江蘇微之潤:新一代高頻微波鏈路測雨產品
江蘇微之潤智能技術有限公司
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技術持有單位簡介
江蘇微之潤智能技術有限公司位于江陰市國家高新技術園區,擁有由9名博士,7名碩士,若干名學士組成的研發團隊,致力于面向水利、水文、氣象等行業開展智能產品的自主創新研究與智慧應用,已被認定為高新技術企業、江蘇省民營科技企業、無錫市雛鷹企業、雙軟企業等。
公司與水利部南自所、中國移動、中國電信等建立緊密合作關系,與國防科大、東南大學、南京理工大學、徐州工程學院等高等院校建立產學研合作關系,成立了“微波測雨工程技術中心”和“智慧水利(務)產品研發中心”。自主研發了包括新一代高頻微波鏈路測雨產品、智能閘站(無人值守)采控系統、智慧水情監測儀等核心產品,優勢在于技術壁壘高,無法輕易復制;彌補現有技術短板,產品實用先進;專業程度高,行業應用精準;高度智能化,使用過程輕松;性價比超高,市場接受度好。
技術名稱:新一代高頻微波鏈路測雨產品
1、技術所屬領域及適用范圍
本技術可助力水利、水文、農業、交通、應急、環保、氣象等相關行業的災害預警、精準調度、交通出行、農業生產、便民服務等,為這些行業應用提供精準可靠的數據支撐。
2、成果來源
自主研發。目前市場上的主流降雨監測設備為自動氣象站和自動雨量計,在人工值守的站點存在少量的手動觀測雨量計。傳統的氣象站、雨量計等設備一種點測量方式,可以較為準確測量地表降雨量,但其密度有限,存在較大空間誤差;此外,其智能化水平較低,無法結合人工智能、大數據技術深入挖掘雨量數據價值。
隨著科技的進步技術的發展,我公司基于通信基站資源搭建的高頻微波鏈路的、實現一種微波與近地表降雨直接作用的不受天氣和地形條件的影響區域降雨監測新手段,是國內唯一具有高時空分辨率及降水監測精度的軟硬件平臺。系統由前端高頻微波設備、人工智能反演算法和降雨監測數據服務云平臺組成,通過信號采集、數據預處理、信號反演、精度校正、雨量格網化、時空特征計算等過程分析包括雨滴形狀、雨滴譜分布、雨區微物理結構、降雨類型、降雨強度等指標,得出區域精細化降雨數據。
3、技術現狀及指標
(1)技術現狀
目前傳統降雨監測技術上主要有三種:單點儀器-雨量計、天氣雷達、氣象衛星。雨量計作為一種點測量方式,在城市、山區等區域,由于地形、建筑等影響存在極為復雜的時空變化,導致雨量計分布不均。天氣雷達在高仰角下只能測量部分云體,在低仰角下容易受地物回波影響,測量效果有限。氣象衛星自上而下測量云頂、穿透云頂,與降落到地面的真實值有很大的區別,難以根據回波反演準確的降雨分布,從而造成準確測量較為困難。
高頻微波測雨技術通過研究基于微物理結構的降雨影響微波傳播正演模型、基于定量雨衰模型的雨強反演算法和基于層析技術的區域降雨反演模型,建立一套完整的利用微波鏈路網絡反演區域降雨分布的方法和模型,實現精細化的網格降雨監測。
高頻微波測雨技術提供系統平臺,方便實現各種功能的設定和狀態指示,可實現實時降雨監測、歷史回放等功能,而且可以隨時查詢歷史降雨記錄。操作界面直觀、清晰,使用方便。
(2)具體技術指標
高頻微波測雨硬件設備的發射端與接收端參數如表1和表2所示。
表1 TXU技術規格表
產品型號 | TXU L260000 | |||
頻段 | 26GHz | 備注 | ||
最小值 | 典型值 | 最大值 | ||
工作溫度() | -35 | 55 | ||
存儲溫度() | -40 | 65 | ||
頻段范圍(GHz) | 24.5 | 26.45 | ||
頻段穩定值 | 10ppm | |||
頻率步進 | 1MHz | |||
通信距離(km) | 5 | 10 | ||
發射機額定輸出功率(dBm) | 27 | |||
發射機雜射(dBm)@f<21.2GHz | -50 | 滿足ETSI和FCC相關標準 | ||
發射機雜射(dBm)@f21.2GHz | -30 | |||
通信端口 | RS422/RS485 | |||
通信協議(企業) | TSL get | 根據通信協議設置/查詢工作頻率、接收電平參數等 | ||
Freq get | ||||
Freq set | ||||
防水等級 | IP65 | |||
防雷等級 | 差模6kV | 電源口 | ||
共模8kV | ||||
沖擊電流 | 差模10kA | |||
DC供電電壓(V) | 36 | 48 | 60 | |
整機功耗(W) | 15 | |||
外觀尺寸(L*W*H mm) | 255mm*195mm*82mm | |||
整機重量 | <2kg | |||
配套天線 | 0.3m 26G定向天線 | |||
天線接口 | WR-42 |
表2 RXU技術規格表
產品型號 | RXU L260000 | |||
頻段 | 26GHz | 備注 | ||
最小值 | 典型值 | 最大值 | ||
工作溫度() | -35 | 55 | ||
存儲溫度() | -40 | 65 | ||
頻段范圍(GHz) | 24.5 | 26.45 | ||
頻段穩定值 | 10ppm | |||
頻率步進 | 1MHz | |||
通信距離(km) | 5 | 10 | ||
接收功率范圍(dBm) | -20 | -100 | ||
接收電平精度(dB) | 2 | |||
噪聲系數(dB) | 6 | 6.5 | ||
RSSI電壓范圍(V) | 0.1 | 5 | ||
接收電平精度(dB) | 2 | |||
通信端口 | RS422/RS485 | |||
通信協議(企業) | TSL get | 根據通信協議設置/查詢工作頻率、接收電平參數等 | ||
RSSI get | ||||
Freq get | ||||
Freq set | ||||
防水等級 | IP65 | |||
防雷等級 | 差模6kV | 電源口 | ||
共模8kV | ||||
沖擊電流 | 差模10kA | |||
DC供電電壓(V) | 36 | 48 | 60 | |
整機功耗(W) | 15 | |||
外觀尺寸(L*W*H mm) | 255mm*195mm*82mm | |||
整機重量 | <2kg | |||
配套天線 | 0.3m 26G定向天線 | |||
天線接口 | WR-42 |
降雨監測精度達到0.1mm,時間分辨率為1min,空間分辨率為0.5*0.5km-10*10km。