1. 概述

本智能雷達(dá)水位傳感器是我公司擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的系列智能設(shè)備之一，主要用于水位數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理和傳輸，默認(rèn)使用《水文監(jiān)測數(shù)據(jù)通信規(guī)約》（SL651-2014）報(bào)文格式，也可根據(jù)客戶需求定制報(bào)文。智能雷達(dá)水位傳感器使用嵌入式硬件架構(gòu)，集成了太陽能板、鋰電池、控制模塊、通信模塊等；采用一體化設(shè)計(jì)，智能APP管理，特別適合免維護(hù)無人水位站的建設(shè)。

2. 主要技術(shù)性能

整體列表如下：

水位傳感

測量距離：0～30.0米

顯示分辨率：1毫米

積分時間：0～36s，可調(diào)

微波頻率：26GHz

數(shù)據(jù)采集

工作模式：自報(bào)；查詢應(yīng)答

通信協(xié)議：主要SL651-2014，也可定制

實(shí)時時鐘：月誤差不超過10 s

數(shù)據(jù)存儲：能存儲24個月（5min采集時間間隔）以上的數(shù)據(jù)

設(shè)備管理：支持現(xiàn)地和遠(yuǎn)程管理

供電部分

內(nèi)置電池：鋰電池，20000mAH

外置太陽能板：6V8W太陽能板

通信部件

內(nèi)置通信模組，全網(wǎng)通標(biāo)準(zhǔn)模塊

基本參數(shù)

工作環(huán)境：溫度-10℃～55℃；相對濕度≤95%；大氣壓86～106kPa

工作時間：不小于25000h

使用壽命：5年

3. 儀器結(jié)構(gòu)與工作原理

3.1. 儀器結(jié)構(gòu)

智能雷達(dá)水位傳感器將太陽能板、鋰電池、控制模塊、通信模塊等集成為一體，真正做到了小巧輕便，安裝簡單。

                                                                        圖 1智能雷達(dá)水位傳感器結(jié)構(gòu)

3.2. 工作原理

3.2.1. 微波雷達(dá)工作原理

智能雷達(dá)水位傳感器天線發(fā)射極窄的微波脈沖，這個脈沖以光速在空間傳播，遇到被測介質(zhì)表面，其部分能量被反射回來，被同一天線接收。發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔與天線到被測介質(zhì)表面的距離成正比。由于電磁波的傳播速度，發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔很小（納秒量級）很難確認(rèn)，本智能雷達(dá)水位傳感器采用一種特殊的解調(diào)技術(shù)，可以準(zhǔn)確識別發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔，從而進(jìn)一步計(jì)算出天線到被測介質(zhì)表面的距離。

 

圖 2 微波雷達(dá)工作原理圖

A 量程設(shè)定

B 低位調(diào)整

C 高位調(diào)整

D 盲區(qū)范圍

測量的基準(zhǔn)面是：螺紋底面或法蘭的密封面

注意：使用智能雷達(dá)水位傳感器時，務(wù)必保證液位不能進(jìn)入測量盲區(qū)（圖中D所示區(qū)域）。

3.2.2. 水位測量原理

 

圖 3 智能雷達(dá)水位傳感器水位測量原理圖

（1）基于上圖，若智能雷達(dá)水位傳感器的量程是30米

（2）智能雷達(dá)水位傳感器空高=水位計(jì)到水面距離=5米

（3）智能雷達(dá)水位傳感器料高=量程-空高=30米-5米=25米

（4）服務(wù)器的值=水面高度-料高=1015米-25米=990米

（5）查詢軟件水位=990米+水位傳感器的料高值

例1：水位上升1米，水位計(jì)讀數(shù)（料高）變?yōu)?/span>26米，采集軟件水位值=990米+26米=1016米

例2：水位下降3米，水位計(jì)讀數(shù)（料高）變?yōu)?/span>22米，采集軟件水位值=990米+22米=1012米