一、項(xiàng)目背景

　　某工業(yè)園區(qū)的設(shè)備中心配備多臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組，用于生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)急供電。為確保燃料安全儲(chǔ)存并減少占地，該單位采用 地埋式柴油儲(chǔ)罐（15 m3×2 臺(tái)） 作為燃料供應(yīng)核心。由于儲(chǔ)罐長(zhǎng)期處于地下、罐體密閉性強(qiáng)、溫差大且蒸汽空間變化頻繁，液位監(jiān)控一直是運(yùn)行部門的重點(diǎn)難題之一。

　　傳統(tǒng)機(jī)械式液位計(jì)受限于以下問(wèn)題：

1. 檢修不便：罐體埋地，開(kāi)蓋后容易進(jìn)水進(jìn)泥，維護(hù)復(fù)雜。

2. 可靠性差：浮球易卡滯，蒸汽與揮發(fā)氣體導(dǎo)致讀數(shù)頻繁波動(dòng)。

3. 人工巡檢頻繁：每班至少一次人工確認(rèn)液位，工作量大。

4. 無(wú)法滿足防滲、防外泄要求：要求監(jiān)測(cè)必須遠(yuǎn)程化、報(bào)警準(zhǔn)確。

　　為提升燃料管理能力并減少人工巡檢次數(shù)，客戶最終選用了 深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司 JWRada-32? 80GHz FMCW（調(diào)頻連續(xù)波）雷達(dá)物位計(jì)，對(duì)地埋式柴油罐的液位進(jìn)行連續(xù)、穩(wěn)定、非接觸式測(cè)量。

二、工況特點(diǎn)與測(cè)量挑戰(zhàn)

　　地埋式柴油罐與地上儲(chǔ)罐相比，其特殊結(jié)構(gòu)和工況對(duì)液位測(cè)量提出了更高要求。JWRada-32? 雷達(dá)物位計(jì)針對(duì)這些復(fù)雜工況進(jìn)行了優(yōu)化，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

綜合優(yōu)勢(shì)　　

基于上述工況，JWRada-32? 雷達(dá)物位計(jì)在地埋式柴油罐液位測(cè)量中表現(xiàn)出高可靠性、抗干擾性強(qiáng)、適應(yīng)復(fù)雜安裝環(huán)境和低介電液體的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)。其非接觸、高頻、高精度設(shè)計(jì)，使得地埋罐液位監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行更安全、更穩(wěn)定，同時(shí)降低了維護(hù)成本，提升了現(xiàn)場(chǎng)管理效率。

通過(guò)藍(lán)牙連接的計(jì)為智控?小程序，便于現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)調(diào)試與遠(yuǎn)程監(jiān)控

地埋罐結(jié)構(gòu)與濕度環(huán)境　　

地埋罐通常安裝在地下，內(nèi)部濕度較高，罐口井口潮氣重，容易導(dǎo)致傳統(tǒng)探桿式或接觸式液位計(jì)出現(xiàn)結(jié)露、附著或腐蝕，進(jìn)而引發(fā)測(cè)量失效。JWRada-32? 采用非接觸式雷達(dá)測(cè)量技術(shù)，無(wú)需接觸液體，即使在潮濕或結(jié)露環(huán)境下也能保持穩(wěn)定測(cè)量，大幅降低維護(hù)頻率和儀表故障率。

低介電常數(shù)液體的測(cè)量挑戰(zhàn)　　

柴油揮發(fā)性高，介電常數(shù)低（約 2.1–2.3），會(huì)導(dǎo)致回波信號(hào)弱，傳統(tǒng)雷達(dá)或低頻設(shè)備易出現(xiàn)信號(hào)不穩(wěn)定或丟失。JWRada-32? 內(nèi)置專用信號(hào)處理算法，可有效增強(qiáng)低介電液體回波識(shí)別能力，即使在低反射條件下，也能準(zhǔn)確捕獲液位變化，實(shí)現(xiàn)連續(xù)可靠的測(cè)量。

有限的罐頂空間　　

地埋罐人孔井口通常只有 400–500 mm，高度受限，傳統(tǒng)雷達(dá)或探桿式液位計(jì)難以安裝。JWRada-32? 采用小型化設(shè)計(jì)，盲區(qū)短，安裝靈活，可快速嵌入有限空間，避免改造或占用過(guò)多空間，同時(shí)滿足管路和人孔的標(biāo)準(zhǔn)安裝要求。

液面波動(dòng)輕微且無(wú)照明條件　　

柴油在儲(chǔ)罐中液面波動(dòng)小，但罐內(nèi)光線不足且無(wú)障礙物，低頻雷達(dá)往往難以捕捉弱回波。JWRada-32? 采用 80 GHz 毫米波雷達(dá)雷達(dá)，可提高對(duì)微弱液面回波的捕獲能力，實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量，即便在液面平穩(wěn)或反射微弱的情況下，也能保證連續(xù)可靠的數(shù)據(jù)輸出。

安全與防護(hù)要求　　

柴油屬于易燃易爆介質(zhì)，對(duì)液位測(cè)量設(shè)備的安全性要求極高。JWRada-32? 支持防爆設(shè)計(jì)（Ex ia 或 Ex d），可在危險(xiǎn)區(qū)域安全運(yùn)行，同時(shí)提供遠(yuǎn)程監(jiān)控能力和上下限報(bào)警功能，確保在儲(chǔ)罐異常液位狀態(tài)下及時(shí)預(yù)警，有效防止溢罐、泵空轉(zhuǎn)或其他安全事故。

三、選型與配置說(shuō)明

　　此次項(xiàng)目選型如下：

• 儀表型號(hào)：JWRada-32? 柴油專用版

• 頻率：80GHz毫米波雷達(dá)

• 量程：0–60m（罐實(shí)際高度約 3 m）

• 過(guò)程連接：G1? 螺紋（無(wú)需改造法蘭）

• 天線類型：封裝式 PTFE 天線（抗蒸汽、抗結(jié)露）

• 防護(hù)等級(jí)：IP67

• 防爆等級(jí)：Ex db llC T6 Gb

• 輸出信號(hào)：4–20 mA + HART

• 安裝方式：地埋罐頂部，垂直對(duì)準(zhǔn)罐底

　　為何最終選擇 JWRada-32?：

　?。?　低介電液體識(shí)別穩(wěn)定：柴油介電常數(shù)約 2.1–2.3，傳統(tǒng)雷達(dá)在低介電液體上容易出現(xiàn)回波弱、信號(hào)不穩(wěn)定。JWRada-32? 內(nèi)置專用信號(hào)處理算法，能夠有效增強(qiáng)弱回波識(shí)別能力，保證低介電液體液位的準(zhǔn)確測(cè)量。

　?。?　零盲區(qū)設(shè)計(jì)：通過(guò)合理的垂直安裝方式結(jié)合小盲區(qū)天線設(shè)計(jì)，JWRada-32? 可實(shí)現(xiàn)淺罐或地埋罐液位測(cè)量幾乎無(wú)盲區(qū)，即使井口高度短，也能完整監(jiān)控液位。

　　３.　封裝式天線：雷達(dá)天線為封裝結(jié)構(gòu)，不受井口潮氣、冷凝水或灰塵影響，可在地埋罐高濕環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，無(wú)需額外防護(hù)措施。

　?。?　螺紋安裝，快速投運(yùn)：采用標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接，支持即裝即用，無(wú)需法蘭改造，適配常見(jiàn)人孔井接口，減少安裝成本和施工時(shí)間。

　?。?　調(diào)試簡(jiǎn)便，無(wú)需停機(jī)：設(shè)備無(wú)需開(kāi)罐或停機(jī)即可完成安裝和調(diào)試，支持遠(yuǎn)程參數(shù)配置和回波圖調(diào)節(jié)，大幅縮短調(diào)試周期，提高施工效率。

四、安裝與調(diào)試過(guò)程

1. 現(xiàn)場(chǎng)情況

　　該地埋式柴油罐深 3 m，罐口位于地面防護(hù)井內(nèi)，空間受限。罐內(nèi)潮氣較重，且上下存在明顯溫差，環(huán)境濕度和冷凝水對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械液位計(jì)或探桿式儀表存在影響。運(yùn)行方要求一臺(tái)設(shè)備即可完成連續(xù)液位測(cè)量，并提供高低限報(bào)警，保證加油和排放過(guò)程的安全。

2. 安裝步驟

　　安裝團(tuán)隊(duì)首先取下原有機(jī)械液位計(jì)，對(duì)罐口螺紋接口進(jìn)行徹底清潔，并檢查密封圈狀態(tài)以確保防泄漏。隨后，將 JWRada-32? 雷達(dá)液位計(jì)直接旋入罐口螺紋，固定后進(jìn)行設(shè)備參數(shù)設(shè)置，包括罐高、空罐和滿罐的基準(zhǔn)距離。完成設(shè)置后，對(duì) 4–20 mA 輸出信號(hào)與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)，確保液位變化能正確反饋到控制系統(tǒng)。整個(gè)安裝過(guò)程高效完成，約 25 分鐘即可投入運(yùn)行，無(wú)需吊裝設(shè)備或進(jìn)行動(dòng)火操作，顯著提升施工安全性和效率。

3. 調(diào)試結(jié)果

　　設(shè)備安裝完成后，調(diào)試團(tuán)隊(duì)觀測(cè)回波曲線，信號(hào)清晰且連續(xù)，無(wú)明顯噪聲干擾。液位穩(wěn)定性優(yōu)異，波動(dòng)范圍控制在 ±1 mm 內(nèi)，與罐車加油實(shí)測(cè)液位偏差小于 0.5%，完全滿足工藝要求。蒸汽、潮氣及柴油揮發(fā)氣體對(duì)測(cè)量無(wú)任何影響，JWRada-32? 在地埋、低介電液體、狹小空間及高濕環(huán)境下均實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的液位監(jiān)控，為地埋柴油罐的安全管理提供了強(qiáng)有力保障。

JWrada-32? 安裝完成后，回波清晰連續(xù)，液位波動(dòng) ±1 mm，與實(shí)測(cè)偏差 <0.5%，適應(yīng)潮濕、低介電、狹小空間工況

五、應(yīng)用效果與客戶反饋

連續(xù)測(cè)量穩(wěn)定可靠

　　JWRada-32? 在該地埋式柴油罐內(nèi)連續(xù)運(yùn)行超過(guò) 6 個(gè)月，覆蓋夏季高溫與冬季低溫環(huán)境。設(shè)備液位測(cè)量未出現(xiàn)漂移或信號(hào)中斷，回波曲線始終清晰穩(wěn)定?？蛻舴答侊@示，無(wú)論罐內(nèi)溫差達(dá)到 40℃ 以上，或柴油揮發(fā)氣體增加，液位數(shù)據(jù)均可精確讀取，滿足全天候、長(zhǎng)周期的監(jiān)控需求。

遠(yuǎn)程監(jiān)控取代人工巡檢

　　在安裝雷達(dá)前，現(xiàn)場(chǎng)人員每班需手動(dòng)打開(kāi)井蓋檢查液位，夏季井口溫度高且柴油揮發(fā)氣味刺激，雨天井口易積水，增加巡檢風(fēng)險(xiǎn)和工作強(qiáng)度。安裝 JWRada-32? 后，液位數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)在中控室讀取，并通過(guò)上下限報(bào)警自動(dòng)推送至值班人員，巡檢頻次減少，極大提升了安全性和操作便捷性，同時(shí)避免人員反復(fù)進(jìn)入狹小潮濕空間。

避免柴油外泄和機(jī)組斷供風(fēng)險(xiǎn)

　　機(jī)械液位計(jì)在低位點(diǎn)易產(chǎn)生誤差，曾導(dǎo)致停機(jī)預(yù)警滯后。JWRada-32? 的雷達(dá)回波算法和高分辨率測(cè)量，使低位報(bào)警響應(yīng)迅速準(zhǔn)確，成功避免兩次“接近低位”可能導(dǎo)致的柴油外泄及機(jī)組斷供風(fēng)險(xiǎn)。系統(tǒng)能夠提前發(fā)出報(bào)警，控制室可即時(shí)調(diào)整加油和輸送操作，從而保障園區(qū)柴油供應(yīng)連續(xù)性。

維護(hù)量幾乎為零

　　半年使用周期內(nèi)，設(shè)備除例行安全檢查外，無(wú)需清潔、調(diào)?；虿鹦毒S護(hù)。雷達(dá)封裝式天線設(shè)計(jì)避免了井口潮氣、結(jié)露和柴油揮發(fā)氣體對(duì)儀表的影響，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。這相比機(jī)械液位計(jì)每月頻繁維護(hù)的情況，顯著降低了運(yùn)維成本和人力投入。

緊湊空間安裝無(wú)影響

　　地埋罐井口空間有限，罐內(nèi)存在支撐筋等障礙物，但 JWRada-32? 封裝式天線對(duì)盲區(qū)要求低，雷達(dá)波束可有效繞過(guò)障礙物，準(zhǔn)確捕獲液面回波。安裝過(guò)程中無(wú)需調(diào)整罐體結(jié)構(gòu)，也無(wú)需增加安裝高度，保證了儀表在狹小井口和淺罐條件下的精準(zhǔn)測(cè)量。

總體效果

　　客戶對(duì) JWRada-32? 的評(píng)價(jià)非常高，認(rèn)為設(shè)備“可靠、免維護(hù)、安裝輕松”。在使用半年后，客戶已計(jì)劃在園區(qū)新增兩臺(tái)地埋柴油罐繼續(xù)配備 JWRada-32?，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)集中遠(yuǎn)程液位監(jiān)控和自動(dòng)報(bào)警管理，充分體現(xiàn)了雷達(dá)液位計(jì)在地埋易揮發(fā)介質(zhì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

六、工程參數(shù)表

七、案例總結(jié)與示范價(jià)值

　　本案例顯示，地埋式柴油罐因結(jié)構(gòu)封閉、揮發(fā)氣體濃度高、井口潮氣大、檢修困難，其液位測(cè)量面臨比常規(guī)地上儲(chǔ)罐更嚴(yán)苛的挑戰(zhàn)。

　　JWRada-32? 雷達(dá)物位計(jì)通過(guò)技術(shù)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了對(duì)地埋罐的精準(zhǔn)測(cè)控：

• 低介電液體識(shí)別優(yōu)化：專用回波算法確保柴油回波信號(hào)穩(wěn)定，即使含氣量高或液面輕微波動(dòng)也能準(zhǔn)確捕獲。

• 零/短盲區(qū)設(shè)計(jì)：合理垂直安裝結(jié)合小盲區(qū)天線，使淺罐或井口受限的地埋罐液位測(cè)量近乎零盲區(qū)。

• 即裝即用螺紋接口：無(wú)需改造罐體或增加法蘭，減少施工時(shí)間和潛在泄漏風(fēng)險(xiǎn)。

• 封裝式天線防潮防結(jié)露：即便井口潮濕或內(nèi)部溫差大，液位測(cè)量仍穩(wěn)定可靠。

• 長(zhǎng)期免維護(hù)：半年以上運(yùn)行無(wú)需清理或調(diào)校，確保連續(xù)監(jiān)控與系統(tǒng)穩(wěn)定。

• 多種輸出兼容性：4–20 mA / HART 與監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動(dòng)報(bào)警。

　　通過(guò)本項(xiàng)目，柴油供應(yīng)系統(tǒng)液位監(jiān)控精度和響應(yīng)速度顯著提升，有效降低了停機(jī)、泄漏和操作風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，該方案可推廣至其他地下儲(chǔ)罐場(chǎng)景，例如污水池、LNG 地埋罐及化工儲(chǔ)罐，尤其適合 空間受限、需遠(yuǎn)程監(jiān)控且要求長(zhǎng)期免維護(hù) 的工況，為行業(yè)提供了可復(fù)制的先進(jìn)技術(shù)示范。