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| 品牌 | 其他品牌 | 適用行業(yè) | 其他 |
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| 產(chǎn)地 | 國產(chǎn) | 加工定制 | 否 |
24GHz FMCW雷達(dá) · 毫米級精度 · 非接觸式波浪/水位測量 · 安裝與集成指南
雷達(dá)波浪水位傳感器深度解析WaveRadar-15雷達(dá)式波浪水位傳感器采用 24GHz 調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)技術(shù)，通過發(fā)射頻率隨時間線性變化的電磁波信號，并接收水面反射的回波。發(fā)射信號與回波信號之間存在頻率差，該頻率差與傳感器到水面的距離成正比。通過傅里葉變換提取頻率差，即可精確計(jì)算出水位高程。與脈沖雷達(dá)相比，F(xiàn)MCW 雷達(dá)在近距離測量中具有更高的分辨率和精度，能夠捕捉到毫米級的瞬時水位變化。
當(dāng)水面因波浪而產(chǎn)生快速上下運(yùn)動時，雷達(dá)連續(xù)測量得到的距離序列即反映了水面的波動特征。內(nèi)置的波浪處理引擎對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，輸出有效波高、平均波周期、譜峰周期、波浪方向譜等參數(shù)，為水文監(jiān)測和海洋工程提供完整的波浪信息。
該指標(biāo)指傳感器在靜態(tài)水面條件下測量距離的標(biāo)準(zhǔn)偏差。在 0.2-80m 量程范圍內(nèi)均可保持 ±1mm 的精度，這得益于其寬帶調(diào)頻信號處理算法和溫度補(bǔ)償機(jī)制。對于波浪測量而言，高精度測距是準(zhǔn)確計(jì)算波高和波譜的基礎(chǔ)。
雷達(dá)天線發(fā)射的電磁波呈錐形分布，12°波束角意味著在 10m 安裝高度下，照射水面的圓形區(qū)域直徑約為 2.1m。該波束角兼顧了信號強(qiáng)度和空間分辨率，適合在橋梁、支架或桅桿上安裝。安裝時應(yīng)確保波束范圍內(nèi)無遮擋物。
傳感器可以每秒10次的速率更新水位數(shù)據(jù)。根據(jù)奈奎斯特采樣定理，該采樣率能夠捕捉最高 5Hz 的波浪頻率，覆蓋了常見的風(fēng)浪和涌浪頻段。對于需要更高時間分辨率的應(yīng)用，可在數(shù)據(jù)采集器中進(jìn)行插值或選擇更高頻率的雷達(dá)型號。
傳感器外殼為鋁合金或不銹鋼材質(zhì)，內(nèi)部電路全密封灌封。IP68 意味著它可以在水下長期浸泡，且通過了嚴(yán)格的鹽霧、振動和溫度循環(huán)測試，確保在海上平臺、洪水區(qū)域及高濕度環(huán)境中長期穩(wěn)定運(yùn)行。
| 雷達(dá)類型 | 24GHz FMCW（調(diào)頻連續(xù)波） |
| 距離量程 | 0.2 ～ 80 m |
| 波高測量范圍 | 0.2 ～ 15 m |
| 測距精度 | ±1 mm |
| 分辨率 | 0.1 mm |
| 采樣頻率 | 最高 10 Hz |
| 波束角 | 約 12° |
| 防護(hù)等級 | IP68 |
| 外殼材料 | 鋁合金 / 不銹鋼 |
| 供電電壓 | 9 ～ 30 VDC |
| 典型功耗 | < 1 W |
| 數(shù)字接口 | RS-485 |
| 通訊協(xié)議 | Modbus RTU |
傳感器應(yīng)垂直安裝于水面上方，通過支架固定于橋梁、管道、桅桿或?qū)Ｓ冒惭b立柱上。安裝高度應(yīng)在 0.5m 以上，且不超過 80m。避免將傳感器安裝在會產(chǎn)生強(qiáng)烈電磁干擾的設(shè)備（如大功率電機(jī)、變頻器）附近。在多雷雨地區(qū)，建議加裝浪涌保護(hù)器。傳感器出廠時已完成校準(zhǔn)，現(xiàn)場安裝后無需再次調(diào)零，通電后即可自動開始測量并輸出數(shù)據(jù)。
對于波浪測量應(yīng)用，傳感器應(yīng)盡可能安裝在開闊水域的上方，避免橋墩、岸壁等結(jié)構(gòu)物對波浪場的擾動。如果需要在狹窄河道中測量，應(yīng)評估兩岸反射對雷達(dá)信號的影響，必要時可調(diào)整安裝高度或使用波束角更窄的型號。
WaveRadar-15標(biāo)配 RS-485 串行接口，支持 Modbus RTU 協(xié)議。用戶可通過標(biāo)準(zhǔn)的 Modbus 主站設(shè)備讀取波浪高度、周期、水位高程等數(shù)據(jù)。寄存器地址和格式在用戶手冊中有詳細(xì)說明。對于需要接入 4G/北斗遙測終端的場景，可通過 RTU 設(shè)備直接讀取傳感器數(shù)據(jù)并上傳至中心服務(wù)器。同時，提供上位機(jī)調(diào)試軟件，用于參數(shù)設(shè)置和實(shí)時數(shù)據(jù)查看。
水文站水位、波浪長期連續(xù)監(jiān)測。
水庫、湖泊波浪場觀測與風(fēng)浪關(guān)系研究。
海洋潮位站波浪與潮位同步自動觀測。
海上風(fēng)電、石油平臺波浪荷載評估。
內(nèi)河航道波浪對船舶航行安全影響評估。
水工模型試驗(yàn)中的非接觸式水面波動測量。
除WaveRadar-15雷達(dá)式波浪水位傳感器外，南京聚海信息科技有限公司還代理供應(yīng)以下波浪與水位監(jiān)測產(chǎn)品。
加拿大RBR單通道微型波潮儀，16Hz瞬時采樣，內(nèi)置波浪分析，1節(jié)AA電池供電。
國產(chǎn)重力加速度式浮標(biāo)波浪傳感器，集成水溫與北斗定位，0.7W低功耗。
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