化工儀器網
技術文章
LEOSPHERE WINDCUBE 多普勒激光測風雷達
閱讀：5105 發布時間：2021-5-28
法國LEOSPHERE公司生產的WINDCUBE系列多普勒激光測風雷達利用激光回波信號的多普勒頻移信息可獲得高時空分辨率、高精度的三維風場數據。自2004年成立至今，LEOSPHERE在全球范圍內已經設計、生成和安裝使用了超過400臺激光雷達系統，系統被廣泛應用在各種環境條件下。
儀器原理
測風激光雷達是根據多普勒效應并采用外差分析法進行風速測量的儀器。激光器向大氣中發射激光脈沖信號，脈沖傳播過程中遇到運動中的懸浮顆粒物并產生多普勒頻移現象，該頻移量與顆粒物徑向風速成一定比例關系。通過分析后向散射回波信號的中的頻移量可計算徑向風速風向，提供對流層中云層和氣溶膠層定位和監測，輸出大氣邊界層高度信息。
LEOSPHERE已推出三款多普勒測風激光雷達，可提供距系統3 km (WINDCUBE 100s)，6 km (WINDCUBE 200s）和10 km (WINDCUBE 400s)范圍的風場信息。
產品優勢
★采用先進的脈沖式激光器
★ 結構緊湊輕便，易于運輸安裝，維護成本低
★系統輕便、穩定，可實現無人值守
★室外快速安裝啟動（90分鐘）
★ 高時空分辨率測風數據（三維風場圖），數據準確可靠
★可適應多種惡劣環境，IP65防護等級（防水、耐鹽霧腐蝕）
★靈活的系統監控軟件
應用領域
★機場空中交通優化——風切變、微下擊暴流、低空急流、晴空湍流、尾跡渦流探測
★風能利用——風場選址和風車功率曲線校準
★空氣污染——污染源追蹤、煙羽擴散監測
★工業安全——化工廠/核電廠污染物擴散監測
★大氣研究——邊界層動力、邊界層結構和高度探測
★氣象氣候——中尺度級別大氣監測網絡組建、大氣狀況監測和研究
性能 | WINDCUBE 100s / 200s / 400s | |
測量范圍 | WINDCUBE 100s：3 km（100m空間分辨率，1s積分時間） WINDCUBE 200s：6 km（100m空間分辨率，1s積分時間） WINDCUBE 400s：10 km（200m空間分辨率，1s積分時間） | |
測量積分時間 | 0.5-10 s （默認積分時間為1s，積分時間越長，空間分辨率可以越小） | |
空間分辨率 | WINDCUBE 100s/200s：可選25 m, 50 m, 75 m, 100 m WINDCUBE 400s：可選75 m，100m，150m，200 m | |
風速精度 | 優于0.5 m/s | |
徑向風速范圍 | -30 m/s - 30 m/s | |
運行和模式 | WINDCUBE 100s / 200s / 400s | |
方位角范圍 | 0°- 360° | |
仰角范圍 | -10°- 190° | |
最大轉動速度 | 30°/s (精度：0.1°) | |
掃描模式 | PPI：恒定天頂角模式 RHI：恒定方位角模式 | DBS：垂直廓線 LOS：固定位置連續觀測 |
硬件和使用環境 | WINDCUBE 100s / 200s / 400s | |
尺寸 | 長-寬-高：1008×814×1365 mm （包含掃描頭和儀器支架） | |
重量 | 232 kg | |
操作條件 | 溫度范圍：-25℃至+45℃（含空調/加熱模塊） 濕度范圍：10%至100% | |
激光源 | 脈沖式 @ 1.54 μm | |
激光人眼安全等級 | 激光等級：1M級，符合IEC/EN 60825-1激光產品安全要求 及ANSI-Z136.1-2007美國激光安全使用標準 | |
功耗 | 500 W - 1,600 W | |
軟件和數據 | WINDCUBE 100s / 200s / 400s | |
數據格式 | ASCII / BUFR | |
通訊方式 | Ethernet / LAN | |
數據輸出 | GPS定位/時間 掃描器位置 特定時間內徑向風速平均值 信噪比 | 風速離散 DBS模式下風場重建 后散射信號 原始信號的平均數據頻譜 |