インテグラルレーダ水位計レーダー探査、データ処理、給電通信機能を一体化した高精度水位測定装置であり、高周波電磁波距離測定原理を採用し、電磁波を水面に発射して反射波を受信することにより、電磁波伝播速度と時間差を結合して水位高さを計算し、最終的に設備設置高さを通じて実際の水位値に換算する。
その設備は高周波ミリ波レーダ(例えば60 GHz或いは70 GHz)を搭載し、波長がより短く、エネルギーが集中し、狭いアンテナ角度(±8°或いは≦3°)に合わせて、水蒸気、粉塵、水面変動などの環境干渉を効果的に減らすことができる。周波数変調連続波(FMCW)またはパルスコヒーレントレーダ技術を通じて、0.2-10 mレンジ内±3 mmの測定精度を実現し、一部のモデルの最大レンジは12 mから30 mまで拡張でき、ミリレベル水位変化モニタリングをサポートする。インテリジェント電力消費管理システムを内蔵し、待機電流<0.015 mA、高効率エネルギー貯蔵電池または太陽エネルギーによる電力供給を組み合わせ、5年間の超長期航続を実現でき、野外監視の「電力供給難」問題を徹dが解決する。
インテグラルレーダ水位計主な構造構成要素は次のとおりです。
1、アンテナシステム
機能:電磁波(雷達波)の送受信。
タイプ:通常はホーンアンテナまたは平面アンテナを使用します。ホーンアンテナは指向性が良く、耐干渉性が強い、平面アンテナはより小型で、空間が制限されている場合に適しています。
特徴:設備の最先端に位置し、直接水面に向ける。アンテナ材料は耐食性(例えばステンレス、エンジニアリングプラスチック)が必要であり、良好な電磁波透過性を有する。
2、レーダーセンサーモジュール
機能:高周波電磁波信号(通常6 GHz、10 GHz、24 GHzまたはそれ以上の周波数のFMCW周波数変調連続波)を生成し、アンテナを通じて送信し、水面から反射されたエコー信号を受信する。
コア:高周波送信回路、受信回路、信号処理チップを含む。
原理:飛行時間法(Time of Flight,ToF)または周波数変調連続波(FMCW)技術に基づいて、電磁波の送信から受信までの時間差または周波数差を計算することによって、センサーから水面までの距離を正確に計算する。
3、マスター処理ユニット
機能:レーダーセンサーからの原始信号を受信し、フィルタリング、ノイズ除去、エコー識別、距離計算などの複雑なデジタル信号処理(DSP)を行い、最終的に水位高さ値に変換する。
集積:一体化設計では、このユニットはセンサと高度に集積され、回路基板とハウジングを共有する。
4、表示と操作インタフェース
機能:一部のモデルはLCDまたはLEDディスプレイを搭載し、現場でリアルタイム水位、距離、設備状態、信号強度などの情報を表示する。
操作:現場パラメータ設定、キャリブレーション、メニュー操作などに使用するためのキーまたはタッチエリアがある可能性があります。
5、通信インタフェース
機能:測定データを遠隔監視システムまたはデータ収集端末に転送する。
一般的なインタフェース:
4-20 mAアナログ出力:工業標準信号、耐干渉能力が強く、長距離伝送に適している。
RS-485デジタル出力:Modbus RTUなどのプロトコルをサポートし、ネットワークを構築することができる。
パルス出力(稀)。
無線通信:一部の高dモデルはLoRa、NB-IoT、4 Gなどの無線モジュールを統合し、遠隔無線データ伝送を実現する。
6、給電システム
機能:設備全体に安定した電源を提供する。
電力供給方式:
直流給電:一般的に12-24 V DCなど。
AC電源:例えば220 V AC(一体化された小型機器にはあまり見られない)。
太陽光給電:野外に市電場がなく、太陽光パネルと蓄電池を外付けできる。
特徴:一体化設計は通常、電源インタフェースを直接筐体に集積する。
7、ハウジングと保護構造
材質:通常アルミニウム合金(軽量、放熱が良い)または高強度エンジニアリングプラスチック(耐食性、絶縁性)を採用し、表面は防腐処理を行う。
防護等級:IP 66、IP 67、IP 68などの高い防護等級は、設備が防水、防塵、防湿を確保し、屋外の劣悪な環境に適応することを確保する。
構造:一体化密封設計、すべての電子部品は内部に密封され、アンテナポート、配線ポートと可能なディスプレイ/ボタンだけが残されている。
8、取付ブラケットとコネクタ
機能:水位計を橋梁、トンネル、井戸測定、支柱などの構造に固定するために使用する。
設計:通常は標準的なユニバーサルジョイントブラケットまたは固定ブラケットを備え、一定の範囲内で測定角度を調節し、レーダー波が水面に垂直に位置することを確保することができる。
9、(オプション)温度センサー
機能:環境温度或いは設備内部温度を監視し、レーダーの波速に対して温度補償を行い、測定精度を高める。