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系统方案
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WindPrint S4000激光测风雷达

激光测风雷达WindPrint S4000测量低空(50m-4000m)三维风速、风向数据;地形校正和风流可视化。大气边界层与低空对流层三维风场数据获取,采用人眼安全的近红外激光探测技术,可实现全自动、安全、无人值守观测大气三维风场。设备轻便,组装快,扫描速度快,自带数据处理与显示系统,支持无线数据传输及操控,需具备防尘防水、防雷设计,适应野外工作环境。结构设计成熟、可靠,具备良好的动态品质。采用先进技术,确保系统高速度、高稳定性的特点。
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系统描述
参数
技术参数

多普勒测风激光雷达系统是一种小型、全自动、无环境电磁干扰的多普勒激光雷达,用于三维风场测量(城市边界层和低空对流层)、风力发电、环境监测、航空气象保障。系统采用人眼安全的近红外激光探测技术,可静音、安全地实现全自动无人值守观测大气三维风场。系统由小型全自动边界层多普勒激光雷达、地面气象要素系统、通讯传输系统、供电系统等组成。

 

测风激光雷达利用大气中气溶胶的激光后向散射信号和激光发射系统的本振光做外差检测,获得两束光的外差信号,进而得到大气运动引起的多普勒频移,测量径向风速,采用微型光束扫描系统反演边界层风速风向廓线,同时提供大气消光系数、边界层高度数据。采用近红外人眼安全波长的激光器和全固态结构设计使系统的体积和功耗大幅度减小。

 

激光雷达包括激光发射分系统、接收分系统、扫描分系统、实时信号处理分系统组成。采用单频光纤激光的主震荡放大技术,产生窄线宽、空间相干性好的近红外波长的发射激光。全封闭式双转镜或光楔光束扫描机构,通过方位角扫描实现风廓线反演。高透射率的光学窗口具有三防能力。高速FPGA信号实时处理,可以每秒更新数据结果。伺服控制和数据处理均采用嵌入式设计,一键启动,无须人工设置校准。系统输出数据通过RS422通讯端口传输给激光雷达信号处理系统,进行统一发送。

 


 

用途及探测距离

可测量低空(50m-4000m)三维风速、风向数据;地形校正和风流可视化。

设备功能概述

大气边界层与低空对流层三维风场数据获取,采用人眼安全的近红外激光探测技术,可实现全自动、安全、无人值守观测大气三维风场。设备轻便,组装快,扫描速度快,自带数据处理与显示系统,支持无线数据传输及操控,需具备防尘防水、防雷设计,适应野外工作环境。结构设计成熟、可靠,具备良好的动态品质。采用先进技术,确保系统高速度、高稳定性的特点。

数据产品

GPS定位/时间;雷达位置姿态信息;秒级风速,选定时间段内平均风速,信噪比,谱宽和风速频散;风的垂直分量和湍流强度;DBS模式3D风场重构;风流三维度切片数据输出;当地温度、湿度、压强;系统内部状态数据。

软件部分

1为用户建立本地数据服务器,状态监控和移动终端数据接入服务,确保资料的知识产权和数据安全。

2提供后期数据分析服务和二次开发服务,可以为用户配置定制化软件,保证数据处理方便高效,保证数据解算精度,能提供多种数据格式输出,可方便移至其他专业数据处理软件中进行深度处理,易于二次开发和定制化服务提供。
3可图文显示各个高度实时和平均风速轮廓、实时和平均风向轮廓、可实时显示竖直风速、可实时显示风速最大值和最小值、自动GSM/GPRS或4G远程数据转换和系统远程控制。

4免费提供符合要求的本地客户端软件、免费提供观测产品分析输出软件;免费提供观测数据格式、通信协议、各类数据(设备状态、观测数据等)的访问接口。

5具有完善的系统状态监控和报警功能。软件可自动探测系统状态,并对出现异常进行快速的分析和显示。

6提供VAD、PPI、RHI、DBS等多种扫描模式和相应的反演算法,可以根据业务需求灵活定制扫描脚本。雷达系统实现参数化配置,可充分发挥雷达性能指标,有效满足复杂测量任务需要。

辅助设备

搭载地面气象要素系统、通讯传输系统等。

保护功能

故障自动报警,遇到意外事故或者停电数据不丢失。

使用环境

设备可适应户外工作环境,具备防水、防冻、防腐、防尘、防沙等功能,防护等级参照标准IEC 60529不低于IP65,温度-40℃到60℃,湿度0~100%。

 

关键词:
WindPrint S4000
多普勒
激光雷达
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探测范围Measurement range

50~4000m,最大可探测到6000m

激光波长Laser Source

1.50μm,人眼可见且人眼安全

数据更新速率Data update rate

1Hz,最大10Hz

风速测量范围Wind speed range

0-60m/s

风速测量精度  Wind speed accuracy

≤0.1m/s

风向精度Wind direction accuracy

<3°(风速Wind speed >2m/s)

距离分辨率(径向)Radial range resolution

15m/30m/60m软件设定

扫描伺服精度Scanning servo accuracy

方位角:±0.1°,俯仰角:±0.1°

3D扫描Scanning features

水平扫描范围(PPI):0~360°,俯仰扫描范围(RHI):0°~180°,指向精度:0.1°;扫描速度:55°/s(可软件设定);扫描方式:PPI/RHI/DBS/VAD/LOS/PTP/CAPPI/

硬件技术指标 TECHNICAL SPECIFICATION

重量 Weight

<95kg

数据存储 Data storage

1T固态硬盘,可存储12个月以上数据

平均功率Average power consumption

<800W,常温≤300W

体积(L*W*H)Volume

634*764*979mm

供电 Power supply

AC 220V/50Hz;12V/24V

环境要求 ENVIRONMENTAL

工作环境Operating condition

温度(T):-40℃ ~60℃;相对湿度:0~100%

环境防护 Housing classification

IP67

雨冻保护Ice/Rain protection

自动雨刷/加热保温

软件数据 SOFTWARE/DATA

数据产品Output data

径向风速、风廓线、垂直气流、PPI/RHI/CAPPI 3D风场数据,下滑道/三维风矢量场/脚本控制组合探测,信噪比,当地温度、气压、相对湿度,输出云底高度等多种大气参数

温度测量范围Temperature range

-50℃~80℃

温度测量精度Temperature accuracy

≤0.2℃

湿度测量范围Humidity range

0%-100%

压力测量范围Pressure range

200hPa-1200hPa

压力测量精度Pressure accuracy

≤0.5hPa

数据格式Data format

ASCII

通讯方式 Data transfer

Ethernet/Modbus/3G/4G/WIFI

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