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SODAR风廓线雷达RASS温度廓线

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如果您对该产品感兴趣的话,可以 产品名称: SODAR风廓线雷达RASS温度廓线
产品型号: SODAR/RASS
产品展商: 其它品牌
简单介绍:
SODAR是一个移动声廓线雷达,可以给出连续的接近于实时的三维垂直风廓线,通过使用可选择的RASS扩展系统,还可以测量出温度廓线。 SODAR不需要任何的建筑许可,构造杆或长久性固定装置,可以非常方便的进行移动。雷达可以放置在一个货车上或者拖车上,在远程站点时候时安装非常简便,一个训练好的操作员仅需要不到一个小时就可以完成安装。 有三种SODAR系统可以应用,每种型号之间的主要差别在

SODAR风廓线雷达RASS温度廓线的详细介绍

 

 

每种型号的典型测量高度

型号

高度间隔(>5m增量)

典型高度范围

*大高度

PCS2000-16

*大40

20 m——300 m

>500 m

PCS2000-24

*大40

15 m——500 m

>1000 m

PCS2000-64

*大48

15 m——800 m

>1500 m

*大测量高度
         *大测量高度的定义对于SODAR系统来讲是一个非常关键的技术参数,但是用户必须清楚的知道这些定义。从SODAR基底方程,指定出后散射声音信号密度,后散射SODAR声音信号密度可以通过SODAR的信号质量,声雷达的信号质量依据:

大气参数
紊流温度脉动的强度
大气吸收率
自然背景噪声(由风、雨滴、冰雹等产生的噪声)

参量参数
信号频率和信号强度
高度分辨率(名义分辨率和有效分辨率)
平均时间

测量点参数
背景噪声 (机械,风扇,交通等)
固体结构反射
相邻干扰(限制信号强度)

系统参数
发出的声音功率
天线面积
天线增益

内部电子噪声大小

SODAR通过声音信号传输至大气中来实现远程测量,信号可以返回风速和风向信息,这些都是源于多普勒转换。

SODAR特点
可调整高度范围
多种频率,多种角度操作
通过以太网、电话线或GSM调制解调器远程接受数据
低功率
无人值守操作
通过图形软件数据可视
有效天线屏蔽用于噪声控制
RASS扩展用于温度廓线
可运输的、紧凑的、容易安装的 

系统综述
        在糟糕的天气状况下,SODAR可以测量的*小高度达300米;在好的天气状况下,SODAR可测量的*大高度达1000米(对于PCS2000-64,在极好的天气状况下可测量的高度达到1500米)。
        测量的分辨率是可以被调整的,根据用户的需要而定(依据型号而定),*小时可以以10米为分辨率,测量的起始点在地面以上15米处。
        数据可以是原始的格式,也可以是谱或群组数据。分析平均数据和绘图都可以通过用户软件来完成,而且可以给出三维的风速风向,以及其它的矢量信息。
        如果完成正确的安装,SODAR几乎不需要任何维护,而且可以根据用户的需要进行改变扩展,通过改变一个扩音器或两个等,无需服务或标定需求(在*初购买时,有一个扩音器作为备件,在运输箱中)。

SODA是非常容易安装的,而且由于声音屏蔽的组合,还可以拆开,由5个主要部件组成:
声音天线
天线电子部件
供电电源
SODAR控制和数据存储PC
连接电缆(30 m)

声音天线

PCS2000-16有16个扩音器,在声音天线处;PCS2000-24 有24个扩音器;PCS2000-64有64个扩音器。扩音器越多,系统的功率的测量范围就更大。

天线电子部件

所有的SODAR型号

电线电子部件安装在天线面板上,在一个防水的不锈钢箱子中(尺寸0.4 m x 0.6 m x 0.3 m, IP 65)

电子部件和下列一起安装:
16个功率放大器 (PCS2000-16需要8个) MPA24,*大负载60 W
传输/接收开关
低噪声放大器
逻辑相移动用于传输和接收模式
控制和监测单元用于天线加热
三个插头/控制PC连接器,电源线,扩音器排线

供电电源 (能量缓冲)
插头/电源连接器和控制电缆,主要开关
内部保护保险丝,用于输出出入电压
过载电压保护单位,用于电源线
使用容量0.2 mF,足够用于声音脉冲排放的电能,避免电源线反馈产生的影响

根据系统的参数(比如脉冲重复,脉冲长度,频率)进行能量消耗的选择,平均功耗为:
PCS-16和PCS-24:135——150 W
PCS-64:160——175 W

可选择低功率系统

为测量点设计的标准系统可以容易的实现,并不受电源功率限制。为了在远程站点使用,我们可以设计一个低功率的版本,采用DC电源供电。这些系统均有防水外壳,保护PC和整个雷达系统在室外的正常操作。

低功率版本系统平均功率消耗:
PCS-16:55W
PCS-24:70W
PCS-64:95W

 

 

 

 

 SODAR控制和数据存储PC

        SODAR控制单元是一个预配置的PC,使用Windows操作系统,并且已经安装了SODAR软件 。软件可以控制数据存储和数据收集,标准部件工作温度范围为5℃——45℃,因此PC可以安装在通风的室内或者空调环境中。但是,计算机也有可能放置在室外使用,此时用户就应该选择室外机箱。

电缆
所有电缆都是高质量的电缆,IP65保护等级的电缆插头/插孔可用于室外的部件:
电源电缆,25米,插头/插孔连接器,连接230 VAC电源线
控制电缆,25米,插头/插孔连接器,用于传输,束选择,接收,连接SODAR控制
电源电缆,15米,插头/插孔连接器,连接至±30VDC,连接电源支持SODAR电子部件

软件
        控制软件PCS2000.exe (含3个运行时间执照,用于PCS-24和 64,5 个用于 PCS-16)
        这是一个控制行工具,可以用于和多普勒SODAR进行通讯,用于数据收集和可视PC。这些程序可以用在Windows操作系统或者Linux操作系统的PC上的任何终端仿真程序,命令是简单的,是清晰的英文ASCII文本,允许SODAR被控制和改变设置。在很低配置的计算机上就可以运行。

SODAR控制软件
提供访问系统,并控制所有系统参数、测量变量、端口选择
手动把参数列表输入Windows
远程系统访问,用于系统控制和系统测试(比如通过调制解调器)
自动存储数据和处理数据,采用树结构文件系统;用户可以在线模式或离线模式友好数据归档和恢复
数据设置为ACCII码文件,可选择的结构根据用户需要进行定义

可选择GSM调制解调器访问远程站点
        为了设置远程访问和控制,通过一个调制解调器,用户需要一个二级计算机站点,该计算机上应使用WINDOWS NT软件。SODAR安装完毕后,用户可以通过调制解调器连接至SODAR PC,调制解调器(电话线或GSM)的型号根据实际情况而定。

SODAR数据可视软件
群组模式,用户长期数据评估
一个框架可以有1个或4个或9个布局
廓线,时间序列,矢量图形,外形图形以时间高度的横断面用于所有测量变量
统计学数据可以应用,可选择级别范围
风玫瑰显示,可选择级别范围和风向扇区
独立谱显示,或者谱廓线
时间间隔(天,周,月,单独)和高度范围可选择,也可以自动调整可选择真实有效性检查/数据接收开始
对所有数据可选择滑动功能
相对的和-概的柱状图和风玫瑰
自动的或用户选择的纵坐标和横坐标缩放比例
指针指向位置显示数字数值
对所有数据均可实现缩放功能和滑动功能
手动无效程序
WINDOWS支持全球打印路径
图形可输出多种图片格式 (Windows位图,Windows图元, agfa SCODL,HPGL,LOTUS 1-2-3,PIC, GIF,TIFF,GEM,Encapsulated Postscript,CGM)
数据输出格式为CSV格式

PCS2000 SODAR可选项
防水控制机箱 (SODAR控制PC室外使用)
低功耗SODAR系统
拖车安装选项
GSM调制解调器

SODAR室外控制单元防水控制机箱
        如果设备用于一个远程站点,而且还需要使用室外计算机,这些都安装在一个室外的防水支架上。单位本身的性能是不会改变的,但是通过加热可以使系统工作至零下35℃。
        除了声音天线以外,SODAR的所有电子部件都可以集成在一个IP65保护等级的白色油漆覆盖的(RAL9010)19"的铝制盒子内,依从IEC-297-3标准。盒子的前后都有盖子,双重锁扣件和自动压力平衡阀门。
        防水控制机箱可以总是直接安装在SODAR天线的旁边,在天线和屏蔽之间有一根5米长的连接电缆,含电缆连接器。 

低功率系统
        设计的标准系统是很容易访问的,而且不受供电电源限制。为了在远程站点使用,我们设计了低功率的DC供电配置。这些系统都可以用在一个防水连接的外壳中,和PC安装在一起,可以是整个系统在室外使用。

低功耗系统的平均功耗:
PCS-16:55W
PCS-24:70W
PCS-64:95W

这些系统提供所有的标准系统工作模式,但是SODAR控制PC在低功耗系统上是一个单独的PC面板,可以提供完整的PC功能。配置如下:
300 MHz 处理器PCM489, INTEL兼容
128 MB RAM,20 GB HD
1.44软驱
1个鼠标,1个键盘或触摸板
1个 RS232/422,用于GSM调制解调器
1个并行口,用于SODAR接口

这个配置设计优化了功耗的减小,数据可以存储在系统的硬盘上。
        SODAR PC的性能用于数据显示和数据分析,和标准版本并不一样有高质量的数据,因此我们推荐使用一个二级PC,*好能是一台笔记本电脑,用于读取SODAR PC (通过一个网络)的数据,通过二级PC系统用于数据显示和数据分析。

功耗和低功耗系统

必须使用下列任意一种供电方式:

标准230±10 % VAC电源,50±5 % Hz

24 VDC供电

        230 VAC或24 VD输入电压将支持SODAR-PC和电子部件的电压需求。
        在230VAC电源支持下,可以进一步的让SODAR天线加热工作,同时RASS温度锡系统也可以扩展到SODAR系统中。
        低功耗SODAR (PCS2000-24)将消耗大约60-70 W的功率,根据操作参数的设置而定。当所有的外部组件( 6.4 " TFT显示器,1.44 MB,GSM调制解调器) 都关闭后,就会减少已停止使用部件的功耗,这些都是正常的省电操作模式。工业级的GSM调制解调器是可选择的,如果选择,其将通过一个定时器来开关,另外一些部件也可以由用户来开启关闭。

调制解调器
        可选择的工业级标准GSM调制解调器可用于远程登陆,并检查或改变一些设置,完成一些操作。当出现一些潜在的问题诸如供电失败,这个时候也允许发送一些SMS信息给用户。
        调制解调器适合在野外使用,传输速率在14400bps,操作频率在900/1800 MHz,供电为10-80 VDC。
        SODAR / RASS的拖车安装,容易运输,提高效率
        SODAR/RASS系统可以被安装在一个适当的拖车(大约7米长,2米宽)的平台上。所有的部件都是全天候的,可封闭的,放置在一个大约2m x 2m x 1.5 m的保护结构中,包含电池和电子部件。天线安装在拖车上一个安全的位置,当拖车在行进中时,仅需要附加一个接地线。
        一个单人大约在10分钟左右即可完成设置,如果需要,在拖车上还可以布置一台发电机或者其它部件,不需要攀爬就可以轻松的获得。

测量范围

测量范围

风速

0——35 m/s

风向

0——360°

标准偏差径向风组成

0——3 m/s

测量精度

风速(0——5 m/s)

± 0.5 m/s

风速 (5——35 m/s

± 10%

风向 (0.8——35 m/s)

± 5°

径向风组成

± 0.1 m/s

标准偏差径向风组成

± 0.15 m/s

测量高度

*低测量高度(根据分辨率可调高度)

10 m

高度分辨率(可调节)

5——50

数据有效性 (依据站点条件和系统参数)

80% ,*大200 m

传输频率

声音:可调节

1.5——3 kHz

技术性能参数

电磁(可选择/RASS)

1290 MHz

功耗

PC和接口

230 V,250W

供电单元

230 V,130 W

RASS电子单元 (可选项)

230 V,350 W

低功率PCS-2000/24 LP

230 V,90 W

数据传输

网络连接器

10/100 Mbit/s,以太网

三个多普勒SODA型号的技术性能参数:PCS2000-16 PCS2000-24 PCS2000-64

RASS综述
        RASS扩展系统,附加在SODAR仪器上,是一个可靠的容易使用的仪器,可以快速的获得大气温度差信息。尤其是在垂直成层结构方面,在污染物浓度垂直观测上具有非常重要的意义。SODAR/RASS可
        RASS方法使用的是垂直发射无线电波扫描,在垂直方向上发出垂直声波,探测垂直温度廓线。

RASS组件
        RASS扩展系统由两个抛物面天线,一个接收器和一个发射机加上RASS的电子部件组成,RASS的电子部件主要有信号源,功率放大器,接收器。

RASS声波对风的影响、
        同样是声波,当透过大气层向上传播时,可能会被接收点的水平改变。因此在强风情形下,接收区域以外的变化非常快。在使用上,这个不仅可以被单声源补偿,而且还可以在雷达的天线周围布置大量的声源,然后根据观测风向选择操作。这些操作会增加RASS的价格,但是至少是一种改善数据有效性覆盖的范围的方法,高度在300——400米以上。
        声波转换的进一步选择是使用大一些的雷达天线,这样就可以增加天线的孔径,对于发射和接收都有所改善。因此,大一些的雷达天线使用可以有更多的成本有效方法,而且RASS的雷达部分频率可以被改变为480 MHz。低一些的频率提供跟多的益处:频率减少和声能减少的大气吸收,因此散射横截面将高于散射过程。

1290 MHz对480 MHz RASS
        从长期的操作经验来看,两个系统我们都可以制定一个80%的高度覆盖范围,在5米/秒的风速下,1290MHz可以为RASS提供300——400米高度测量,480MHz可以为RASS提供600——800米高度测量。和大功率风廓线结合在一起,RASS的范围也可以被扩展到1000米的高度,甚至是到达3000米的高度,只是需要增加一些成本和比较差的分辨率。

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