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雨量水位监测应用领域
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雷达设备介绍
RQ-30 雷达水位流速流量传感器
RQ-30 雷达水位流速流量传感器是奥地利Sommer公司生产的一款测量河流水位、流速和流量的专用设备,采用24GHz的雷达信号,通过多普勒效应来计算流速数据。 24GHz频率的雷达信号发射到水表面,一部分雷达信号被反射回去, 移动的水波纹会导致频率的改变, 即多普勒效应。 RQ-30采集到回波信号后,进行频谱分析,进而计算出水表面的流速。 发射的雷达信号需要与水面保持一定的角度, 但这个角度并不需要去手工测量,仪器内部能够测量这个角度, 并在进行计算流速时应用。水位测量采用了超声波波信号,通过时差法的原理换算出水位信息。 RQ-30发射一个短的脉冲,方向为与水面垂直的方向。 通过发射和接收的脉冲之间的时间差, 就可以计算得到测量点到水面的距离,进而可以知道水位的数值。
设备测量范围如图
流量Q是水流速度Vm和过水横截面积A(h)的函数,具体由以下的公式连续进行计算的:
过水横截面积A (h) 是水位的函数,主要由横截面的测量点决定,Vm是水流的平均流速。
技术指标
水位
测量范围:0-15m/35m
分辨率:1mm
准确度:±2mm
雷达频率:26GHz
雷达波开角:10°
流速
测量范围:0-15m/s
分辨率:1mm/s
准确度:±0.01 m/s; ± 1 % FS
雷达频率:24GHz
雷达波开角:12°
垂直角度自动补偿准确度:±1°
垂直角度自动补偿分辨率:±0.1°
采样时间:8s ~ 300min
供电:6-30V DC,典型12VDC
电流:1mA
输出:3组4-20mA、RS485/SDI-12/Modbus
波特率:1200-115200
防护等级:IP67
尺寸:338 mm x 333 mm x 154 mm
重量:5.4kg
内置保护模块:过载电压保护和防雷保护
工作环境:-35~ +60℃;0-99%.R.H
雨量水位监测
300W-QX/C 型雷达波明渠流量计实现了非接触式流量测量,不受泥沙、漂浮物的影响,适用于一般河道、渠道流量测量,尤其适用于高洪、急流、高含沙量、高污染的流速测量。本产品自动化程度高、安装维护方便,可安装于岸边、桥梁固定支架上定点测量或铅鱼、吊箱等运动物体上动态测量。该流量计可配合计算机、数据无线传输等设备组成流量自动测量系统,可实现流量远程在线监测。
非接触式雷达波流量计计算当前流量Q 的方法基于连续性方程(Q=V×A), Q= 流量;V = 平均流速,A= 过水断面面积,其中断面平均流速由表面流速Vsuf×转换系数获得。300W-QX 非接触式雷达波流量计结合HS-7 流量测控终端可对实时检测到的水流速度和水深变化进行动态分析,并提供测量目标的精准统计数据,例如水位过程曲线、瞬时流速、平均流速、*小和*大流速、实时流量、累计水量等。
测流原理雷达测速和超声波/雷达
测距抗震性能:4 g , 5g-100Hz
流速测量范围:0.15-15m/s
防护等级:一体机IP65,分体IP68
流速测量精度:±0.02 m/s
工作温度:-40-80℃
流速分辨率:1 mm/s
通讯接口:RS-232/485
水位测量范围:雷达0.5- 20 m
工作模式:连续工作
水位测量精度:雷达±3mm
通讯协议: Modbus RTU
水位分辨率:1 mm
外观尺寸:235*210*135
重量:~3.5KG
工作电流:150mA @ 12V DC
数据采集器选配:
性能特征 | CR200X系列 | CR300系列 | CR800/CR850 | CR1000X | CR3000 | CR6 | CR9000X系列 |
*大扫描速率 | 1 Hz | 10 Hz | 100 Hz | 100 Hz | 100 Hz | 1000Hz | 100,000 Hz |
模拟输入 | 5个单端(无差分) | 6个单端 | 6个单端 | 16 个单端 | 28个单端 | 12个单端或6个差分 | 每个CR9050/CR9051E/CR9055(E): |
脉冲计数器 | 2个 | 2个 | 2个 | 2个 | 4个 | 16个 | 每个CR9071含12个 |
开关激发通道 | 2个电压激发 | 2个电压激发 | 2个电压激发 | *大16个电压激发 *大16个电流激发 | 4个电压激发 | *大12个电压激发 *大12个电流激发 | 每个CR9060含10个 |
数字控制端口 | 2个I/O | 2个I/O | 4个I/O | *大16个I/O,2 个RS232,2个RS485,8个SDI-12,8个RX/TX pair RS 232 | 3个SDM、8个I/O | *大16个I/O,2 个RS232,2个RS485,8个SDI-12,8个RX/TX pair RS 232 | 每个CR9060含:1个SDM、8个I/O |
连续模拟输出 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2 | 0 | 每个CR9060含6个 |
通讯/数据存储端口 | 1个RS-232 | 1个USB,1个CSI/O, 1个10/100baseT(CR310) | 1个CS I/O | 1个USB,1个CSI/O,1个MicroSD,1个10/100baseT | 1个CS I/O | 1个USB,1个CSI/O,1个MicroSD,1个10/100baseT | 1个CS I/O |
输入电压范围 | 0≤V<2.5Vdc | -0.1 to +2.5 Vdc | ±5Vdc | ±5Vdc | ±5Vdc | ±5Vdc | ±5Vdc (CR9050或CR9051E) |
模拟电压精度 | ±(0.25%读数+1.2mV偏移量),-40℃~﹢50℃ | ±(0. 04%读数+偏移量),0℃~﹢40℃ | ±(0. 06%读数+1.2mV偏移量),0℃~﹢40℃ | ±(0.04% 测量值+偏移值) | ±(0. 04%读数+偏移量),0℃~﹢40℃ | ±(0. 04%读数+偏移量),0℃~﹢40℃ | ±(0. 07%读数+4位A/D计数),-25℃~﹢50℃ |
模拟分辨率 | *小0.6mV | *小0.23μV | *小0.33μV | *小0.02μV | *小0.33μV | *小0.05μV | *小1.6μV |
模拟/数字 | 12 | 24 | 13 | 24 | 16 | 24 | 16 |
标准工作温度 | -40~50℃ | -40~70℃ | -25~50℃ | -40~70℃ | -25~50℃ | -40~70℃ | -25~50℃ |
扩展工作温度 | N/A | / | -55~85℃(CR800) | -55~85℃ | -40~85℃ | -55~85℃ | -40~70℃ |
内存(字节) | 106K (操作系统) | 10M数据存储,2M(操作系统) | 128MB闪存和4MB带内置供电的静态存储器 | 2M(操作系统) | 2M(操作系统) | 6M(操作系统) |
128K (程序) |
供电(Vdc) | 7~16 | 9.6~16 | 9.6~16 | 9.6~16 | 10~16 | 9.6~16 | 9.6~16 |
电流消耗(mA) | ~0.2(睡眠模式,无电台) | 1.5(睡眠模式) | ~0.6(睡眠模式) | <1 (睡眠模式) 48(以太网) | 2 (睡眠模式) | ~0.8 (睡眠模式) | 750~1000(处理) |
尺寸(厘米) | 13.2×17.6×4.8 | 5.5×3.0×2.0 | 24.1×10.4×5.1 | 23.8×10.1×6.2 | 24.1×17.8×9.7 | 8×4×2.4 | 40.0×24.8×20.3(实验室版机箱) |
重 量 | 227g(CR200X、CR295X) | 242g(CR300);288g(CR310) | 660g | 860g | 1.6Kg(无电池) | 0.42 Kg(无电池) | ~13.6 Kg (实验室版) |
SDI-12 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 否 |
PakBus支持 | 支持(仅叶节点) | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 否 |
Modbus 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 否 |
DNP3支持 | 否 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 否 |
数据存储方法 | 表格 | 表格 | 表格 | 表格 | 表格 | 表格 | 表格 |
编程语言 | CRBasic | CRBasic | CRBasic | CRBasic | CRBasic | CRBasic | CRBasic |
CE认证 | CR200X、CR206X、 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 |
质 保 | 3年 | 3年 | 3年 | 3年 | 3年 | 3年 | 3年 |
软件支持 | |||||||
Short Cut | 支持 | 3.2或更高 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 否 |
PC200W | 支持 | 4.4或更高 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 否 |
PC400 | 1.0或更高 | 4.4或更高 | 1.4或更高 | 1.2或更高 | 1.3或更高 | 4.3或更高 | 1.0或更高 |
LoggerNet | 2.1或更高 | 4.4或更高 | 3.3或更高 | 3.0或更高 | 3.2或更高 | 4.3或更高 | 2.0或更高 |
RTDAQ | 否 | 否 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 |
PConnect | 3.0或更高 | 4.4或更高 | 3.3或更高 | 3.1或更高 | 3.2或更高 | 4.3或更高 | 否 |
PConnect CE | 2.0或更高 | 4.4或更高 | 2.2或更高 | 2.0或更高 | 3.2或更高 | 4.3或更高 | 否 |
参考文献:
雷达波流速仪在中小河流流量测验中的应用分析
张琦 吉林省水文水资源局延边分局
雷达波流速仪在中小河流流量测验中的应用分析
秦福清 山西长治水文分局
基于RG30雷达流速仪的流量在线监测系统设计与实现
周波 长江水利委员会水文局 长江水文技术研究中心
雷达波流速仪在我省中小河流流量测验中的应用
庞雷 陕西省水文水资源勘测局
雷达波流速仪流量测验应用及水面流速系数分析研究
徐立 安徽省六安市水文局佛子岭水文站