El Medidor de nivel de agua con radar integrado JW-RD-300R(HJ02) Es un sensor de nivel de agua por radar FMCW sin contacto, diseñado para estaciones hidrológicas, monitoreo del nivel de los ríos, gestión de embalses, alerta de inundaciones y monitoreo remoto de recursos hídricos.
Mediante tecnología de radar de 24 GHz u 80 GHz, el dispositivo mide la distancia entre su antena y la superficie del agua sin contacto físico. Los rangos de medición disponibles son de 15 m, 40 m, 70 m y 110 m, según la configuración seleccionada.
Para estaciones de monitoreo remoto, la versión RD-300-R integra una RTU con opciones de transmisión inalámbrica de datos, lo que permite cargar información sobre el nivel del agua a plataformas de monitoreo compatibles sin necesidad de una terminal de telemetría externa independiente.
Gracias a su protección IP68, configuración Bluetooth, una amplia entrada de alimentación de CC y compatibilidad con energía solar, el dispositivo es especialmente adecuado para estaciones de monitorización del nivel del agua sin supervisión.
1. ¿Qué es un medidor de nivel de agua con radar integrado?
Un medidor de nivel de agua por radar integrado es un instrumento que mide la distancia desde una posición de montaje fija hasta la superficie de un río, embalse, lago o canal.
A diferencia de los sensores de presión sumergidos, un medidor de nivel por radar normalmente se instala por encima de la superficie del agua.
La serie JW-RD-300 utiliza tecnología de radar de onda continua modulada en frecuencia (FMCW) para obtener mediciones de distancia.
Cuando se conoce la elevación de instalación del instrumento o el punto de referencia, la distancia medida se puede convertir en elevación o nivel de la superficie del agua en relación con una referencia definida.
Para aplicaciones hidrológicas, esto proporciona un registro continuo de los cambios en el nivel del agua.
RD-300 vs RD-300-R
La familia de productos incluye dos configuraciones.
RD-300: Sistema de medición del nivel del agua por radar con comunicación por cable para su integración en una estación de monitoreo hidrológico existente.
RD-300-R: Monitorización del nivel del agua mediante radar con una RTU integrada para la carga remota de datos, en función del módulo de comunicación y la configuración seleccionados.
La opción de RTU integrada resulta especialmente relevante cuando los operadores de proyectos desean reducir el número de dispositivos de comunicación instalados por separado.
2. ¿Cómo mide el radar de FMCW el nivel del agua del río?
El radar FMCW transmite una señal de radar modulada en frecuencia hacia la superficie del agua.
Parte de la señal se refleja de vuelta a la antena receptora. El instrumento procesa la diferencia entre las señales transmitida y recibida para determinar la distancia a la superficie reflectante.
Para instalación aérea:
Nivel del agua = Altura de referencia − Distancia medida por radar
La altura de referencia debe establecerse utilizando el sistema de referencia de medición elegido para el proyecto.
Por ejemplo, si la altura de referencia es de 10 m y la distancia medida es de 6 m, el nivel calculado con respecto a esa referencia es de 4 m.
Este ejemplo ilustra únicamente el cálculo y no representa una medición real.
Ventajas de la medición sin contacto
No tener contacto directo con el agua.
El sensor puede funcionar por encima de aguas contaminadas o con sedimentos sin necesidad de colocar su elemento sensor en el flujo.
Menor exposición a escombros
Los escombros flotantes y el agua de la inundación normalmente no entran en contacto con el sensor elevado cuando este se instala por encima del nivel máximo de agua previsto.
Adecuado para condiciones cambiantes del río
Esta tecnología permite la monitorización continua de la superficie del agua en diversas condiciones de caudal.
Montaje flexible
Dependiendo de la estructura de instalación, el medidor puede montarse en puentes, soportes, postes en la ribera del río o estructuras específicas para el monitoreo hidrológico.
El rendimiento del radar sigue dependiendo de la geometría de la instalación, las condiciones de la superficie, las obstrucciones, la configuración de la antena y la puesta en marcha adecuada.
3. Especificaciones técnicas
Parámetro
Especificación
Tipo de producto
Medidor de nivel de agua por radar integrado
Modelo de producto
JW-RD-300R(HJ02)
Serie
RD-300 / RD-300-R
Principio de medición
Radar FMCW
Frecuencia de radar
24 GHz u 80 GHz
Rango de medición
15 / 40 / 70 / 110 m
Exactitud
±3 mm / ±0,05% FS
Resolución
1 mm
Zona ciega predeterminada
20 cm
ángulo del haz
11° / 8°
Antena
Matriz de microcintas planas
Interfaz estándar
RS485
Interfaces opcionales
RS232 / SDI-12
Salida analógica
4–20 mA (opcional)
Protocolo cableado
Modbus
Bluetooth
Bluetooth 4.2 o superior
Opciones inalámbricas
4G / NB-IoT / LoRa
Protocolos de carga
SL651 / SZY206 / MQTT / Personalizado
Intervalo de carga de RTU
De 5 minutos a 24 horas
Voltaje de funcionamiento
7–32 VCC
Temperatura de funcionamiento
-35°C a +70°C
Temperatura de almacenamiento
-40°C a +70°C
Clasificación de protección
IP68
Protección contra rayos
6 kV
Opciones de vivienda
Aleación de aluminio/ASA resistente a los rayos UV
Aviso de configuración: El alcance de medición, la frecuencia del radar, el ángulo del haz, las interfaces de comunicación y las funciones inalámbricas varían según la versión del producto. Las especificaciones indicadas anteriormente describen las configuraciones disponibles y no deben interpretarse como una configuración universal.
4. Unidad de terminal remota integrada para estaciones hidrológicas remotas
Los sistemas tradicionales de monitorización hidrológica pueden requerir un sensor de nivel de agua, una unidad remota de radio (RTU) y un módulo de comunicación independientes.
El RD-300-R integra la medición del nivel de agua con funciones de telemetría, lo que reduce la necesidad de una RTU externa independiente en proyectos adecuados.
Arquitectura de monitorización remota
Medidor de nivel de agua por radar integrado → Red 4G / NB-IoT / LoRa → Servidor remoto → Plataforma de monitoreo hidrológico
Dependiendo de la configuración de comunicación, la RTU integrada puede cargar mediciones del nivel del agua a través de protocolos de comunicación compatibles.
Opciones de comunicación disponibles
Comunicación celular 4G
Adecuado para la monitorización de emplazamientos con cobertura de red celular compatible.
NB-IoT
Una opción para instalaciones que utilizan infraestructura celular de banda estrecha compatible.
LoRa
Una opción para proyectos con infraestructura de comunicación inalámbrica local compatible. Es necesario confirmar la implementación exacta de la radio y la compatibilidad de la puerta de enlace.
Protocolos de datos hidrológicos
La página del producto indica que es compatible con SL651, SZY206, MQTT, HJ212, HTTP y ofrece opciones de comunicación personalizadas.
Se debe confirmar la disponibilidad e implementación del protocolo para el firmware y la plataforma de monitorización seleccionados.
El RD-300-R admite intervalos de carga de datos configurables desde 5 minutos hasta 24 horas.
El éxito real de la transmisión depende de la disponibilidad de la red, la configuración de la plataforma y los ajustes de carga seleccionados.
5. Aplicaciones en el monitoreo hidrológico
5.1 Monitoreo del nivel del agua del río
Las estaciones hidrológicas fluviales recopilan información sobre el nivel del agua para comprender los cambios en el nivel del río a lo largo del tiempo.
La serie JW-RD-300 se puede montar sobre la superficie del río e integrar en una red de telemetría existente o configurarse como un dispositivo de monitorización remota.
Entre las aplicaciones típicas se incluyen la observación del nivel del río, la comparación de los niveles aguas arriba y aguas abajo, y la monitorización de ríos en múltiples estaciones.
5.2 Alerta de inundaciones y monitoreo de arroyos de montaña
El rápido aumento del nivel de los ríos es un dato importante para los sistemas de alerta de inundaciones.
La medición por radar permite controlar el nivel del agua sin necesidad de colocar el equipo directamente en el agua de la inundación.
Combinados con pluviómetros, telemetría, umbrales configurados y equipos de alerta externos, los datos sobre el nivel del agua pueden servir de apoyo para la monitorización del riesgo de inundaciones y la respuesta ante emergencias.
El radar es un componente de medición, no un sistema de alerta pública completo e independiente.
Los embalses y lagos requieren una monitorización continua de la superficie del agua para el registro de datos operativos y la gestión de los recursos hídricos.
Un radar de nivel superior puede proporcionar mediciones remotas del nivel del agua cuando se instala con un datum de referencia adecuado.
El instrumento puede integrarse en plataformas de monitorización de yacimientos mediante interfaces cableadas o una RTU integrada opcional.
5.4 Monitoreo del nivel de agua en canales de riego
Las redes de riego pueden incluir canales abiertos, compuertas, estructuras de distribución y canales de drenaje.
La medición del nivel del agua mediante radar puede facilitar la observación del nivel y la toma de decisiones operativas sin necesidad de que el sensor permanezca sumergido en el agua del canal.
Para proyectos de riego donde se requiere la medición del caudal volumétrico, es necesaria tecnología adicional de medición de caudal o una relación hidráulica validada.
5.5 Monitoreo de inundaciones urbanas y niveles de drenaje
Las aplicaciones de monitorización urbana incluyen canales de drenaje, zonas bajas y pasos subterráneos propensos a inundaciones donde se disponga de una ubicación adecuada para el montaje en altura.
Los datos del nivel del agua pueden transmitirse a una plataforma de monitorización y utilizarse con umbrales de alarma específicos para cada emplazamiento.
La instalación debe tener en cuenta el espacio libre de montaje, la seguridad de vehículos y peatones, la posible inundación del equipo y las condiciones locales.
6. Estaciones remotas de medición del nivel del agua alimentadas por energía solar
Es posible que los ríos y embalses remotos no tengan acceso a un suministro eléctrico continuo.
La serie JW-RD-300 admite una entrada de 7 a 32 VCC y está diseñada para aplicaciones de monitorización de baja potencia.
Una estación típica alimentada por energía solar puede incluir:
Sensor de nivel de agua por radar con la configuración RTU seleccionada.
Módulo fotovoltaico solar
Batería
Controlador de carga y dispositivos de protección
Comunicación celular o inalámbrica compatible
Montaje resistente a la intemperie y caja eléctrica
El dimensionamiento de los paneles solares y las baterías debe basarse en el consumo real de energía del dispositivo, la actividad de comunicación, el intervalo de informes, el recurso solar local y la autonomía de respaldo requerida.
El diseño de bajo consumo del sensor no elimina la necesidad de un presupuesto de energía específico para cada proyecto.
7. Guía de instalación y puesta en marcha
La correcta colocación de los sensores es esencial para obtener mediciones fiables del nivel del agua.
Paso 1: Seleccione una ubicación adecuada.
Elija un punto de montaje por encima del nivel máximo de agua previsto y alejado de posibles riesgos de colisión.
Los puentes, los postes fijos y las estructuras hidrológicas adecuadas son opciones comunes.
Paso 2: Evaluar la trayectoria de medición del radar.
Asegúrese de que el haz del radar tenga una visión clara de la superficie del agua objetivo en todo el rango de medición previsto.
Tenga en cuenta las vigas del puente, los muros del canal, la vegetación y otros obstáculos.
El ángulo del haz varía según la configuración del radar.
Paso 3: Establecer el datum de referencia
Determinar la elevación de montaje y el nivel de referencia utilizados por el sistema de monitoreo hidrológico.
Una altura de referencia incorrecta puede generar errores sistemáticos en los niveles de agua reportados.
Paso 4: Configurar la comunicación
Seleccione la interfaz cableada o inalámbrica que necesite.
Para el RD-300-R, configure la dirección del servidor, el protocolo compatible, los parámetros de red y el intervalo de carga de datos.
Paso 5: Verificar las medidas
Durante la puesta en marcha, compare la lectura del radar con una referencia independiente adecuada del nivel del agua.
Verifique la estabilidad de la señal y revise las mediciones en condiciones de funcionamiento representativas.
Paso 6: Inspeccionar y mantener
Compruebe periódicamente la estabilidad del montaje, la limpieza de la antena, el estado del cable, el estado de la fuente de alimentación y la transmisión remota de datos.
La función de detección de ángulo integrada puede ayudar a comprobar la orientación durante la instalación, pero no sustituye a la inspección física.
8. Medidor de nivel de agua por radar frente a medidor de flujo por radar integrado
JW-IoT proporciona diferentes instrumentos de radar para la monitorización del nivel del agua y la medición del caudal en canales abiertos.
Característica
RD-300 / RD-300-R
RD-600 / RD-600-R
Función principal
Medición del nivel del agua
Monitoreo de flujo
Nivel de agua por radar
Sí
Sí
Medición de la velocidad superficial
No especificado
Sí
Caudal calculado
No especificado
Sí
Versión RTU integrada
RD-300-R
RD-600-R
Aplicación típica
Nivel del río y del embalse
Monitoreo de descargas fluviales y de canales abiertos
Factor de selección principal
Requisitos de monitoreo del nivel del agua
Velocidad del flujo, nivel y geometría del canal
Elija la serie RD-300. cuando el proyecto requiere principalmente mediciones de nivel de agua sin contacto, registros de nivel hidrológico y transmisión remota de nivel.
Elija la serie RD-600. cuando el proyecto requiere la medición de la velocidad superficial mediante radar y el cálculo del caudal, además del nivel del agua.
Antes de solicitar el medidor de nivel de agua por radar integrado, confirme lo siguiente:
Rango de medición: Distancia máxima entre el punto de instalación y la superficie del agua.
Configuración del radar: Frecuencia requerida, ángulo del haz y rango de medición asociado.
Salida de datos: RS485, SDI-12 opcional o 4–20 mA según la interfaz del proyecto.
Telemetría: Unidad de radio remota (RTU) externa existente o RD-300-R integrada.
Red inalámbrica: Cobertura y compatibilidad de 4G, NB-IoT o LoRa en el lugar de instalación.
Plataforma de monitorización: Protocolo requerido, estructura de datos, intervalo de informes y conectividad del servidor.
Alimentación eléctrica del sitio: Disponible con alimentación de CC o configuración de energía solar.
Condiciones de montaje: Puente, poste, soporte o estructura específica para estación hidrológica.
Estos detalles ayudan a garantizar que el hardware y la configuración de comunicación seleccionados se ajusten al proyecto de monitorización.
10. Construye tu estación de monitoreo hidrológico con JW-IoT.
JW-IoT proporciona equipos de detección de nivel de agua por radar y de monitorización remota para proyectos de hidrología fluvial, embalses, infraestructuras de riego y control de inundaciones.
La serie JW-RD-300 es especialmente adecuada para aplicaciones que requieren monitorización del nivel de agua sin contacto y una integración flexible con redes de telemetría existentes o nuevas.
Para la selección del proyecto, por favor proporcione:
Lugar de instalación y tipo de cuerpo de agua
Altura de montaje del sensor y rango de medición requerido
Niveles mínimos y máximos de agua previstos
Salida requerida o comunicación inalámbrica
Plataforma de monitorización y protocolo de informes
Nuestro equipo puede ayudarle a evaluar los requisitos de medición y comunicación para una configuración adecuada de monitorización hidrológica.
Preguntas frecuentes
Q
1. ¿Para qué se utiliza este sensor de nivel de agua por radar?
A
Este sensor de nivel de agua por radar se utiliza para la monitorización sin contacto del nivel de agua en ríos, lagos, embalses, canales de riego, zonas urbanas inundables y sistemas de alerta de inundaciones repentinas en zonas montañosas.
Q
2. ¿Es necesario que el sensor toque la superficie del agua?
A
No. El dispositivo utiliza tecnología de radar FMCW para medir el nivel del agua sin tocar la superficie, lo que lo hace adecuado para aguas contaminadas, ríos con alto caudal y entornos exteriores adversos.
Q
3. ¿Qué interfaces de comunicación admite el sensor?
A
El sensor admite RS485 de forma predeterminada, con opciones de RS232, SDI-12, Modbus y salida de 4 a 20 mA. La versión RTU integrada también admite transmisión inalámbrica 4G, NB-IoT o LoRa.
Q
4. ¿Se puede utilizar este sensor con un sistema de energía solar?
A
Sí. Su diseño de bajo consumo permite que el sensor de nivel de agua por radar funcione con estaciones de monitoreo alimentadas por energía solar, lo que lo hace adecuado para ubicaciones exteriores remotas.
Q
5. ¿Proporciona JW-IoT una solución de radar para la medición del nivel del agua en proyectos de alerta de inundaciones?
A
Sí. JW-IoT puede proporcionar una solución completa de monitoreo del nivel del agua mediante radar para alertar sobre inundaciones, que incluye sensores, transmisión de datos RTU, suministro de energía solar, integración con plataforma en la nube y configuración de alarmas.
Q
6. ¿Cuál es la precisión de la medición?
A
El sensor proporciona mediciones de alta precisión con una exactitud de hasta ±3 mm y ±0,05% FS, y una resolución de 1 mm.
Q
7. ¿Se puede instalar en exteriores para su monitorización a largo plazo?
A
Sí. El sensor cuenta con un grado de protección IP68, protección contra rayos, diseño impermeable y materiales de carcasa aptos para exteriores, lo que lo hace adecuado para su uso prolongado en exteriores.
Q
8. ¿JW-IoT admite la integración con plataformas en la nube?
A
Sí. JW-IoT puede admitir la integración con plataformas en la nube a través de protocolos como MQTT, HTTP, SL651, SZY206, HJ212 y protocolos personalizados según los requisitos del proyecto.
Q
9. ¿Se pueden configurar los parámetros in situ?
A
Sí. El sensor incorpora Bluetooth de bajo consumo, lo que permite a los usuarios configurar parámetros y realizar el mantenimiento sobre el terreno a través de una aplicación móvil.
Q
10. ¿Es el dispositivo adecuado para la monitorización de la temporada de inundaciones?
A
Sí. El medidor de nivel de agua por radar está diseñado para monitorear en condiciones de alto caudal durante las temporadas de inundaciones y puede utilizarse en proyectos de alerta de inundaciones y prevención de desastres.