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雷达水位计的应用

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雷达液位计目前较为广泛的应用于液灌的液位测量,其液位面平静,雷达波反射较好,测量精度高。引入水利行业应用后,在测星河、湖、水库等水位时,若波浪不大或无明显干扰物的状态下, 我华创雷达液位计测量精度高,安全可靠,不失为一种优秀的水位测量设备。但实际应用中水环境较为复杂,设备常受到较大波浪、漂浮物、结冰、浮雪、干滩等因素干扰,出现数据跳变,导致测量数据无法使用。针对水环境的复杂情况,我公司对雷达液位计及附属模块的供电模式、发射功率及数据计算等几方面进行改造,可有效地降低以上干扰因素的影响,保证华创雷达液位计的稳定可靠运行。经多次试验,此方法稳定可靠,改造后的系统在实际应用中效果显著。

水利行业中的水位值测量其系统基本组成为:雷达液位计、RTU (Remote Terminal Unit,即远程终端控制单元)、DTU (Data Transfer unit,即数据传输单元)、立杆及基础、供电单元、防雷接地单元等。

1、雷达液位计

我公司针对水文监测,生产的水位计有26GHz的高频脉冲雷达液位计,即HCDAR-62型和HCDAR-65型;还有80GHz的调平连续波雷达液位计,即HCDAR-8H型。

26GHz的高频脉冲雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表,工作原理为其发射单元发出以光速运行的脉冲雷达波,当脉冲遇到液位表面时反射回来被仪表内的接收器单元接收,并将距离信号转化为液位信号,从而计算出液位深度。

80GHz的调平连续波雷达液位计其测量原理是:物位计的透镜天线向液面发射经频率调制的电磁波信号,被测物表面返回的信号被发射天线接收,并与天线发射的瞬时频率信号比较。由于信号的频率按照一定规律不断变化,因此经过混频及傅里叶变化等方法比较信号频率与天线到液面的直线距离成比例。可以说调频技术是脉冲技术的一个升级,使得料位计上升到另一个技术层面,无论是从精度、准确度、稳定性都有了大幅提升,调频技术的使用让雷达的响应速率更快。

2、DTR和RTU

DTU即数据传输单元,支持简单的透传协议,通过RS485通讯采集数据,有的也可以进行简单的DI和DO控制。如果采用DTU雷达水位计要采用RS485输出方式。

RTU 即远程终端控制单元,支持模拟量信号的采集和数字量信号的接入和输出。如果采用RTU雷达水位计可以用RS485输出方式也可以用4-20mA模拟量输出方式。

无线终端箱的核心部件就是DTU或RTU,还要配套相应的供电装置。

3、供电部分

供电单元需要给雷达水位计和DTU或RTU提供电源。可以采用市电220VAC通过电源变压器转换成24VDC给设备供电;也可以通过太阳能板、锂电池和太阳能控制器来提供12VDC的电源,我公司的雷达水位计和DTU可支持12CDV也可以用24VDC来供电。

4、显示单元

数据显示可通过我公司自己开发的物联网云平台也可以通过CPI接入用户自己的政务平台。用户可以通过web网页客户端和手APP端查看实时数据和历史数据和曲线。高性能的服务器、先进的IOT系统、强大的数据库软件配合精准的雷达物位计,能够给客户提供稳定可靠的服务。电脑画面显示如下图,可以实时显示料位,可以查看历史曲线和监控设备的运行状:

 

 

手机端查看数据需要安装易云APP,随时随地可查看料仓的料位数据,如下图所示:

 

 

下图为现场安装图:

 

 

26G雷达水位计通过市电供电无线传输测量水位

 

 

80GHz调频连续波雷达水位计精准测量水位