F-LL100雷达式水位流速传感器
1、概述
雷达流量计F-LL100是一款基于微波技术的全自动流量计和RTU采集通讯功能，将雷达液位计和流速的采集数值与水动力模型流量算法结合，实现断面流量及累计流量计算，实现水体水位、流速测量，流量计量，RTU采集、存储、传输与2G/3G/4G/LoRa等通信功能，广泛适用于现有水利水文项目的流速监测，流量监测等。
2、产品特点
遵循标准
SLT 180-2015水文自动测报系统设备遥测终端机
SLT 102-1995 水文自动测报系统设备基本技术条件
SL61-2003 水文自动测报系统技术规范
SZY203-2016 水资源监测设备技术要求
SZY205-2016 水资源监测设备质量检验
符合规约
◆《水文监测数据通信规约》
◆《水资源监测数据传输规约》
主要功能
雷达水位、流速精准测量，完善流速计量算法
支持水文、水资源协议上报
支持RTU功能，可采集、控制、联动第三方传感设备
支持2G/3G/4G/NB-IOT/LoRa等多种通信方式
本地存储水位、流速、流量和其他数据
实现对电源电压、设备状态的自检，分析计量故障等信息，及时发现计量异常
低功耗设计，待机功耗低于1mA
支持远程升级功能
IP67防护等级，体积小巧、安装方便
支持蓝牙配置、查询和调试（可选）
稳定可靠
内置看门狗，保证系统长时间稳定运行
采用完备的防掉线机制，保证终端永远在线
RS232/RS485 接口内置15KV ESD 保护
SIM/UIM卡接口内置15KV ESD 保护
电源接口内置反相保护和过压保护
宽电压输入（DC7~36V）
宽温设计（-35～75℃）
采用航空头接口，紧固不脱落
IP67防护等级，防腐蚀
防雷保护
标准易用
阵列天线，体积小，重量轻，安装方便
采用标准接口，特别适合于工业现场应用
方便的系统配置和维护接口
支持串口和远程软件升级
提供2个485通讯接口、1个RS232调试接口、1路4~20mA电流信号输出接口、1路模拟量输入接口、1路开关量输入接口、1路雨量计接口及1路受控电源输出接口。
支持串口和远程软件升级
支持设备状态自动上报功能
产品特点
◆一体化设计：集雷达流量计与遥测RTU为一体，实现液位、流速精准测量，支持水文/水资源数据的采集、存储、显示、控制、报警及上报等功能。
◆工业级设计：宽温设计，耐高低温，耐强电磁干扰。适用于各种恶劣的现场。采用完备的系统保护机制和防掉线机制，保证终端永远在线。
◆接口丰富、标准易用：提供2个485通讯接口、1个RS232调试接口、1路4~20mA电流信号输出接口、1路模拟量输入接口、1路开关量输入接口、1路雨量计接口及1路受控电源输出接口。
◆大容量数据存储空间：提供16MB的内部FLASH，可存储10年以上的采集数据。
◆多种通信方式：GPRS/CDMA/3G/4G /LoRa/NB-IoT为主传输通道、短信为备份传输通道；可选北斗、卫星、PSTN、超短波、微波、ZigBee等通信方式。
◆低功耗设计：支持多种工作模式（包括自报式、查询式、兼容式等），限度降低功耗。
◆本地配置方式：手机蓝牙APP和串口配置方式。
◆远程管理功能：支持远程参数配置（同时支持平台配置方式和短信配置方式）、远程程序升级。提供功能强大的中心管理软件，方便设备管理（可选）。
3、技术参数
工作参数
项 目 | 内 容 |
供电电压 | DC7~36V |
电流（12V输入） | 自报模式：待机<1mA, 工作功耗<100mA 兼容模式: 工作功耗<100mA |
工作温度 | -35℃～75℃ |
存储温度 | -40℃～80℃ |
湿度 | 95% RH 无凝露状态 |
保护等级 | IP67，防腐蚀 |
通信方式 | RS-232、RS485、4～20mA(可选)，2G/3G/4G,BT,LoRa(可选) |
测量参数
项 目 | 内 容 | |
水位指标 | ||
测距量程 | 30m | |
测距精度 | ±2mm | |
测距分辨力 | 1mm | |
盲区 | 50cm | |
雷达频率 | 24GHz | |
雷达波扩散角 | 5° | |
流速指标 | ||
测速范围 | 0.2-18m/s | |
测速精度 | ±0.05m/s | |
测速分辨力 | 1mm/s | |
雷达频率 | 24GHz | |
俯仰角范围 | 30～60° | |
角度精度 | ±1° | |
角度分辨率 | 0.1° | |
雷达扩散波束角 | 12° | |
4G模块参数
项 目 | 内 容 |
标准及频段 | LTE FDD: B1, B3, B5, B8 LTE TDD: B38, B39, B40, B41 TD-SCDMA: B34, B39 UMTS: B1, B8 EV-DO: BC0 CDMA 1x: BC0 GSM/GPRS/EDGE: 900/1800 MHz |
无线速率 | GPRS：Max 85.6Kbps(DL) / Max 85.6Kbps(UL) CDMA：Max 3.1Mbps(DL)/Max 1.8Mbps(UL) WCDMA：DC-HSPA+，Max 42Mbps(DL)/Max 5.76Mbps(UL) TD-SCDMA：Max 4.2Mbps(DL)/Max 2.2Mbps(UL) FDD-LTE：non-CA cat4, Max 150Mbps(DL)/Max 50Mbps(UL) TDD-LTE：non-CA cat4 ,Max 130Mbps(DL)/Max 35Mbps(UL) |
功率等级 | GSM850：+33dBm (Power Class 4) EGSM900：+33dBm (Power Class 4) DCS1800：+30dBm (Power Class 1) PCS1900：+30dBm (Power Class 1) EDGE 850MHz：+27dBm (Power Class E2) EDGE 900MHz：+27dBm (Power Class E2) EDGE1800MHz：+26dBm (Power Class E2) EDGE1900MHz：+26dBm (Power Class E2) TD-SCDMA：+23dBm (Power Class 3) CDMA 1X/EVDO：+23dBm (Power Class 3) UMTS：+23dBm (Power Class 3) LTE：+23dBm(Power Class 3) |
接收灵敏度 | <-109dBm |
BT参数
项 目 | 内 容 |
工作频段 | 2.4GHz，ISM频段 |
蓝牙版本 | 蓝牙V4.2 |
通信速率 | 8KB/S（Android） 6KB/S（IOS） |
发射功率 | 7dBm |
接收灵敏度 | -92dB at 0.1% BER |
LORA参数
项 目 | 内 容 |
标准及频段 | 支持433/470/780/868/915MHz |
通信距离 | • 室内/市区通信距离:1km • 户外/视距通信距离:3.5km |
发射功率 | 20dBm(100mW) |
接收灵敏度 | <-140dBm |
通信理论带宽 | 6级可调（0.3、0.6、1.0、1.8、3.1、5.5Kbps） |
信道 | 32 |
串口缓存 | 4K Bytes |
硬件参数
项 目 | 内 容 |
CPU | 工业级32位通信处理器 |
FLASH | 512KB |
SRAM | 256KB |
SPI FLASH | 16MB |
接口类型
项 目 | 内 容 |
串口 | 串口参数如下： • 数据位： 8位 • 停止位：1位 • 校验：无校验 •波特率：2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200bps |
天线接口 | 标准 SMA 阴头天线接口，特性阻抗 50 欧 |
SIM/UIM卡接口 | 标准的抽屉式用户卡接口，可自适应1.8V和3V SIM/UIM卡 |
应用接口 | 2路RS485通讯接口，内置15KV ESD保护 |
1路RS232调试接口，内置15KV ESD保护 | |
1路4-20mA电流信号输出（可选） | |
1路受控电源输出接口（与输入电源电压一致） | |
1 路雨量计接口 | |
1路模拟量输入接口（支持 4-20mA 电流信号输入，可选 0-5V 电压信号输入） | |
1路开关量输入接口 逻辑 0：湿节点（0-3VDC）或干节点导通 逻辑 1：湿节点（5-30VDC）或干节点断开 |
外观参数
项 目 | 内 容 |
液位计尺寸 | 115mm(L)*115mm(W)*59mm(H) |
支架尺寸 | 120mm(L)*55mm(W)*92mm(H) |
重量 | 约1Kg |
外壳材料 | 铝合金 |
4、安装
设备必须正确安装方可达到设计的功能，通常设备的安装必须在本公司认可合格的工程师指导下进行。
开箱：为了安全运输，设备通常需要合理的包装，当您开箱时请保管好包装材料，以便日后需要转运时使用。
设备包括下列组成部分：
设备主机 1台
支架1个，半圆头螺丝8个（带弹垫和平垫）
使用说明书光盘 1张
5米航空插头连接线2条
4G天线1根
LoRa天线1根（选配）
保修卡
合格证（选配）
外形尺寸：
设备封装在金属机壳内，两侧有4个定孔位，方便用户调整角度，支架上边开了两个椭圆形槽，可使用U型螺栓固定设备，具体的尺寸参见下图。（单位:mm）
天线及SIM 卡安装：
设备天线接口为SMA阴头插座。将配套天线的SMA阳头旋到设备天线接口上，并确
保旋紧，以免影响信号质量。
安装或取出SIM/UIM 卡时，先用尖状物轻轻顶住退卡钮（SIM/UIM 左侧的圆形小圆点），
SIM/UIM 卡套即可弹出。安装SIM/UIM 卡时，先将SIM/UIM 卡放入卡套，并确保SIM/UIM
卡的金属接触面朝外，再将SIM/UIM 卡套插入抽屉中，并确保插到位。
接口信号定义说明：
COM1航空接头
颜 色 | 定 义 | |
| 红色 | 电源正极 |
| 黑色 | 电源地 |
| 绿色 | 4~20mA电流信号输出 |
| 黄色 | GND |
| 白色 | RS232-TXD |
| 棕色 | RS232-RXD |
| 蓝色 | GND |
| 橙色 | RS485-B(-) |
| 灰色 | RS485-A(+) |
COM2航空接头
颜 色 | 定 义 | |
| 红色 | 受控电源正极 |
| 黑色 | 受控电源地 |
| 绿色 | 模拟量输入接口,支持 4-20mA 电流信号输入，可选 0-5V 电压信号输入 |
| 黄色 | 模拟信号地 |
| 白色 | 1路开关量输入接口 逻辑0：湿节点 0-3VDC，或干节点导通 逻辑1：湿节点 5-30VDC，或干节点断开 |
| 棕色 | 数字信号地 |
| 蓝色 | 雨量计接口 |
| 橙色 | RS485-B(-) |
| 灰色 | RS485-A(+) |
天线接口
定 义 | 说 明 |
ANT | LORA/BT模块天线 |
4G/NB | 4G/NB模块天线 |
5、RTU功能
通信功能
支持GPRS、短消息两种通讯方式；GPRS最多支持4个中心。
工作模式
支持兼容、自报两种工作模式式；自报模式又分为地下水自报与水文自报两种：
a）自报工作模式
事件触发（被测要素值发生一定变化）时，遥测站主动发送数据；
定时触发时，遥测站应按规定的时间主动上报发送数据；地下水自报：每4小时采集一次数据并存储，每天早上8点发送一次；水文自报：跟据设定的时间间隔采集、存储、上报数据。
自报工作模式下RTU在整点上报和预警加报时上线，完成数据传输后又自动下线。自报主要应用于短时间通讯、长时间待机，因此在功耗上远远低于兼容式工作模式。自报模式下GPRS通讯模块处于休眠状态，可以通过短信进行远程修改配置参数。
b）兼容工作模式
表示同时包括查询和自报两种工作模式。
兼容式工作模式下RTU一开机启动就会自动连接服务中心，并且一直保持在线；
如果出现网络故障RTU设备就会自动重新连接。此模式下，地下水监测管理平台可以进行召测等操作。
由于无线通信模块是一个比较耗电的单元，在自报模式下，RTU只在小时报或加报报时候才会上线，否则会关闭其电源。在兼容模式下则会一直保持在线，此时功耗会较高。
采集功能
RTU目前支持RS485传感器、模拟量信号传感器的数据采集。
定时采集方式即从整点时刻开始按设置的时间采集并记录数据，主要报括水位、水温、电源电压、流量计、压力变送器等数据。
设备管理
设备管理包括终端参数管理、程序升级、校时、历史数据查询等。管理方法括本地串口，WIFI、LoRa连接（可选，两选一）和远程连接等方法。
对外供电
设备可对外提供直流电源，为传感器供电。
远程管理
RTU的远程管理功能是通过其配套的水利监测管理平台来实现的。
水利监测管理平台可以实现数据接收、终端参数管理、程序升级、校时、历史数据
查询、召测、电压告警、短信接收等功能。
RTU支持扩展协议的远程参数设置，具体设置请参考水文监测管理平台“参数配置”。
RTU可以远程升级应用程序，支持TCP与UDP方式，首先把需要升级的应用软件（版本号要高于当前的软件版本号）放在中心软件的安装目录下，其次需要配置远程升级的参数（需要升级的应用软件所在的服务器的IP与端口号），支持扩展协议配置与短信配置。
具体参数配置请参考程序升级的“远程升级”。
报警功能
当采集值达到设定的加报条件后，RTU会按设置的报警时间间隔上报给地下水监测管理平台。
本地存储采集数据
RTU会将所有数据都记录到本地固态存储器中，按照目前的数据格式，至少可以存储10万条以上数据。
历史数据可以通过RTU配置管理工具本地下载查看 ，需要PC通过配置RS232串口接入RTU设备，然后通过配置软件将数据读取出来，作为Excel表格文件保存到PC中，以并查看详细的雨量、水位历史数据。
6、参数配置
RTU参数支持本地触摸屏、蓝牙配置(选配)、配置工具软件、远程平台与短信配置。以下分别对这些配置做详细说明。
参数配置方式介绍
要让设备正常工作，必须对其进行正确的参数配置，参数配置方式有四种：
配置工具软件
该软件通过RS232串口与RTU设备连接，从而通过直观的界面化操作完成对RTU设备的参数配置、历史数据提取等功能。
远程平台配置
用户通过平台上“参数设置”功能模块，对需要配置参数的RTU设备进行远程平台配置。
短信密码配置
用户通过手机给设备发送短信信息，到设备对应的SIM卡，短信内容要按正确的格式填写发送，设备成功接收短信后，更改配置参数。
如果配置命令超过140个字符，请分成多条短信下发（即不支持长短信）。
短信AT命令时，配置参数里不能含有分号（即;号）。
短信配置格式如下
<密码;命令1;命令2>
密码：与4.2.8其他配置参数中的短信配置密码一致，这条短信配置参数才生效。
命令：对应的AT命令去掉AT+余下的命令，就是短信配置参数的命令。多个命令用分号隔开。
例子：<123456;IPAD=120.42.46.98;PORT=5007>
说明：密码123456, 设置地址为120.42.46.98 端口5007
短信AT命令配置参数应答如下:
设置成功：会回复一条短信提示设置成功，短信内容为：cmd（对应设置命令）:设置成功。
设置失败：会回复一条短信提示设置失败，短信内容为：cmd（对应设置命令）:设置失败。
无此设置命令：不会回复短信。
雷达参数配置
流量雷达：如下图，需配置流量基值和液位量程。
注：配置工具详细使用说明请见附件《F9164系列遥测终端配置工具使用说明书》
