雷达流量计是一种采用微波技术的水位流速探测仪器,结合了成熟的雷达水位计和雷达流速仪的测量技术。该产品可有效地监控水位流速及流量变化状态,为监测单位提供准确的流量信息。
应用场所:
(1) 河道、明渠、水库闸口、山区暴雨性洪水等流量测量。
(2)斗渠、 农渠、毛渠等灌区输水渠道的流量测量。
(3)城市防洪、城市雨污水管网排水口、窨井流量测量。
功能特点:
(1) 高可靠性,高精度,高分辨率;
(2)非接触式测量,不易受污水腐蚀,不受泥沙影响,甚至可用于有污染物或沉淀
物的复杂水环境;
(3)超低功耗,超低工作电流和值守电流,更适应太阳能供电的无人值守站点;
(4)雷达天线方向性好,波束角小,能量集中,具有更强的抗干扰性,大大提高了
测量精度和可靠性;
(5)调频工作机制,发射功率极低,对人体和环境无害;
(6)防水防雷设计,适用于各种天气环境,全天候稳定工作;
(7)有指令采集和间隔采集两种工作模式;
(8) 标配Modbus通讯协议,符合国际通用标准,传输过程简易,适配性高,适用于多种采集终端或上位机;便于实现多设备联动、实现设备通讯方式统一化、通用化、系列化、组合化、模块化;
(9) 外观小巧,安装方便,易于维护。
应 用 | 农业灌溉渠、城市地下雨水、污水管网等流量测量。 | 河道、水库闸口、水电站、农业灌溉渠等流量测量。 |
水位雷达量程 | 12m | 45m |
水位雷达盲区 | 0.1m | 0.2m |
水位雷达准确度 | ±2mm | ±1mm |
水位雷达分辨率 | 1mm | 1mm |
水位雷达频率 | 60GHz | 80GGHz |
水位雷达波束角 | 8° | 8° |
水位雷达天线类型 | 透镜天线 | 平面微带阵列天线 |
流速雷达到水面距离 | 0.1~12m | 0.2~45m |
流速雷达测量范围 | 0.1~21m/s | 0.02~21m/s |
流速雷达准确度 | 8.8mm/s |
流速雷达分辨率 | 1mm/s |
流速雷达发射频率 | 24GHz |
流速雷达波束角 | 12°×12° |
外壳材质 | ABS | 金属 |
工作温度 | -40~70℃ |
工作湿度 | ≤95% |
采集间隔 | 5s~24h可设置 |
信号输出 | RS485/Modbus |
蓝牙功能 | 选配 |
接线口 | PG9 |
供电电压 | 8~30V DC(建议使用12V DC) |
工作电流 | ≤55mA(@12V) | ≤100mA(@12V) |
俯仰角 | 30°~70° |
网络制式 | NB-Iot/4G | 不支持 |
标准及频段 | 支持蓝牙V4.2标准2.4GHz,ISM频段 | 不支持 |
无线标准 | 支持FDD-LTE/TD-LTE | 不支持 |
请注意以下事项,以确保雷达流量计能正确安装。
1.如果河道桥梁支架安装,请在桥梁上选择合适的安装位置。
2. 如果河道立杆安装,请选择合适的横杆长度。
3. 如果灌溉渠立杆安装,请安装在渠道中间的正上方。
根据情况选择不同规格的安装支架,以保证风速较大时,雷达流量计不会晃动。如果雷达流量计产生晃动会影响测量精度。
根据现场的安装条件,尽量将雷达流量计迎向上游安装。雷达流量计既能安装在河流上游,也能安装在下游,一般建议安装在上游(安装在上游:①不受固定建筑物影响;②降雨对其的影响也会相对较小);图12、图13则表明雷达流量计探测的河流水面应该是稳定的,如果河流宽窄、流向发生变化,导致水面流速不平稳,那对河流的测量会有影响。其中图12反映了在河流方向发生变化的情况下,雷达流量计应该指向河流尚未发生变化的方向;图13则反映了在河流宽窄发生变化的情况下,雷达流量计应该指向河流宽度没有发生明显变化的方向。因此,为了避免面向河流弯曲、宽窄发生变化,视具体情况可以选择下游安装。这是在工程安装时需要注意的地方。
根据雷达流量计波束角选择合适的安装高度。
水位雷达波束角8°
流速雷达波束角12°×12°流速仪与水平方向呈58°角
通过RS-485总线与设备连接,默认参数如下:
波特率:9600(可修改);
数据位:8;
停止位:1;
奇偶校验:无
连接方式如图所示,推荐使用直流12V供电。
硬件接口:RS485
通讯协议:标准Modbus
波特率:9600
数据格式:8N1
校验:CRC16
(一)信息帧格式及说明
主机的命令格式由从机地址、功能码、寄存器地址、读取点数及CRC码组成如表1所示。
主机发送: | 站号(1B) | 功能码(1B) | 起始地址(2B) | 读取点数(2B) | CRC(2B) |
01 | 03/06 | 00 XX | 00 XX | XX XX |
表1 主机命令
(二)主机命令详细说明
站号:从机地址(0-99);
功能码:03读取寄存器的数值;06更改寄存器的数值;
寄存器起始地址:两个字节,具体描述详见表3;
读取点数:2个字节,若读取16位整型数据,则设为0001;读取32位整型数据,则设为0002;
CRC:校验码,两个字节。
从机响应有两种格式,当功能码为03时,其格式由站号、功能码、数据长度,数据区及CRC码,如表2;当功能码为06时,其格式与主机命令帧相同,如表1所示。
从机应答: | 站号(1B) | 功能码(1B) | 返回数据长度 | 数据(nB) | CRC(2B) |
01 | 03 | n | XX XX XX... | XX XX |
表2 从机应答
站号(地址):一个字节,返回主机发送的地址;功能码:一个字节,返回主机发送功能码;
应答数据字节数:后面跟的数据字节数;
数据:针对主机命令返回对应的数据,高字节在前,低字节在后; CRC:校验码,两个字节。
寄存器地址 | 描述(可连续读取多个寄存器) |
0x001E | 读取当前水位值(16位整型数据),单位为cm(只读) |
0x001F | 读取当前流速值(16位整型数据),单位为mm/s(只读) |
0x0020 | 读取当前流量值(16位整型数据),单位为m3/s(只读)注:不建议使用,读流量数据请使用0x002F |
0x0021 | 读取累计流量值(32位无符号整形数据,高字节在前),单位为m3(只读) |
0x0023 | 流量计地址 (读写) |
0x0024 | 槽堰模式:0X01-圆形槽 0X02-矩形槽 0X03-梯形槽 0x04-U型槽 (读写) |
0x0025 | 管道半径 单位为cm (读写) |
0x0026 | 矩形槽槽宽 单位为cm (读写) |
0x0027 | 梯形槽下底宽 单位为cm (读写) |
0x0028 | 梯形槽上底宽 单位为cm (读写) |
0x0029 | 梯形槽高度 单位为cm (读写) |
0x0031 | 读取累计流量值(浮点型数据,高字节在前),单位为m3(只读) |
0x002A | 读取水位计的空高值,单位为cm |
0x002B | 读/写水位计的量程,单位为cm |
0x002C | 读/写水位计的低位量程,单位为cm |
0x002D | 读/写瞬时流量的偏差值,单位为m3/s |
0x002E | 读取仪表工作状态;正常:3; 流速仪定义字节BIT0,正常BIT0=1,失败BIT0=0;水位计定义字节BIT1,正常BIT1=1,失败BIT1=0; |
0x002F | 读取瞬时流量值(浮点型数据,低字节在前),单位为m3/s(只读) |
表3 寄存器地址说明
(当需要特殊调试水位计参数使用该协议,RS485连接A1B1调试线)
硬件接口:RS485
通讯协议:标准Modbus
波特率:9600
数据格式:8N1
校验CRC16 多项式A001
信息帧格式及说明
主机的命令格式由从机地址、功能码、 寄存器起始地址、读取点数及CRC码组成如表1所示。
主机发送: | 站号(1B) | 功能码(1B) | 寄存器起始地址(2B) | 读取点数(2B) | CRC(2B) |
01 | 03/06 | 00 XX | 00 XX | XX XX |
表4 主机命令
主机命令详细说明
站号:从机地址(0-99);
功能码:03读取传感器(仪表)寄存器的数值; 06更改传感器(仪表)寄存器的数值;
寄存器起始地址:两个字节,具体描述详见表3
读取点数:2个字节,若读取十六位整型数据,则设为0001,读取32位整型数据,则设为0002;
CRC:校验码,两个字节;
从机响应有两种格式,当功能码为03时,其格式由站号、功能码、数据长度,数据区及CRC码,如表5;当功能码为06时,其格式与主机命令帧相同,如表4所示。
从机应答: | 静止期 | 站号(1B) | 功能码(1B) | 返回数据长度 | 数据(nB) | CRC(2B) |
T1 T4 | 01 | 03 | n | XX XX XX XX | XX XX XX XX |
表5 从机应答:
站号(地址):一个字节,返回主机发送的地址; 功能码:一个字节,返回主机发送功能码;
应答数据字节数:后面跟的数据字节数;
数据:针对主机命令返回对应的数据,高字节在前,低字节在后; CRC:校验码,两个字节。
保持寄存器地址功能、波特率及RS485数据格式说明
寄存器地址详细说明:寄存器0x0000~0x0003数据为有符号整型数据,为当前测量值;0x0010为当前仪表状态,表示是否有故障;0x0011~0x0014为从机的安装量程、盲区、水位的零点满点。
寄存器地址 | 描述(不可连续读取多个寄存器) |
0x0000 | 读取仪表当前空高值,单位为cm(只读) |
0x0001 | 读取仪表当前空高值,单位为mm(只读) |
0x0002 | 读取仪表当前水位值,单位为cm(只读) |
0x0003 | 读取仪表当前水位值,单位为mm(只读) |
0x0010 | 读取测量状态(只读); ==0 正常,大于0有错误 |
0x0011 | 从机量程 单位厘米(读写) |
0x0012 | 从机盲区 单位厘米(读写) |
0x0013 | 从机低位调整 单位厘米(读写) |
0x0014 | 从机高位调整 单位厘米(读写) |
表6 寄存器地址说明
举例
①读取仪表水位值,单位mm
主机发送:01 03 00 03 00 01 CRC16
仪表回应:01 03 02 XX XX CRC16
②修改仪表参数,修改量程为10m(1000cm)主机发送:01 06 00 11 03 e8 xx xx
仪表回应:01 06 00 11 03 e8 xx xx 表示修改成功;如果返回值不同表示修改失败或预置数据超限。