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监测雷达
 
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  产品名称:监测雷达
  产品型号:TD-24G-SW-001
  产品增益:
 
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技术参数

1 产品简介

TD-24G-SW-001是一种采用微波技术的非接触式物位探测仪器,专用于监测天然水体或辅助水处理作业。本雷达水位计采用FMCW 调制方式,以三角波为调制信号,天线波束 11°×11°,工作在 24GHz(ISM 标准波段),全天候实时探测内部雷达天线平面与水平面之间的距离。具体工作时,水位计探测平面与水平面呈平行状态,通过发射连续波至水平面,并对水平面反射回波进行分析,随后通过多次测量和内部计算,输出产品探测平面与水平面之间的精确距离值。本雷达水位计有三种标准物理电路接口:RS232/RS485、4~20mA、SDI-12(预留)。


 1.1 接口安装 如图1所示,航空插头插入的时候两部分的红点要对齐,如图中3标示的地方,同时拿住1所表示的地方使劲插入,听到啪的一声响即插好。拔掉的时候,手拿住2所示的地方向外拔即可拔掉。表1接口各引脚功能说明 
引脚说明棕 

 

 电源正极(7V~28V DC)蓝 GND(电源地和IOUT负极)黄 TXD-A (RS232TX/ RS485A D+)橙RXD-B (RS232RX/ RS485B D-)绿IOUT(4~20mA正极)红SDI-12(预留)


   1.2 现场安装 请参照下图,采用支架进行安装。 

  图 2-1	现场安装图 须保持水位计探测平面与水平面平行,安装时可悬挂垂线。安装高度须匹配有效测量范围1.5 ~ 40m。选择安装位置时,要保证雷达波全部覆盖到水面。应避免低水时、河床淤积等导致雷达波覆盖到河岸地面。安装可借助桥梁等建筑设施。(例如:安装于大桥横梁处);或构建悬臂等辅助设施,以支撑流速仪。 下图为悬臂式安装。
   图 2-2	现场安装图 雷达中心与支撑杆的距离(波速半径)和最大量程的关系
测量距离(单位:米)波速半径(单位:米)10.09620.19230.28840.38450.48060.57670.67280.76890.864100.960


 1.1 安装注意事项 不可安装在可能发生晃动的地方最高水位与雷达平面的距离必须大于最小量程1.5 米雷达平面与测量平面必须保持平行雷达平面前端不可再添加其他遮挡物设备安装支撑杆尽可能满足雷达中心与支撑杆的距离(波速半径)和最大量程的关系

   1.2 复杂环境参数设置 当设备应用现场环境存在漂浮物、泡沫、垃圾、波浪较大等复杂水环境;为提高数据稳定性和可靠性,建议打开跟随模式和滑动平均开关,另外测量时间尽量延长。
参数名称说明跟随模式相邻两次的增量超过限定值,必须满足累积保持次数后才更新到新的水位,否则将保持最近一次有效测量值滑动平均模式相邻 6 次有效数据滑动平均处理
 2 串口接口说明2.1 连线如下图所示,TXD-A 为水位计RS232 输出接口或RS485 正极,RXD-B 为水位计RS232输入接口或RS485 负极;RS232 通信接口最大传输距离约为15m;RS485 接口最大传输距离约为1200m。棕色线为电源正极输入,黄色线为雷达水位计串口输出端口,橙色线为雷达水位计串口接收端口,蓝色线为电源和串口共用地线。

TX	RX+7V~28V       棕	蓝	黄	橙	绿	红  

2.2 设置图3 接线定义

    通讯格式通讯接口:RS485通讯地址:自定义协议和SDI-12协议(‘1’(ASCII)) MODBUS-RTU(0x01(HEX))波特率:	9600校验位:	NONE数据位:	8停止位:	1 2.3 模式说明 雷达水位计兼容三种通讯协议:自定义,MODBUS-RTU,SDI-12切换方法:可以重启设备,也可以间隔5 秒重复发送两次新的协议指令便可切换到新的协议。雷达水位计有三种工作方式:不休眠,定时休眠,深度休眠,模式切换指令参考时间间隔设置2.3.1 不休眠:雷达水位计处于连续工作状态(可以主动输出也可查询输出),一直采样测量,功耗高,即查即有,返回最近一次的测量结果,响应快,实时性好。2.3.2 定时休眠:雷达水位计处于休眠和工作之间定时切换状态,定时时间采样测量,采样完成后进入休眠,(可以主动输出也可查询输出),当用户查询水位计立即返回为最近一次的测量值,功耗相对低,可以监测一段时间的水位。2.3.3 深度休眠:雷达水位计处于一直休眠状态,(只可查询输出),唤醒条件是收到有效指令,雷达水位计从休眠状态到工作状态进入一次测量,测量完成后返回测量结果,响应时间相对第一和第二种方式较慢,功耗低。 时间管理:
名称时间值开机启动时间小于 5 秒休眠状态到工作状态转换时间小于 1 秒传感器测量时间1~20 秒测量间隔(定时休眠)0~30000 秒(0:不休眠,30000:深度休眠)查询水位响应时间小于 1 秒设置参数响应超时时间小于 5 秒
3 简易操作方法流程

  将设备按照第二章产品安装的方法和注意事项安装固定,并检查线缆连接正确;接通电源12V,打开雷达水位计上位机或者串口调试助手;连接设备,按照出厂默认发送查询指令自定义协议发送@ 1 0 0(回车换行)、MODBUS-RTU协议发送01 03 03 E8 00 01 04 7A 或01 03 00 00 00 02 C4 0B、SDI-12 协议发送1D0!;按照协议解析返回水位测量值;将测量值和标准值对比。4 串口通讯协议4.1 自定义通讯协议报文 4.1.1 指令格式 命令格式:@(空格)地址(空格)命令号(空格)参数(换行回车)除非另有说明,修改成功返回“Y(回车)”;修改失败返回“N(回车)”。以下指令举例默认地址为ASCII字符‘1’ 4.1.2 指令表格  
命令号解析0水位查询指令9自定义协议和 SDI-12 协议传感器地址设置4测量时间(阻尼时间)设置117跟随模式设置11跟随模式参数设置(限定值)12跟随模式参数设置(保持值)116滑动平均模式设置115输出模式设置2输出接口设置6串口波特率选择设置

  
111偏置校准设置19电流属性设置17最小量程设置18最大量程设置8间隔时间设置105参数读取命令103恢复出厂设置104重启设备107软件版本号108设备当前运行状态查询109固件升级


 5.1.3水位查询指令

功能:查询最近一次水位测量值
5.1.3.1命令发送格式查询空高:@(空格)地址(空格)0(空格)0(换行回车) 例如:
@(空格)1(空格)0(空格)0(换行回车)

A (地址) DH (距离值) RM (目标反射强度) 例:A1DH01678RM089G (回车)

G (回车)

表示地址为 1,空高 1678 毫米,反射强度 89dB。
5.1.3.2命令发送格式查询位高:@(空格)地址(空格)0(空格)1(换行回车) 例如:(当前最大量程 40 米)
@(空格)1(空格)0(空格)1(换行回车)

A (地址) DH (距离值) RM (目标反射强度) 例:A1DH38322RM089G (回车)

G (回车)




表示地址为 1,位高 38322 毫米,反射强度 89dB。
5.1.4查询传感器自定义地址功能:地址查询。
命令发送格式:@(空格)?(空格)0(空格)0(换行回车) 传感器返回 A(地址)D(回车)

5.1.5传感器自定义协议地址设置

功能:传感器自定义协议地址设置。
命令发送格式:@(空格)地址(空格)9(空格)参数(换行回车) 参数范围:新地址为一个有效 ASCII 字符(A~Z、1~9、a~z) 例如:
设置地址为 1,输入@(空格)1(空格)9(空格)1(换行回车)

设置地址为 a,输入@(空格)1(空格)9(空格)a(换行回车)

5.1.6测量时间(阻尼时间)设置

功能:设置水位计测量值刷新速率,时间越长,测量数据越多,最终将数据平均处理命令发送格式:@(空格)(地址)4(空格)参数(换行回车)
参数范围:60~20000(单位:毫秒)或者 1~20(单位:秒) 注意:
例如设置 5 秒数据刷新时间,输入@(空格)1(空格)4(空格)5000(换行回车) 或者输入@(空格)1(空格)4(空格)5(换行回车)

5.1.7跟随模式设置

功能:避免因其他异物通过雷达水位计下方造成误测,如果出现偏差较大的情况则继续



保持上次测量。
命令发送格式:@(空格)地址(空格)117(空格)参数(换行回车) 参数范围:
0表示关闭跟随模式。
1表示打开跟随模式。
5.1.8跟随模式参数设置(限定值) 功能:相邻两次测量之差限定。
命令发送格式:@(空格)地址(空格)11 (空格)参数(换行回车)
参数范围:0~30000(单位:毫米)
5.1.9跟随模式参数设置(保持值) 功能:限定保持值。
命令发送格式:@(空格)地址(空格)12(空格)参数(换行回车) 参数范围:0~30000(单位:次)

5.1.10滑动平均模式设置

功能:6 次相邻值平均处理,建议测量间隔时间较短时使用,有效处理波浪水面的情况。命令发送格式:@(空格)地址(空格)116 (空格)参数(换行回车)
0表示关闭滑动平均模式。
1表示打开滑动平均模式。

5.1.11输出模式设置

功能:设置设备查询输出还是主动输出。
命令发送格式:@(空格)地址(空格)115(空格)参数(换行回车) 参数范围:0 表示查询方式。1 表示主动输出方式。




5.1.12输出接口设置

功能:选择 RS232 或者 RS485。
命令发送格式:@(空格)地址(空格)2(空格)参数(换行回车) 参数范围:
4850 表示RS485 接口。
232 表示 RS232 接口
例如:
设置 RS485 接口,输入@(空格)1(空格)2(空格)4850(换行回车) 设置 RS232 接口,输入@(空格)1(空格)2(空格)232(换行回车)

5.1.13串口波特率选择设置

功能:雷达水位计串口输出波特率选择。
命令发送格式:@(空格)地址(空格)6(空格)参数(换行回车) 参数范围:

参数 波特率
1 1200
2 2400
3 4800
4 9600
5 14400
6 19200
7 38400
8 56000



9 57600
10 115200
例如:
选择串口输出波特率为 9600,输入@(空格)1(空格)6(空格)4(换行回车)

5.1.14偏置校准设置

功能:测量值与实际值的误差补偿。
命令发送格式:@(空格)地址(空格)111(空格)参数(换行回车) 参数范围:-30000~30000(单位:毫米)
例如:
设置测量显示值比实际值多 120 毫米,输入@(空格)1(空格)111(空格)-120(换行回车)
设置测量显示值比实际值少 120 毫米,输入@(空格)1(空格)111(空格)120(换行回车) 注意:
如需设置,请设置为 0 后再重新设置新值;该值在出厂前经过设置矫正, 一般无需再设置。

5.1.15电流属性设置

功能:选择 4~20mA 输出的方式,4~20mA 或 20~4mA。命令发送格式:@(空格)地址(空格)19(空格)参数(换行回车) 参数范围:

0表示关闭 4~20mA 接口输出,默认值。
1表示正向 4~20mA :4mA 对应最小量程,20mA 对应最大量程
100 表示反向 20~4mA:20mA 对应最小量程,4mA 对应最大量程