工作原理

SWF2采用四组超声波换能器阵列构成三维测量单元，通过发射与接收高频超声波脉冲（40kHz），计算声波在X/Y/Z三个轴向的顺风与逆风传播时间差：水平风速（Ux/Uy）由正交方向的时差解算得出，垂直风速（Uz）通过上下对射换能器的时间差捕获，结合温度传感器（PT100）补偿声速变化（声速与温度呈平方根关系），最终合成三维风矢量（风速大小、方向角、仰角）；风向判断依赖换能器阵列的几何布局，通过比较各通道信号强度与相位差，实现0°～360°水平风向与-90°～+90°垂直风向的连续输出；所有数据经32位ARM处理器实时解算，通过RS485/4G/光纤模块上传至监控平台，支持Modbus TCP/RTU、MQTT等协议。

应用范围

该设备适用于多场景三维风场监测：在气象科研中，部署于气象塔或探空气球，捕捉边界层湍流、低空急流等复杂风场结构，为数值天气预报模型提供高分辨率观测数据；在风电领域，安装于风机轮毂或测风塔，监测来流风速的湍流强度、风切变及偏航角，优化风机功率曲线与载荷控制策略；在航空安全中，集成于机场风廓线雷达系统，实时监测低空风切变与微下击暴流，辅助航班起降调度；此外，还可应用于城市通风廊道规划、建筑风工程、森林火险等级评估等场景，支撑多学科交叉研究。

技术参数

风速测量范围：0～75m/s（启动风速≤0.1m/s）

风向测量范围：水平0°～360°，垂直-90°～+90°（分辨率0.1°）

温度测量范围：-50℃～+80℃（精度±0.3℃）

数据输出频率：1Hz～50Hz可调

通信接口：RS485、4G（全网通）、光纤（可选）

供电方式：太阳能板（300W）搭配磷酸铁锂电池（48V/200Ah），连续阴雨天续航≥60天

防护等级：IP69K（高压水枪冲洗防护），抗盐雾、抗紫外线，适应极端环境

产品特点

全三维无机械磨损：超声波测量无需旋转部件，彻底消除机械磨损、结冰卡滞等问题，寿命超15年；

超低启动风速与高精度：0.1m/s启动风速可捕捉微风波动，测量误差＜0.2m/s（风速≤10m/s时），满足科研级需求；

智能环境自适应：内置自检模块可实时监测换能器性能，自动补偿灰尘覆盖、昆虫附着导致的信号衰减；

模块化设计与快速部署：主体采用航空铝材质，重量仅8kg，支持三脚架、塔架、无人机等多种安装方式，10分钟内完成现场调试。