[发明专利]一种流量测量装置及方法

权利要求书

1.一种流量测量装置，其特征在于，包括射频收发机(1)、发射模块(2)和接收模块(3)，所述发射模块(2)、所述接收模块(3)均与所述射频收发机(1)信号连接，且所述发射模块(2)发出的雷达波的扫描角度可调。

2.根据权利要求1所述流量测量装置，其特征在于，还包括移相器(4)，所述移相器(4)设于所述发射模块(2)、所述射频收发机(1)之间，并与所述发射模块(2)、所述射频收发机(1)信号连接，所述移相器(4)能够调整所述雷达波的扫描角度。

3.根据权利要求2所述流量测量装置，其特征在于，所述发射模块(2)包括若干天线单元(21)，各所述天线单元(21)均与所述射频收发机(1)信号连接；

所述移相器(4)包括若干移相单元(41)，各所述移相单元(41)一一对应地设于所述天线单元(21)与所述射频收发机(1)之间，所述移相单元(41)能够改变相应所述天线单元(21)的相位，以调整所述雷达波的扫描角度。

4.根据权利要求3所述流量测量装置，其特征在于，还包括控制器(5)，所述控制器(5)与所述射频收发机(1)、各所述移相单元(41)均信号连接，所述控制器(5)能够控制所述移相单元(41)改变相应所述天线单元(21)的相位。

5.根据权利要求4所述流量测量装置，其特征在于，还包括输入输出接口(6)，所述输入输出接口(6)与所述控制器(5)信号连接，用于与外接设备相连。

6.一种流量测量方法，其特征在于，适用于权利要求1-5中任一项所述的流量测量装置，包括如下步骤：

步骤S1，获取待测河流的河流断面水文数据，并依据该河流断面水文数据将所述待测河流沿宽度方向分割为若干分段，各所述分段中均存在一个测量点；

步骤S2，调整所述雷达波的扫描角度，使得所述雷达波能够扫描各所述测量点，并测量各所述测量点的表面流速、水位；

步骤S3，依据各所述测量点的表面流速、河流断面水文数据计算各所述分段的平均流速，并依据该平均流速、水位计算各所述分段的流量；

步骤S4，整合各所述分段的流量，以获得所述待测河流的流量。

7.根据权利要求6所述流量测量方法，其特征在于，所述流量测量装置还包括控制器(5)，所述控制器(5)与射频收发机(1)信号连接，所述步骤S1具体由所述控制器(5)执行。

8.根据权利要求7所述流量测量方法，其特征在于，所述流量测量装置还包括移相器(4)，所述移相器(4)设于发射模块(2)、所述射频收发机(1)之间，并与所述发射模块(2)、所述射频收发机(1)及所述控制器(5)信号连接，所述步骤S2具体包括：

步骤S21，调控所述移相器(4)，使得所述雷达波能够扫描一个测量点；

步骤S22，控制所述发射模块(2)发射雷达波，利用所述接收模块(3)接收所述测量点的回波信号，所述回波信号经过所述射频收发机(1)处理可得到中频信号，所述控制器(5)能够对所述中频信号进行处理以获得所述表面流速、所述水位；

步骤S23，调控所述移相器(4)，使得所述雷达波能够依次扫描其余各所述测量点，并重复步骤S22，以测量其余各所述测量点的所述表面流速、所述水位。

9.根据权利要求8所述流量测量方法，其特征在于，测量所述水位时，所述雷达波为线性调频信号；测量所述表面流速时，所述雷达波为连续波信号。