Sensor de radar integrado 3 en 1 para monitorización de canal abierto con carga RTU.
Características principales
Medición integrada de velocidad y nivel por radar: Mide la velocidad del flujo superficial y el nivel del agua, y luego calcula el caudal en tiempo real para canales abiertos y masas de agua naturales.
Diseño de medición sin contacto: No requiere contacto con el agua, por lo que resulta adecuado para ríos con sedimentos, escombros flotantes, aguas de inundación, aguas residuales y entornos corrosivos.
Tecnología de radar de nivel de agua FMCW: Utiliza la medición de nivel por radar FMCW para respaldar una monitorización estable del nivel del agua con alta precisión.
Detección fiable de la velocidad superficial: Admite la medición de la velocidad del flujo superficial basada en radar con un rango de velocidad máximo de 40 m/s.
Alta precisión de medición: La precisión de la velocidad del flujo alcanza ±0,01 m/s y ±2% FS, mientras que la precisión del nivel del agua alcanza ±3 mm y ±0,05% FS.
Configuración de la aplicación móvil Bluetooth: La función Bluetooth integrada permite configurar parámetros, depurar errores y realizar el mantenimiento in situ a través de una aplicación móvil.
Versión RTU integrada opcional: La versión RD-600-R permite la carga de datos a servidores o plataformas en la nube, lo que reduce la necesidad de dispositivos de telemetría adicionales.
Múltiples interfaces de comunicación: Soportes RS485 RS232 SDI12 Modbus y transmisión inalámbrica opcional que incluye 4G NB-IoT y LoRa.
Admite múltiples protocolos hidrológicos: Soportes SL651 SZY206 MQTT HJ212 HTTP y protocolos personalizados para la integración de plataformas de conservación de agua e IoT.
Protección IP68 para exteriores: Diseñado con carcasa impermeable, protección contra polaridad inversa y protección contra rayos para su uso en exteriores.
Bajo consumo de energía: Adecuado para estaciones de monitoreo alimentadas por energía solar y sitios hidrológicos remotos.
Amplia adaptabilidad a las aplicaciones: Aplicable a ríos, canales, control de inundaciones, drenaje urbano, monitoreo de flujos ecológicos, riego, salidas de aguas residuales y gestión de recursos hídricos.
El Caudalímetro de radar integrado JW-RD-600(HJ03) Es un instrumento de monitorización del flujo de agua sin contacto, diseñado para medir la velocidad superficial, el nivel del agua y el caudal calculado en canales abiertos y cursos de agua naturales.
Integra la medición de velocidad mediante radar Doppler y la medición del nivel de agua mediante radar FMCW en un solo instrumento. Utilizando parámetros predefinidos de geometría del canal y cálculo hidráulico, el sistema convierte los datos medidos en caudal instantáneo y descarga acumulada.
A diferencia de los sensores de velocidad sumergidos, este caudalímetro de radar funciona por encima de la superficie del agua. No requiere contacto directo con aguas residuales, sedimentos o agua en movimiento, lo que lo convierte en una opción de monitoreo práctica para lugares de difícil acceso.
Las aplicaciones típicas incluyen:
monitoreo del caudal del río
Medición del caudal en canales de riego
Drenaje urbano de aguas pluviales
Prevención de inundaciones y alerta temprana
Monitoreo de aguas residuales en canales abiertos
monitoreo de los recursos hídricos
estaciones remotas de observación hidrológica
El sensor se puede conectar a un registrador de datos, una RTU o una plataforma de monitorización mediante interfaces de comunicación compatibles.
2. ¿Cómo funciona el medidor de flujo por radar 3 en 1?
El JW-RD-600 utiliza dos principios de medición por radar junto con un algoritmo de cálculo de flujo basado en canales.
2.1 Medición de la velocidad superficial mediante radar Doppler
El sensor de velocidad integrado utiliza tecnología de radar de microondas de 24 GHz.
Transmite ondas electromagnéticas hacia la superficie del agua en movimiento. Las características de la superficie que se mueven reflejan las señales, produciendo un desplazamiento de frecuencia Doppler.
El instrumento procesa esta diferencia de frecuencia para calcular la velocidad de la superficie del agua.
El proceso de medición incluye:
Transmitir ondas de radar hacia la superficie del agua.
Recepción de señales de microondas reflejadas.
Detección del desplazamiento de frecuencia Doppler.
Procesamiento de las señales para determinar la velocidad superficial.
Aplicación de correcciones de ángulo de medición e hidráulicas.
El instrumento proporciona identificación automática de la dirección del flujo y corrección de ángulo vertical incorporada.
Dado que el radar Doppler mide el movimiento de la superficie, requiere una superficie de agua adecuada y un lugar de medición estable.
La turbulencia excesiva, el viento fuerte, las condiciones inusuales de la superficie o la reflexión insuficiente del radar pueden afectar la fiabilidad de las mediciones.
2.2 Medición del nivel del agua mediante radar FMCW
El sensor de nivel de agua utiliza tecnología de radar de onda continua modulada en frecuencia (FMCW).
El instrumento transmite ondas electromagnéticas moduladas en frecuencia hacia la superficie del agua y recibe sus reflexiones.
Analizando la diferencia de frecuencia entre las señales transmitidas y recibidas, el sensor calcula la distancia a la superficie del agua.
El nivel del agua se determina utilizando la altura de referencia configurada o la elevación del fondo del canal.
Se especifican dos configuraciones de sensores:
JW-RD-600(HJ03)(A): Radar de 60 GHz, rango de medición de 0,2 a 7 m.
JW-RD-600(HJ03)(B): Radar de 80 GHz, rango de medición de 0,4 a 40 m.
Deberá seleccionarse la versión adecuada en función del rango de nivel de agua previsto, la altura de instalación y el entorno de monitorización.
2.3 Cálculo del flujo en canal abierto
El instrumento calcula el caudal utilizando el principio de velocidad-área.
Q = A × V
Dónde:
P: Caudal volumétrico (m³/s)
A: Área de sección transversal mojada (m²)
V: Velocidad media del flujo (m/s)
El radar Doppler mide la velocidad superficial en lugar de medir directamente la velocidad media a lo largo de toda la sección transversal del canal.
El algoritmo hidráulico del instrumento estima la velocidad media utilizando la velocidad superficial, los parámetros del canal y los factores de corrección.
La velocidad media calculada se combina luego con la sección transversal mojada para determinar el caudal instantáneo.
Para obtener resultados fiables, los usuarios deben configurar correctamente la geometría del canal.
El instrumento también proporciona valores de caudal acumulado para el monitoreo de los recursos hídricos y los registros de descarga.
Importante: La precisión del caudal calculado depende de la geometría del emplazamiento, las condiciones hidráulicas, la configuración de los parámetros del canal y la calidad de la instalación. La precisión de la velocidad superficial por sí sola no determina la precisión total del caudal.
3. Especificaciones técnicas
Especificaciones generales
Parámetro
Especificación
Modelo de producto
JW-RD-600(HJ03)
Versiones del producto
(A) / (B)
Resultados de la medición
Velocidad superficial, nivel del agua, caudal instantáneo, caudal acumulado
Principio de medición
Antena microstrip planar, CW + FMCW
Modo de funcionamiento
Automático / telemetría
Temperatura de funcionamiento
De -30 °C a +80 °C
Tensión de funcionamiento
7–30 VCC
Actual de trabajo
≤28 mA a 12 V CC
Corriente en espera
Menos de 1 mA
Índice de protección
IP68
Nivel de protección contra rayos
6 kV
Comunicación
RS485 / RS232
Salida analógica
Configuración de 4–20 mA; confirmar disponibilidad
Opciones inalámbricas
4G / LoRa, sujeto a configuración
Medición de velocidad por radar
Parámetro
Especificación
Frecuencia de radar
24 GHz
Rango de medición de velocidad
0,03–20 m/s
Alcance máximo del radar (manual)
40 metros
Precisión de la velocidad
±0,01 m/s; ±1% FS
Ángulo de la antena
12°
Dirección del flujo
Identificación automática
Corrección angular
Corrección de ángulo vertical integrada
Medición del nivel del agua mediante radar
Parámetro
Versión A
Versión B
Frecuencia de radar
60 GHz
80 GHz
Rango de medición
0,2–7 m
0,4–40 m
Precisión de la medición
±2 mm
±3 mm
Ángulo de la antena
8°
8°
Dimensiones
160 × 100 × 89,9 mm
235,4 × 100 × 104 mm
Peso
Menos de 1 kg
Menos de 1,5 kg
Las especificaciones pueden variar según la configuración seleccionada. Confirme la versión del modelo y los requisitos de salida antes de realizar el pedido.
4. Secciones transversales de canal abierto soportadas
Una de las principales ventajas del caudalímetro radar JW-RD-600 es su compatibilidad con diferentes geometrías de canal.
A diferencia de un sensor de nivel de agua que solo informa la altura del agua, el caudalímetro de radar utiliza parámetros de sección transversal para calcular el caudal.
Canales circulares
Para conductos circulares que transportan flujo de superficie libre parcialmente lleno, los usuarios configuran:
Tipo de canal
Distancia desde el instrumento de radar hasta el fondo del canal.
Radio del canal circular
Esta configuración puede ser relevante para la correcta instalación de conductos de drenaje y aguas pluviales.
Canales trapezoidales
Las secciones transversales trapezoidales son comunes en proyectos de riego agrícola y conducción de agua.
Los parámetros requeridos incluyen:
Ancho inferior del canal
Ancho superior del canal
Altura del canal
Distancia desde el instrumento hasta el fondo del canal
Estos parámetros permiten al software calcular la sección transversal mojada a diferentes niveles de agua.
Canales rectangulares y triangulares
Las geometrías rectangulares y triangulares se pueden representar utilizando la configuración adecuada de los parámetros del canal trapezoidal.
Pueden utilizarse para canales de drenaje e irrigación diseñados específicamente, donde se conocen las dimensiones del canal.
Canales en forma de U
El instrumento también admite configuraciones de canales en forma de U.
Estas disposiciones son relevantes para determinados sistemas de drenaje y conducción de agua artificiales.
Recomendación de instalación: Antes de configurar el instrumento, examine las dimensiones del canal y confirme las condiciones reales del flujo. Unos parámetros incorrectos de la sección transversal pueden provocar errores significativos en el cálculo del caudal, incluso cuando las lecturas del nivel y la velocidad del agua parezcan normales.
5. Comunicación, Modbus RTU y carga remota de datos
El JW-RD-600 está diseñado para integrarse con sistemas de adquisición de datos hidrológicos y de monitorización remota.
Comunicación RS485 y Modbus RTU
El producto admite la comunicación Modbus RTU estándar.
Configuración
Por defecto
Interfaz
RS485
Velocidad en baudios
9600 bps
bits de datos
8
Paridad
Ninguno
bits de parada
1
Protocolo de comunicación
Modbus RTU
Los códigos de función Modbus compatibles incluyen:
0x03 — Lectura de registros de retención
0x04 — Leer registros de entrada
0x06 — Escribe un único registro de retención
0x10 — Escribir en múltiples registros de retención
La lista de registros proporciona acceso a la velocidad superficial, el nivel del agua, el caudal instantáneo, el caudal acumulado, la dirección del flujo y la información de diagnóstico.
Los registros de configuración también admiten la forma del canal, los parámetros de medición, la configuración serial y el modo de suspensión.
Para la integración del sistema, el instrumento se puede conectar a una RTU, PLC o pasarela de adquisición de datos compatible.
Integración hidrológica de RTU
Para proyectos de monitoreo remoto del agua, el caudalímetro de radar puede formar parte de un sistema de telemetría.
Una ruta de datos típica es:
Caudalímetro de radar → RTU RS485/Modbus → RTU hidrológica → Red de comunicación → Plataforma de monitorización
Una RTU puede recopilar datos de medición y transmitirlos a través de la red de comunicación seleccionada para el proyecto.
La documentación del producto indica que es compatible con el protocolo hidrológico SL651 en las configuraciones RTU aplicables.
La comunicación inalámbrica opcional incluye 4G y LoRa, dependiendo del hardware suministrado y la configuración de comunicación.
Para las versiones con telemetría integrada, se deben confirmar la tecnología inalámbrica exacta, la configuración de la tarjeta SIM, la compatibilidad con protocolos y los requisitos de conexión a la nube antes de la implementación.
El caudalímetro de radar admite la medición continua y el funcionamiento en modo de reposo temporizado.
El funcionamiento continuo ofrece actualizaciones de medición frecuentes, pero requiere más energía.
El modo de suspensión temporizada reduce el consumo de energía al permitir que el instrumento entre en un estado de bajo consumo entre mediciones.
Sin embargo, el manual explica que los cambios en el caudal durante los intervalos de sueño pueden crear diferencias entre el flujo acumulado calculado y el flujo real.
Por lo tanto, para la monitorización de inundaciones o aplicaciones que requieren un caudal acumulado preciso, deben evitarse los intervalos de inactividad prolongados, a menos que su efecto sobre la calidad de los datos sea aceptable.
6. Guía de instalación del caudalímetro de radar
Una instalación correcta es esencial para una medición fiable del caudal en canales abiertos.
6.1 Seleccionar una sección de medición estable
Un lugar adecuado debería tener:
Una sección de canal recta y estable
Flujo relativamente uniforme
Una sección transversal de canal definida y medible
Mínima interferencia de vórtices o turbulencias fuertes.
Escasa presencia de escombros flotantes y vegetación acuática.
Una estructura de soporte segura
Evite los lugares con cambios bruscos en la dirección del flujo, fuertes efectos de remanso, lechos de canal inestables o acumulación significativa de sedimentos.
6.2 Coloque el instrumento por encima del agua.
El caudalímetro de radar se monta sobre la superficie del agua mediante un soporte y una estructura de sujeción.
El sistema de montaje descrito en el manual utiliza abrazaderas adecuadas para una barra transversal con un diámetro aproximado de 40 a 85 mm.
Durante la instalación:
Fije el instrumento al soporte.
Alinee el instrumento con la dirección de medición de flujo requerida.
Ajuste el instrumento a la posición de nivel especificada.
Asegúrese de que el área de medición del radar cubra la superficie de agua prevista.
Verifique la altura de instalación y los parámetros de referencia del canal.
Compruebe los datos de comunicación y medición después de la instalación.
Los sensores de nivel y velocidad del radar tienen ángulos de haz diferentes.
El radar de nivel de agua utiliza un haz de 8°, mientras que el radar de velocidad utiliza un haz de 12°.
Por lo tanto, las áreas de medición se hacen más grandes a medida que aumenta la altura de instalación.
6.3 Evite ubicaciones de medición inadecuadas
No seleccione ubicaciones directamente afectadas por:
Curvas pronunciadas en el canal
Grandes desniveles
Fuertes remolinos o vórtices
Deposición severa de sedimentos
Vegetación acuática densa
Descarga de compuerta inestable
Condiciones del viento que interfieren con la medición de baja velocidad superficial.
Un lugar de montaje estable y una superficie de agua representativa son importantes para mantener registros fiables.
7. Aplicaciones típicas
7.1 Caudal del río y monitoreo hidrológico
El caudalímetro de radar integrado puede medir la velocidad superficial, el nivel del agua y el caudal calculado en las estaciones de monitoreo del río.
Estas mediciones pueden servir de apoyo para la observación hidrológica, la gestión de los recursos hídricos y el análisis de las tendencias del caudal de los ríos.
Cuando se conecta a un equipo de telemetría, los datos pueden transmitirse a un centro de monitorización remoto.
7.2 Prevención de inundaciones y alerta temprana
En los ríos y canales propensos a las inundaciones, el aumento del nivel del agua y los cambios en la velocidad de la superficie proporcionan información valiosa sobre las condiciones hidráulicas que se están desarrollando.
Las reglas de alarma, las notificaciones y las funciones de respuesta ante emergencias dependen del sistema de monitorización general y de su configuración.
7.3 Monitoreo de canales de riego agrícola
Los canales de riego suelen tener secciones transversales rectangulares o trapezoidales bien definidas, lo que los convierte en candidatos idóneos para el cálculo del flujo en función de la velocidad y el área.
Un caudalímetro de radar puede admitir:
Monitoreo de la descarga del canal
Registros de distribución de agua de riego
observación del transporte de agua
Monitoreo remoto de la infraestructura de riego
7.4 Monitoreo del drenaje urbano y las aguas pluviales
El sensor puede utilizarse en canales de drenaje abiertos adecuados, conductos de aguas pluviales y otras aplicaciones de drenaje de superficie libre.
Mediante el control del nivel del agua y el cálculo del caudal, los operadores pueden comprender mejor los cambios en las condiciones de drenaje durante las precipitaciones.
7.5 Monitoreo de canales de aguas residuales y alcantarillado
La tecnología de radar sin contacto es relevante para aplicaciones de aguas residuales donde la exposición directa a las aguas residuales es indeseable.
Dado que el instrumento está instalado por encima del agua, el conjunto sensor no necesita estar sumergido en las aguas residuales.
Sin embargo, el lugar de medición debe proporcionar una superficie libre adecuada y condiciones hidráulicas estables.
7.6 Monitoreo remoto de recursos hídricos
Con los componentes de telemetría y alimentación adecuados, el caudalímetro de radar puede integrarse en estaciones hidrológicas remotas.
Entre las posibles aplicaciones se incluyen la observación de recursos hídricos, la monitorización de canales, la monitorización del caudal de los ríos y las redes de monitorización distribuidas.
8. Caudalímetro de radar sin contacto frente a sensor de flujo sumergido
Comparación
Medidor de flujo por radar
Sensor de flujo sumergido
Ubicación del sensor
Por encima del agua
En contacto con el agua
Medición de velocidad
Velocidad superficial
Depende del método de detección y la ubicación.
contacto con el agua
No
Sí
Mantenimiento del canal
No es necesario retirar el sensor del agua para un acceso normal.
Puede requerir acceso a componentes sumergidos.
Cálculo de descarga
Utiliza geometría de canal y corrección hidráulica
Depende del tipo de sensor y del método de medición.
Limitaciones clave
Condiciones de la superficie, montaje, modelo hidráulico
Incrustaciones, sedimentos, sumersión o factores específicos del sensor
Comparación
Medidor de flujo por radar
Sensor de flujo sumergido
Ubicación del sensor
Por encima del agua
En contacto con el agua
Medición de velocidad
Velocidad superficial
Depende del método de detección y la ubicación.
contacto con el agua
No
Sí
Mantenimiento del canal
No es necesario retirar el sensor del agua para un acceso normal.
Puede requerir acceso a componentes sumergidos.
Cálculo de descarga
Utiliza geometría de canal y corrección hidráulica
Depende del tipo de sensor y del método de medición.
Limitaciones clave
Condiciones de la superficie, montaje, modelo hidráulico
Incrustaciones, sedimentos, sumersión o factores específicos del sensor
Ninguno de los dos métodos es universalmente superior.
La medición por radar resulta especialmente útil cuando se prefiere la instalación sin contacto, mientras que otras tecnologías de medición de flujo pueden ser más adecuadas para diferentes requisitos hidráulicos o de precisión.
9. Construya su sistema de monitoreo de flujo de canal abierto con JW-IoT.
JW-IoT proporciona equipos de medición de caudal por radar para la monitorización hidrológica, la gestión del agua de riego, el drenaje urbano y la observación remota de los recursos hídricos.
El JW-RD-600(HJ03) combina la medición de la velocidad superficial sin contacto, la detección del nivel del agua mediante radar y el cálculo del caudal basado en el canal en un solo instrumento.
Para proyectos que requieren acceso remoto a datos, el caudalímetro de radar se puede integrar con RTU, equipos de comunicación y plataformas de monitorización compatibles.
Contacta con JW-IoT para analizar la selección del modelo, la geometría del canal, los requisitos de comunicación, las condiciones de instalación y la integración del proyecto.
Mide directamente la velocidad de la superficie del agua y el nivel del agua, y luego calcula el caudal instantáneo y el flujo acumulado utilizando la geometría del canal configurada y el modelo hidráulico.
Q
2. ¿El medidor de flujo por radar entra en contacto con el agua?
A
No. El JW-RD-600 se instala sobre la superficie del agua y utiliza tecnología de radar de microondas para mediciones sin contacto.
Q
3. ¿Cuál es el rango de medición de velocidad?
A
Según el manual del producto, el rango de medición de velocidad es de 0,03 a 20 m/s, con una precisión especificada de ±0,01 m/s y ±1% FS.
Q
4. ¿Cuál es la diferencia entre las versiones A y B?
A
La versión A utiliza un radar de nivel de agua de 60 GHz con un alcance de 0,2 a 7 m. La versión B utiliza un radar de nivel de agua de 80 GHz con un alcance de 0,4 a 40 m.
Ambas versiones utilizan un radar Doppler de 24 GHz para la medición de la velocidad de la superficie.
Q
5. ¿Cómo se calcula el caudal en canal abierto?
A
El instrumento determina la velocidad superficial y el nivel del agua, estima la velocidad media, calcula la sección transversal mojada y aplica el modelo hidráulico configurado para obtener el caudal.
Q
6. ¿Puede medir el caudal en una tubería de drenaje circular?
A
Admite geometrías de canal circulares donde el conducto contiene un flujo de superficie libre adecuado y las condiciones de medición cumplen con los requisitos de instalación.
No debe asumirse que se está midiendo el flujo en tuberías totalmente presurizadas.
Q
7. ¿El caudalímetro de radar es compatible con Modbus RTU?
A
Sí. El instrumento admite la comunicación Modbus RTU a través de RS485, incluyendo las funciones estándar de lectura y configuración de registros.
Q
8. ¿Puede subir datos a una plataforma de monitorización en la nube?
A
Sí, mediante una RTU compatible o una opción de telemetría configurada. La interfaz inalámbrica y el protocolo en la nube específicos deben coincidir con la versión del producto y los requisitos del sistema seleccionados.
Q
9. ¿Puede el caudalímetro de radar funcionar con energía solar?
A
Su bajo consumo de corriente, tanto en funcionamiento como en modo de espera, lo hace idóneo para su integración en estaciones de monitorización alimentadas por energía solar. La capacidad de la batería, el tamaño de los paneles solares y el consumo de energía de la telemetría deben calcularse para cada emplazamiento.
Q
10. ¿Es suficiente la protección IP68 para uso en exteriores?
A
El instrumento cuenta con protección IP68. Sin embargo, es importante mantener conexiones de cable adecuadas, un montaje correcto, protección contra rayos y respetar las condiciones de funcionamiento.
La clasificación IP68 no debe interpretarse como una autorización para operar el instrumento sumergido.
Q
11. ¿Puede el caudalímetro de radar monitorizar el flujo inverso?
A
El manual especifica la identificación automática de la dirección del flujo de agua y los ajustes de medición configurables para avance, retroceso y bidireccionalidad.
La configuración debe seleccionarse en función de las condiciones hidráulicas reales.