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章 產(chǎn)品概述
1.1 儀表概述
雷達流速儀又稱為表面流速儀,是一款K波段非接觸式測量雷達傳感器，具有連續(xù)測量江河河道、 槽堰、溝渠等水流表面流速的功能，可用于水文監(jiān)測、防洪防澇、環(huán)保排污監(jiān)測等領域。
流速儀采用的雷達信號處理技術，具有高精度的速度測量能力，在12°的角度范圍內(nèi)測量河流表面流速，安裝高度范圍為0.3~35m，測量分辨率±1mm/s滿足了水文觀測站對水面流速觀測的需求。
1.2 測量原理
流速儀采用多普勒效應原理測量水流表面流速，通過發(fā)射ISM24.15GHz電磁波沿軸向前方發(fā)射，電磁波遇到待測水流表面后發(fā)生漫反射，沿軸向返回被電子單元部分
接收。由于水流與電磁波的相對運動，接收到的電磁波頻率發(fā)生多普勒頻移，頻移量的大小與液面的流動速度成正比，因此可通過多普勒頻移量計算出水流的表面流
速。注：在測量過程中，不能移動儀表，改變儀表的指向會影響測量結果。
當水流流速過低時，水面比較平靜，多普勒頻移相應很小，計算得出的水流表面流速幾乎為0，表面流速儀會上傳0速，以指示當前的工作狀態(tài)。
1.3 產(chǎn)品特點
(1)非接觸測量，無磨損，無污染
(2)陣列天線，體積小，重量輕,安裝方便
(3)自帶測量角度功能
(4)不受腐蝕、泡沫等影響
(5)不受大氣中水蒸氣、溫度和壓力變化的影響
第二章 技術參數(shù) 
概要指標：
第三章 安裝
3.1 塑料外殼安裝說明
由于速度測量對安裝角度的變化比較敏感，可通過旋轉(zhuǎn)支架直接安裝調(diào)整角度，并可通過上位機軟件直接顯示安裝角度。圖1、圖2、圖3分別為58°角（推薦安裝角度）
45°角、70°角的安裝示意圖，而具體的安裝角度還需根據(jù)現(xiàn)場河面情況而定（30°~70°角可調(diào)）。 
3.2 典型安裝
表面流速儀需要安裝在特定的場所，下圖為三種典型的安裝位置。 
安裝調(diào)試注意事項：
調(diào)試過程中需要注意傳感器的穩(wěn)定性，以安裝在河流上的情況為例，如果風速很大，導致傳感器振動很厲害，則需要停止測量工作;另一方面，也需要在傳感器上安裝電子羅盤用以測量安裝的姿態(tài)是否發(fā)生變動,如果變動，則需要停止工作，進行調(diào)整，否則測量結果不精確。
3.3 安裝位置說明
下面以安裝在橋梁上為例，說明安裝位置的重要性。三種安裝位置如圖所示 
圖1說明傳感器既能安裝在河流上游，也能安裝在下游，一般建議安裝在上游（安裝在上游：①不受固定建筑物影響；②降雨對其的影響也會相對較?。?；圖2、圖3則表明傳感器探測的河流水面應該是穩(wěn)定的，如果河流寬窄，流向發(fā)生變化，導致水面流速不平穩(wěn)，那對河流的測量會有影響。其中圖2反映了在河流方向發(fā)生變化的情況下，傳感器應該指向河流尚未發(fā)生變化的方向；圖 3則反映了在河流寬窄發(fā)生變化的情況下，傳感器應該指向河流寬度沒有發(fā)生明顯變化的方向。因此，為了避免面向河流彎曲、寬窄發(fā)生變化，視具體情況可以選擇下游安裝。這是在工程安裝時需要注意的地方。
3.4 傳感器測量點
對于合適的測量位置最重要的是,傳感器主要測量區(qū)域位于河道一個有代表性的位置，位置盡量靠近河道中間，并且不受樹葉、隨風而動的植物的影響。下圖以金屬外殼為例，展示了兩種不同的安裝高度對測量區(qū)域的影響。 
② 流速儀的電磁波發(fā)射方向與水平方向成58°角
第四章 電氣連接
4.1 連接
通過RS-485總線與流速儀連接，默認參數(shù)如下：
波特率：9600（可修改）；
數(shù)據(jù)位：8；
停止位：1；
奇偶校驗：無。
連接方式如圖1、圖2所示。電源可以在直流5.5V~30V之間選擇，例如在采用光伏供電的時候，可以采用直流12V蓄電池供電，也可以采用直流24V供電。 
4.2 電氣連接圖 
第五章 調(diào)試
5.1 串口通訊調(diào)試
流速儀通訊協(xié)議
硬件接口：RS485
通訊協(xié)議：標準Modbus
波特率：9600
數(shù)據(jù)格式：8N1
5.1.1 信息幀格式及說明
主機的命令格式由從機地址、功能碼、寄存器地址、讀取點數(shù)及CRC碼組成
如表1所示。
表1 主機命令
5.1.2 主機命令詳細說明
站號：從機地址（0-99）；
功能碼：03讀取寄存器的數(shù)值；06更改寄存器的數(shù)值；
寄存器起始地址：兩個字節(jié)，具體描述詳見表3；
讀取點數(shù)：2個字節(jié)，若讀取16位整型數(shù)據(jù)，則設為0001；
讀取32位整型數(shù)據(jù)，則設為0002；
CRC：校驗碼，兩個字節(jié)。
從機響應有兩種格式，當功能碼為03時，其格式由站號、功能碼、數(shù)據(jù)長度，數(shù)據(jù)區(qū)及CRC碼，如表2；當功能碼為06時，其格式與主機命令幀相同，如
表1所示。
表2 功能2從機應答
站號（地址）：一個字節(jié)，返回主機發(fā)送的地址；
功能碼：一個字節(jié)，返回主機發(fā)送功能碼；
應答數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)：后面跟的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)；
數(shù)據(jù)：針對主機命令返回對應的數(shù)據(jù)，高字節(jié)在前，低字節(jié)在后；
CRC：校驗碼，兩個字節(jié)。
表3 寄存器地址說明
5.2 上位機調(diào)試
上位機軟件的目的是方便對S-CV430參數(shù)進行配置，并且可以對測量數(shù)據(jù)、參數(shù)配置進行顯示和觀察。
5.2.1 操作說明
（1）雙擊精波流速儀調(diào)試軟件：可執(zhí)行程序圖標 ，會進入軟件的主界面，如下圖所示。 
主界面下方偏右位置為RS485串口連接設置，軟件可自行讀取到電腦已正確安裝的端口，如果有多個端口同時存在，則需要點開端口的下拉菜單選擇正確的USB-485串口；波特率9600、數(shù)據(jù)位8、校驗位無、停止位1等幾項設置均為默認值，波特率根據(jù)
儀表的設置需要時可以更改。
（2）配置好串口連接設置后，點擊右下角的“連接”按鈕，通訊正常則顯示如下圖所示界面，（如連接不成功會有彈窗提示：設備無響應，此時應檢查電腦的串口設置與軟件設置是否一致或者檢查硬件接線等）此時儀表開始自動讀取儀表信息，并顯示流速曲線。 
（3）點擊右下角的“停止”按鈕，則按鈕下方的“設置”按鈕可用，此時軟件與儀表仍處于連接狀態(tài)但不會自動讀取和更新儀表測量的信息，（如果點擊的是“斷開”按鈕，則軟件與儀表斷開連接，設置不可用，需要重新連接）如下圖所示，點擊“設置”按鈕，進入下一步。 
（4）進入?yún)?shù)設置界面后，可以看到軟件提供的所有可更改的參數(shù)序列，大致分為四部分：測量參數(shù)、數(shù)據(jù)校準、RS485通訊配置和儀表基本信息，每一部分修改參數(shù)后都需要單獨在其區(qū)域的保存按鈕上點擊保存，保存成功與否都會彈出提示框，設置時請留意。下一標題介紹所有的參數(shù)說明。 
5.2.2 參數(shù)說明
測量參數(shù)描述
觸發(fā)模式: 自動觸發(fā)(默認,內(nèi)部 RTC 觸發(fā))，指令觸發(fā)(指令測量觸發(fā))。
測量類型：連續(xù)測量(默認)，序列測量。
角度測量方式：，每次(默認)。
河流傾角：河床與水平面的傾斜角。
輸出模式：自動輸出(測量后輸出默認)，命令輸出(指令上報觸發(fā))。
濾波類型：
(1)滑動平均：計算緩沖區(qū)的所有值的平均值(簡單的移動平均)。
(2)去野值平均：計算緩沖區(qū)中所有值(除掉明顯偏大或明顯偏小的值)的平均值。
(3)最小值：僅將緩沖區(qū)中最小的測量值進行輸出。
(4)中值：對緩沖區(qū)所有的值按大小進行排序,輸出中間值作為輸出。
(5)無濾波：直接輸出緩沖區(qū)中的個測量值。
河流類型:
(1)非常緩慢：非常緩慢、均勻水面
(2)緩慢均勻：緩慢、均勻水面
(3)緩慢不均勻：緩慢、不均勻水面
(4)快速均勻：快速、均勻水面
(5)快速不均勻：快速、不均勻水面
(6)水面飛濺：水面飛濺
安裝傾角：SVR 測量方向與河流水流流速之間的偏角
測量時間：測量時間(2-240s,默認 5)
安裝朝向：迎向上游（安裝朝向上游 默認上游）
迎向下游(安裝朝向下游)
安裝角度：安裝角度（默認 0）
上報時間：上報間隔(0-18000s、默認 0 表示 S-CV430 不停的測量，1-18000表示 S-CV430 休息睡眠時間)
河流流向:一個測量點一般只有一個流向，異常情況下，在有潮汐影響的位置可能會出現(xiàn)兩個流向。“上游”,“下游”,表示對應一個流向的流速，
對應上游/下游。“雙向”對應可能出現(xiàn)兩個流向的位置，一般不推薦這樣使用配置。其中“上游”為默認值。
特別注意：
（1）“觸發(fā)模式”和 “輸出模式”，共有四種組合配置。
①“自動觸發(fā)”, “測量后輸出”自動測量自動輸出。
②“自動觸發(fā)”，“命令輸出” S-CV430 自動測量，下發(fā)上報觸發(fā)指令才會有測量結果輸出。
③“命令觸發(fā)”，“自動輸出” 這種配置模式下只有發(fā)送測量觸發(fā)指令，S-CV430才會執(zhí)行測量工作，測量完成后自動輸出。
“命令觸發(fā)”，“命令輸出”，此配置模式下，首先發(fā)送測量觸發(fā)指令，測量完成后，發(fā)送上報觸發(fā)指令，獲取測量結果。（此配置非常復雜，一般不推薦使用）。
（2）重啟設備
重啟設備，S-CV430會重新啟動，保留當前的參數(shù)配置。
（3）重置設備
恢復出廠配置，S-CV430重新啟動，恢復到默認配置。
第六章 產(chǎn)品尺寸（單位mm）
塑料外殼表面流速儀尺寸 
第七章 運輸貯存
流速儀的運輸及貯存條件除應符合JB/T 9329的規(guī)定外，還應符合下列規(guī)定:
1.流速儀在運輸過程中應嚴格按產(chǎn)品的特點和說明書要求進行運輸。
2.流速儀應貯存在(-40～60)℃，相對濕度不大于80%的干燥通風的室內(nèi)。不得與含有腐蝕性的物質(zhì)混儲。經(jīng)過長期貯存的儀表應進行相應的試驗后方可銷售、使
用。
物聯(lián)網(wǎng)水文軟件界面： 
1.1 儀表概述
雷達流速儀又稱為表面流速儀,是一款K波段非接觸式測量雷達傳感器，具有連續(xù)測量江河河道、 槽堰、溝渠等水流表面流速的功能，可用于水文監(jiān)測、防洪防澇、環(huán)保排污監(jiān)測等領域。
流速儀采用的雷達信號處理技術，具有高精度的速度測量能力，在12°的角度范圍內(nèi)測量河流表面流速，安裝高度范圍為0.3~35m，測量分辨率±1mm/s滿足了水文觀測站對水面流速觀測的需求。
1.2 測量原理
流速儀采用多普勒效應原理測量水流表面流速，通過發(fā)射ISM24.15GHz電磁波沿軸向前方發(fā)射，電磁波遇到待測水流表面后發(fā)生漫反射，沿軸向返回被電子單元部分
接收。由于水流與電磁波的相對運動，接收到的電磁波頻率發(fā)生多普勒頻移，頻移量的大小與液面的流動速度成正比，因此可通過多普勒頻移量計算出水流的表面流
速。注：在測量過程中，不能移動儀表，改變儀表的指向會影響測量結果。
當水流流速過低時，水面比較平靜，多普勒頻移相應很小，計算得出的水流表面流速幾乎為0，表面流速儀會上傳0速，以指示當前的工作狀態(tài)。
1.3 產(chǎn)品特點
(1)非接觸測量，無磨損，無污染
(2)陣列天線，體積小，重量輕,安裝方便
(3)自帶測量角度功能
(4)不受腐蝕、泡沫等影響
(5)不受大氣中水蒸氣、溫度和壓力變化的影響
第二章 技術參數(shù)
供電電壓：5.5~30V DC
供電電流：50mA（工作），＜1mA（休眠）
工作溫度：-35℃~60℃
存儲溫度：-40℃~60℃
防護等級：IP68
流速測量：
測速范圍：0.05~21m/s
測速精度：8.8mm/s
分辨率：±1mm/s
方向辨別：上游
測量持續(xù)時間：2~240s
采樣間隔：0s~5h
工作頻率：24.15GHz
到水面距離：0.3~35m
通訊：
RS485 Modbus通訊協(xié)議
概要指標：
供電電壓：5.5~30V DC
供電電流：50mA（工作），＜1mA（休眠）
工作溫度：-35℃~60℃
存儲溫度：-40℃~60℃
防護等級：IP68
流速測量：
測速范圍：0.1~21m/s
測速精度：8.8mm/s
分辨率：±1mm/s
方向辨別：上游
測量持續(xù)時間：2~240s
采樣間隔：0s~5h
工作頻率：24.15GHz
到水面距離：0.3~35m
通訊：
RS485 Modbus通訊協(xié)議
第三章 安裝
3.1 塑料外殼安裝說明
由于速度測量對安裝角度的變化比較敏感，可通過旋轉(zhuǎn)支架直接安裝調(diào)整角度，并可通過上位機軟件直接顯示安裝角度。圖1、圖2、圖3分別為58°角（推薦安裝角度）
45°角、70°角的安裝示意圖，而具體的安裝角度還需根據(jù)現(xiàn)場河面情況而定（30°~70°角可調(diào)）。
表面流速儀需要安裝在特定的場所，下圖為三種典型的安裝位置。
調(diào)試過程中需要注意傳感器的穩(wěn)定性，以安裝在河流上的情況為例，如果風速很大，導致傳感器振動很厲害，則需要停止測量工作;另一方面，也需要在傳感器上安裝電子羅盤用以測量安裝的姿態(tài)是否發(fā)生變動,如果變動，則需要停止工作，進行調(diào)整，否則測量結果不精確。
3.3 安裝位置說明
下面以安裝在橋梁上為例，說明安裝位置的重要性。三種安裝位置如圖所示
3.4 傳感器測量點
對于合適的測量位置最重要的是,傳感器主要測量區(qū)域位于河道一個有代表性的位置，位置盡量靠近河道中間，并且不受樹葉、隨風而動的植物的影響。下圖以金屬外殼為例，展示了兩種不同的安裝高度對測量區(qū)域的影響。
雷達流速儀測量示意圖
注：測量范圍依據(jù)安裝高度和角度可以計算流速雷達波束角② 流速儀的電磁波發(fā)射方向與水平方向成58°角
第四章 電氣連接
4.1 連接
通過RS-485總線與流速儀連接，默認參數(shù)如下：
波特率：9600（可修改）；
數(shù)據(jù)位：8；
停止位：1；
奇偶校驗：無。
連接方式如圖1、圖2所示。電源可以在直流5.5V~30V之間選擇，例如在采用光伏供電的時候，可以采用直流12V蓄電池供電，也可以采用直流24V供電。
5.1 串口通訊調(diào)試
流速儀通訊協(xié)議
硬件接口：RS485
通訊協(xié)議：標準Modbus
波特率：9600
數(shù)據(jù)格式：8N1
5.1.1 信息幀格式及說明
主機的命令格式由從機地址、功能碼、寄存器地址、讀取點數(shù)及CRC碼組成
如表1所示。
| 主機發(fā)送： | 站號(1B) | 功能碼(1B) | 起始地址(2B) | 讀取點數(shù)(2B) | CRC(2B) |
| 01 | 03/06 | 00 XX | 00 XX | XX XX |
5.1.2 主機命令詳細說明
站號：從機地址（0-99）；
功能碼：03讀取寄存器的數(shù)值；06更改寄存器的數(shù)值；
寄存器起始地址：兩個字節(jié)，具體描述詳見表3；
讀取點數(shù)：2個字節(jié)，若讀取16位整型數(shù)據(jù)，則設為0001；
讀取32位整型數(shù)據(jù)，則設為0002；
CRC：校驗碼，兩個字節(jié)。
從機響應有兩種格式，當功能碼為03時，其格式由站號、功能碼、數(shù)據(jù)長度，數(shù)據(jù)區(qū)及CRC碼，如表2；當功能碼為06時，其格式與主機命令幀相同，如
表1所示。
| 從機應答： | 站號(1B) | 功能碼(1B) | 返回數(shù)據(jù)長度 | 數(shù)據(jù)(nB) | CRC(2B) |
| 01 | 03 | n | XX XX XX... | XX XX |
站號（地址）：一個字節(jié)，返回主機發(fā)送的地址；
功能碼：一個字節(jié)，返回主機發(fā)送功能碼；
應答數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)：后面跟的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)；
數(shù)據(jù)：針對主機命令返回對應的數(shù)據(jù)，高字節(jié)在前，低字節(jié)在后；
CRC：校驗碼，兩個字節(jié)。
| 寄存器地址 | 描述 |
| 0x001F | 讀取當前流速值，單位為mm/s(只讀) |
5.2 上位機調(diào)試
上位機軟件的目的是方便對S-CV430參數(shù)進行配置，并且可以對測量數(shù)據(jù)、參數(shù)配置進行顯示和觀察。
5.2.1 操作說明
（1）雙擊精波流速儀調(diào)試軟件：可執(zhí)行程序圖標 ，會進入軟件的主界面，如下圖所示。
儀表的設置需要時可以更改。
（2）配置好串口連接設置后，點擊右下角的“連接”按鈕，通訊正常則顯示如下圖所示界面，（如連接不成功會有彈窗提示：設備無響應，此時應檢查電腦的串口設置與軟件設置是否一致或者檢查硬件接線等）此時儀表開始自動讀取儀表信息，并顯示流速曲線。
測量參數(shù)描述
觸發(fā)模式: 自動觸發(fā)(默認,內(nèi)部 RTC 觸發(fā))，指令觸發(fā)(指令測量觸發(fā))。
測量類型：連續(xù)測量(默認)，序列測量。
角度測量方式：，每次(默認)。
河流傾角：河床與水平面的傾斜角。
輸出模式：自動輸出(測量后輸出默認)，命令輸出(指令上報觸發(fā))。
濾波類型：
(1)滑動平均：計算緩沖區(qū)的所有值的平均值(簡單的移動平均)。
(2)去野值平均：計算緩沖區(qū)中所有值(除掉明顯偏大或明顯偏小的值)的平均值。
(3)最小值：僅將緩沖區(qū)中最小的測量值進行輸出。
(4)中值：對緩沖區(qū)所有的值按大小進行排序,輸出中間值作為輸出。
(5)無濾波：直接輸出緩沖區(qū)中的個測量值。
河流類型:
(1)非常緩慢：非常緩慢、均勻水面
(2)緩慢均勻：緩慢、均勻水面
(3)緩慢不均勻：緩慢、不均勻水面
(4)快速均勻：快速、均勻水面
(5)快速不均勻：快速、不均勻水面
(6)水面飛濺：水面飛濺
安裝傾角：SVR 測量方向與河流水流流速之間的偏角
測量時間：測量時間(2-240s,默認 5)
安裝朝向：迎向上游（安裝朝向上游 默認上游）
迎向下游(安裝朝向下游)
安裝角度：安裝角度（默認 0）
上報時間：上報間隔(0-18000s、默認 0 表示 S-CV430 不停的測量，1-18000表示 S-CV430 休息睡眠時間)
河流流向:一個測量點一般只有一個流向，異常情況下，在有潮汐影響的位置可能會出現(xiàn)兩個流向。“上游”,“下游”,表示對應一個流向的流速，
對應上游/下游。“雙向”對應可能出現(xiàn)兩個流向的位置，一般不推薦這樣使用配置。其中“上游”為默認值。
特別注意：
（1）“觸發(fā)模式”和 “輸出模式”，共有四種組合配置。
①“自動觸發(fā)”, “測量后輸出”自動測量自動輸出。
②“自動觸發(fā)”，“命令輸出” S-CV430 自動測量，下發(fā)上報觸發(fā)指令才會有測量結果輸出。
③“命令觸發(fā)”，“自動輸出” 這種配置模式下只有發(fā)送測量觸發(fā)指令，S-CV430才會執(zhí)行測量工作，測量完成后自動輸出。
“命令觸發(fā)”，“命令輸出”，此配置模式下，首先發(fā)送測量觸發(fā)指令，測量完成后，發(fā)送上報觸發(fā)指令，獲取測量結果。（此配置非常復雜，一般不推薦使用）。
（2）重啟設備
重啟設備，S-CV430會重新啟動，保留當前的參數(shù)配置。
（3）重置設備
恢復出廠配置，S-CV430重新啟動，恢復到默認配置。
第六章 產(chǎn)品尺寸（單位mm）
塑料外殼表面流速儀尺寸
流速儀的運輸及貯存條件除應符合JB/T 9329的規(guī)定外，還應符合下列規(guī)定:
1.流速儀在運輸過程中應嚴格按產(chǎn)品的特點和說明書要求進行運輸。
2.流速儀應貯存在(-40～60)℃，相對濕度不大于80%的干燥通風的室內(nèi)。不得與含有腐蝕性的物質(zhì)混儲。經(jīng)過長期貯存的儀表應進行相應的試驗后方可銷售、使
用。
物聯(lián)網(wǎng)水文軟件界面：
