冲淤变化较大的水文监测断面，探索过水断面河底高程在线监测系统，是该类监测断面提高流量在线监测精度的关键因素之一。

   

该系统经历了前期选点勘探，现场尺寸度量，特殊支架制作，支架现场试验比对，大型器械辅助，最终克服重重困难，使系统顺利运行，对公司而言，为以后类似项目的执行积累了经验，对于客户，对于锡林河流域的监测提供了强有力的数据支撑。观测数据实现了云端监测，并实现了客户定制化的数据分析及体验。

 

本文章由北京天诺基业科技有限公司杨磊提供