永嘉縣南化儀表有限公司
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閱讀：41發(fā)布時間：2025-11-12
1.引言
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，城市化規(guī)模不斷擴大，受城市熱島、天氣、臺風、暴雨的影響，特別是局部暴雨，城市容易引起嚴重的社會問題和經(jīng)濟損失，城市地下管網(wǎng)水位準確監(jiān)測是實現(xiàn)城市洪水監(jiān)測預警和應急響應的必要技術支持手段，實現(xiàn)城市地下管網(wǎng)水位監(jiān)測，監(jiān)測儀器必須采用非接觸式測量部署在地下管網(wǎng)維修井中長期無人值守工作，工作環(huán)境封閉，監(jiān)測空間小，要求液位計儀器測量（）。通信暢通。但市場上現(xiàn)有的同類產(chǎn)品存在以下缺點：一是盲點大，水位測量精度不能滿足流量計算要求；二是功耗大，不能滿足長期無人值守監(jiān)控的要求；三是通信方式基本以GPRS為基礎，在封閉的工作環(huán)境下通信可靠性差。
因此，利用的調頻連續(xù)波（FMCW）雷達波測量技術和聚焦透鏡技術，開發(fā)高精度雷達液位監(jiān)測裝置，解決城市地下管網(wǎng)水位準確監(jiān)測問題，提高城市洪水監(jiān)測預警和應急響應能力具有重要意義。
2.整體結構。
在分析調頻連續(xù)波（FMCW）雷達工作原理的基礎上，選擇鋸齒波作為雷達輸入的調制信號；一方面，結構設計采用高度集成一體化的設計理念，滿足城市地下管網(wǎng)檢查井或灌區(qū)測橋下一體化雷達液位監(jiān)測裝置的應用要求；另一方面，通過聚焦透鏡的應用，降低120GHz毫米波的波束角，提高測量精度。
3.開發(fā)方案。
集成雷達液位（液位計）監(jiān)測裝置主要分為數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)處理部分和數(shù)據(jù)傳輸部分。數(shù)據(jù)采集部分雷達傳感器主要由120gmm波收發(fā)模塊和聚焦透鏡組成。該功能通過直接使用商業(yè)120gmm波收發(fā)芯片和自主設計信號處理電路來實現(xiàn)。聚焦透鏡設計采用3D模擬雷達波束角度，以滿足所需的機械加工尺寸。
4.設備設計指標。
水位量程；
雷達波束角：4°；
雷達傳感器工作頻率：120G~126G；
雷達傳感器掃頻帶寬：6G；
雷達傳感器調制周期：10ms；
水位測量精度:全程±3mm；
盲.06m；
工作溫度：-25℃~+60℃；
功耗：值班電流≤20μA(@7.2VDC)；
通信方式：支持GPRS和NB-IoT；
適用范圍:城市地下管網(wǎng)檢查井或灌區(qū)橋下。
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