风吹雪测量系统
- 产品名称:风吹雪测量系统
- 产品型号:
- 产品厂商:其它品牌
- 产品文档:
风吹雪测量系统
的详细介绍系统简介
风吹雪测量系统的核心组成部分是FlowCapt。FlowCapt由3个声压感应部件、1个电子处理器(里面是集成电路板和处理器)及相关线缆组成。FlowCapt内置有一个配备特殊固件程序的Campbell CR200数据采集器,用于进行SDI或外围缓冲器(PB)的编程服务,所以它与Campbell出品的CR系列数据采集器拥有良好的兼容性,可外接入到任何一个以Campbell的CR系列数据采集器为核心组件的气象站中。同时,该仪器能够接到任何提供SDI接口的数据采集器上。该产品可应用于雪通量的理论模型研究、雪崩预警、常规冰雪特性研究等领域。在15秒的采集间隔内,FlowCapt采集吹雪状况。电子接口包含了放大、过滤、数字化、线性化输出等功能,还包含了模拟电路板,可以用于供电,放大,过滤,还扩展Flowcapt传感器。

应用领域
- 雪堆/吹雪监测
- 质量通量和风速测量
- 雪崩的风险评估
- 极地酷寒的气候监测
- 气象和科学应用
- 工业监控中的应用
工作原理
风吹雪粒子系统,能够以15秒/次的频率对风吹雪进行监测。它采用力学-声学耦合原理进行测量。当风吹雪粒子吹打在声压感应部件(一种类似于管状的传感器,见下图所示)上时,会产生声压,声压信号被电子处理器采集,然后电子处理器会对声压信号进行放大、滤波、线性化以及数字化。被数字化的信号通过RS232或SDI-12方式传输到用户外接的数据采集器上。同样,摩擦风速的测量也是如此:风与声压感应件之间会产生摩擦力,被电子处理器采集,然后转化为数字信号输出。
技术参数
- 风速通量比例:0-70m/s
- 分辨率:10mv/0.28m/s
- 粒子通量比例:0-250g/㎡/s
- 分辨率:10mv/0.28m/s
- 供电:6-30v(9.6-16v的供电,可以输出sdi-12的协议)
- 电流:1ma@测量,20ma@处理(3秒一个采样),平均>5ma,使用未调节电源增加3 ma
- 电缆:传感器和接口之间电缆长度15米,sdi长度为60米,rs232为30米。
- 工作温度:-40~+80℃(可选配-50~+100℃)
- 工作湿度:0-100% rh
- 尺寸:40x18x13cm (lxwxh),含连接器
- 重量:3kg.
- 夹具:30-80mm.
安装
接口箱子可以直接被固定在直径30–80毫米的立杆上,如果传感器、接口箱子,以及数据采集器不能安装在一个相同的立杆上,传感器安装臂、接口盒子与数据采集器之间的接地一定要非常完好。
1–3个可互换的flowcapt包括m10安装臂和10米延长电缆接口箱子包含通用立杆夹具电缆联结至数据采集器,附加的设备电缆连接接口至pc.
CF4风吹雪通量传感器带安装附件型号为:FCBRA(传感器长度1040mm,三层,高度3米垂直梯度的风吹雪指标,也可根据实际需要选择层数,下图为三层效果图)

野外安装照片展

示风吹雪系统组成
数据采集单元:CR300,CR800,CR1000X采集器
风吹雪传感器:FC4
机箱太阳能供电支架等辅助设备。
用户可根据研究需求,根据研究风吹雪的研究高度可选配分层 ,下图为1-3层例图(垂直高度三米)

数据采集器选配
|
性能特征 |
CR200X系列 |
CR300系列 |
CR800/CR850 |
CR1000X |
CR3000 |
CR6 |
CR9000X系列 |
|
*大扫描速率 |
1 Hz |
10 Hz |
100 Hz |
100 Hz |
100 Hz |
1000Hz |
100,000 Hz |
|
模拟输入 |
5个单端(无差分) |
6个单端 |
6个单端 |
16 个单端 |
28个单端 |
12个单端或6个差分 |
每个CR9050/CR9051E/CR9055(E): |
|
脉冲计数器 |
2个 |
2个 |
2个 |
2个 |
4个 |
16个 |
每个CR9071含12个 |
|
开关激发通道 |
2个电压激发 |
2个电压激发 |
2个电压激发 |
*大16个电压激发 *大16个电流激发 |
4个电压激发 |
*大12个电压激发 *大12个电流激发 |
每个CR9060含10个 |
|
数字控制端口 |
2个I/O |
2个I/O |
4个I/O |
*大16个I/O,2 个RS232,2个RS485,8个SDI-12,8个RX/TX pair RS 232 |
3个SDM、8个I/O |
*大16个I/O,2 个RS232,2个RS485,8个SDI-12,8个RX/TX pair RS 232 |
每个CR9060含:1个SDM、8个I/O |
|
连续模拟输出 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
0 |
每个CR9060含6个 |
|
通讯/数据存储端口 |
1个RS-232 |
1个USB,1个CSI/O, 1个10/100baseT(CR310) |
1个CS I/O |
1个USB,1个CSI/O,1个MicroSD,1个10/100baseT |
1个CS I/O |
1个USB,1个CSI/O,1个MicroSD,1个10/100baseT |
1个CS I/O |
|
输入电压范围 |
0≤V<2.5Vdc |
-0.1 to +2.5 Vdc |
±5Vdc |
±5Vdc |
±5Vdc |
±5Vdc |
±5Vdc (CR9050或CR9051E) |
|
模拟电压精度 |
±(0.25%读数+1.2mV偏移量),-40℃~﹢50℃ |
±(0. 04%读数+偏移量),0℃~﹢40℃ |
±(0. 06%读数+1.2mV偏移量),0℃~﹢40℃ |
±(0.04% 测量值+偏移值) |
±(0. 04%读数+偏移量),0℃~﹢40℃ |
±(0. 04%读数+偏移量),0℃~﹢40℃ |
±(0. 07%读数+4位A/D计数),-25℃~﹢50℃ |
|
模拟分辨率 |
*小0.6mV |
*小0.23μV |
*小0.33μV |
*小0.02μV |
*小0.33μV |
*小0.05μV |
*小1.6μV |
|
模拟/数字 |
12 |
24 |
13 |
24 |
16 |
24 |
16 |
|
标准工作温度 |
-40~50℃ |
-40~70℃ |
-25~50℃ |
-40~70℃ |
-25~50℃ |
-40~70℃ |
-25~50℃ |
|
扩展工作温度 |
N/A |
/ |
-55~85℃(CR800) |
-55~85℃ |
-40~85℃ |
-55~85℃ |
-40~70℃ |
|
内存(字节) |
106K (操作系统) |
10M数据存储,2M(操作系统) |
128MB闪存和4MB带内置供电的静态存储器 |
2M(操作系统) |
2M(操作系统) |
6M(操作系统) |
128K (程序) |
|
供电(Vdc) |
7~16 |
9.6~16 |
9.6~16 |
9.6~16 |
10~16 |
9.6~16 |
9.6~16 |
|
电流消耗(mA) |
~0.2(睡眠模式,无电台) |
1.5(睡眠模式) |
<1 (睡眠模式) 48(以太网) |
2 (睡眠模式) |
~0.8 (睡眠模式) |
750~1000(处理) |
|
|
尺寸(厘米) |
13.2×17.6×4.8 |
5.5×3.0×2.0 |
24.1×10.4×5.1 |
23.8×10.1×6.2 |
24.1×17.8×9.7 |
8×4×2.4 |
40.0×24.8×20.3(实验室版机箱) |
|
重 量 |
227g(CR200X、CR295X) |
242g(CR300);288g(CR310) |
660g |
860g |
1.6Kg(无电池) |
0.42 Kg(无电池) |
~13.6 Kg (实验室版) |
|
SDI-12 支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
否 |
|
PakBus支持 |
支持(仅叶节点) |
支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
否 |
|
Modbus 支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
否 |
|
DNP3支持 |
否 |
支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
否 |
|
数据存储方法 |
表格 |
表格 |
表格 |
表格 |
表格 |
表格 |
表格 |
|
编程语言 |
CRBasic |
CRBasic |
CRBasic |
CRBasic |
CRBasic |
CRBasic |
CRBasic |
|
CE认证 |
CR200X、CR206X、 |
有 |
有 |
有 |
有 |
有 |
有 |
|
质 保 |
3年 |
3年 |
3年 |
3年 |
3年 |
3年 |
3年 |
|
软件支持 |
|||||||
|
Short Cut |
支持 |
3.2或更高 |
支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
否 |
|
PC200W |
支持 |
4.4或更高 |
支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
否 |
|
PC400 |
1.0或更高 |
4.4或更高 |
1.4或更高 |
1.2或更高 |
1.3或更高 |
4.3或更高 |
1.0或更高 |
|
LoggerNet |
2.1或更高 |
4.4或更高 |
3.3或更高 |
3.0或更高 |
3.2或更高 |
4.3或更高 |
2.0或更高 |
|
RTDAQ |
否 |
否 |
支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
支持 |
|
PConnect |
3.0或更高 |
4.4或更高 |
3.3或更高 |
3.1或更高 |
3.2或更高 |
4.3或更高 |
否 |
|
PConnect CE |
2.0或更高 |
4.4或更高 |
2.2或更高 |
2.0或更高 |
3.2或更高 |
4.3或更高 |
否 |
FC4风吹雪通量传感器

技术性能参数:
- 风速通量比例:0-70m/s
- 分辨率:10mv/0.28m/s
- 粒子通量比例:0-250g/㎡/s
- 分辨率:10mv/0.28m/s
- 供电:6-30v(9.6-16v的供电,可以输出sdi-12的协议)
- 电流:1ma@测量,20ma@处理(3秒一个采样),平均>5ma,使用未调节电源增加3 ma
- 电缆:传感器和接口之间电缆长度15米,sdi长度为60米,rs232为30米。
- 工作温度:-40~+80℃(可选配-50~+100℃)
- 工作湿度:0-100% rh
- 尺寸:40x18x13cm (lxwxh),含连接器
- 重量:3kg.
参考文献
- 铁路沿线风吹雪灾害及其防治研究 - 高卫东 刘明哲 魏文寿 李景贤 - 《 中国铁道科学 》 - 2004, 25(5)
- 风吹雪对公路交通的危害及其对策研讨 - 陈晓光 李俊超 李长林 刘健 - 《 公路 》 - 2001, (6)
- 铁路风屏障的气动绕流及风吹雪特性研究 - 李永乐 赵彤 刘多特 廖海黎 - 《 铁道学报 》 - 2015, (6)
- 黑龙江省公路雪冰基本特征与灾害防治对策 - 周石硚 成田英器 小林俊一 - 《 自然灾害学报 》 - 2005, 14(3)
- 偏斜风对地物周边空间吹雪及积雪形成的影响 - 刘多特 李永乐 汪斌 - 《 西南交通大学学报 》 - 2016, 51(6)
- 风吹雪数值模拟的两方程模型方法 - 周晅毅 李雪峰 顾明 张艳萍 - 《 空气动力学学报 》 - 2012, 30(5)
- 路堤风吹雪灾害流场分析 - 王向阳 - 《 铁道工程学报 》 - 2009, (8)
- 新疆精(河)-伊(宁)铁路沿线雪害形成机制及其防治工程措施 - 高卫东 刘明哲 魏文寿 徐贵青 - 《 山地学报 》 - 2005, 23(1)
- 影响草原牧区公路风吹雪雪害的因素分析 - 魏江生 张贵平 董智 左和君 - 《 公路 》 - 2005, (8)
- 路堑风吹雪的观测与研究 - 王向阳 - 《 铁道工程学报 》 - 2012, (4)
- 基于BP神经网络的公路风吹雪雪深预测模型 - 夏才初 周开方 程怡 徐冬英 - 《 同济大学学报(自然科学版) 》 - 2017, 45(5)
- 铁路路堑挡雪墙设计参数优化数值模拟 - 苏国平 蒋富强 - 《 铁道标准设计 》 - 2017, 61(2)
- 冰雪升华测算结果及影响因素研究进展 - 郭淑海 陈仁升 韩春坛 刘国华 宋耀选 阳勇 刘章文 刘俊峰 - 《 地球科学进展 》 - 2017, 32(11)
- 锡林浩特草原小叶锦鸡儿灌丛的阻雪能力及其对积雪形态的影响 - 闫敏 左合君 董智 刘宝河 王嫣娇 魏翔鸿 李钢铁 - 《 应用生态学报 》 - 2018, 29(2)
- 建筑屋盖表面及其周围积雪分布研究 - 徐枫 周高照 肖仪清 欧进萍 - 《 振动与冲击 》 - 2018, 37(13)
- 土壤起尘悬浮颗粒物中铅赋存特性模拟 - 王岩 代群威 黄雪菊 黄云碧 闵世杰 - 《 环境科学研究 》 - 2018, 31(1)
- 荷载标准值与分项系数的分析 - 邸小坛 纪鹏远 曾兵 - 《 四川建筑科学研究 》 - 2017, 43(1)
- 基于模糊综合评价法的公路风吹雪危险度评价 - 吴鹏 陈发明 刘健 马磊 刘兰 胡智轩 - 《 **与环境学报 》 - 2017, 17(6)

