GW-LS-RA1 60GHz 雷达水位计使用说明

版本	更新内容	日期
V1.0	基础版本	2021‑03‑10
V1.1	1. 优化产品型号，优化结构2. 调整部分寄存器	2025‑02‑28

一、产品概述

GW‑LS‑RA1 是一款超小体积、超宽供电范围的低功耗高精度雷达物位计。产品高度集成设计，内置毫米波雷达及高增益喇叭天线。整体防护等级达到 IP67，适用于野外的测试环境。

产品提供 RS485 接口，支持标准 Modbus 协议，并提供非标准协议定制。可应用于水利水文、污水处理、智慧农业、物体判断等诸多应用场景。

二、技术参数

基础参数

项目	参数	备注
产品型号	GW‑LS‑RA1
供电电压	7~28VDC
工作电流	平均值：18mA；峰值：40mA
防护等级	IP67
外形尺寸	Φ54*60 mm
工作温度	-40~80℃
工作湿度	0~100% RH（无凝露）
零位线	外壳底部为 0 位置线

测量参数

名称	参数	备注
量程范围	0.25‑10 米	盲区默认 0.25 米
测量精度	±5mm	硬质金属反射面测量数据
雷达频率	60GHz
天线角度	20°

通信参数

名称	参数	备注
物理接口	RS485	波特率 9600
通信协议	MODBUS	可定制非标准协议

三、供电说明

设备支持 7V‑28V 的输入电压范围。支持常见的直流供电电压。设备内部采用线性电源，工作电流不受电压影响，供电电压越低，整体功耗越小。

在电池供电等低功耗应用场景，推荐由主控器控制设备上电，采集完成后关掉模块电源，以降低整体功耗。

四、工作特性

出厂默认参数针对静态物位测量而设计，仅针对被测物体缓慢变化的场景，当被测物体发生位置突变时，需要一定的时间来同步到最新的位置数据。如果需要快速响应，可以通过修改配置参数来实现，需要在发货之前声明。提高响应速度，会一定程度降低采集精度。

设备上电后立刻可以响应 Modbus 指令，但是内部雷达数据需要一段时间来建立稳定数据，典型的建立时间是 5s。针对带有低功耗逻辑的主控器来说，需要上电 5s 后读取雷达数据，以获得准确的数值。

雷达默认工作状态为针对缓慢变化的观测量，典型的如水位值。在目标距离发生突变时，例如雷达由地面改为朝向天花板，或者在雷达下方放置一个物体，此时内部算法需要一些时间来切换到新的物位值，这个时间要远大于开机建立数据的时间，典型时间为 30 秒。在测试时，如果改变了被测物体状态，可以通过开关机的状态来快速建立准确数值。

如果采集针对较快速变化的物体，需要更快速的响应，需要在发货前进行说明，并沟通响应时间。

设备内部会对雷达回波的强度进行判断。当回波强度小于设定阈值时，物位数据将会被忽略。常规应用场景下，不会出现回波强度不够的情况，但是主控器可以通过 Modbus 接口来获取实时的回波强度值，用于现场安装工况判断。

雷达测得的原始数据为安装点到被测物体的空高值。设备支持输出原始空高值或者直接输出物位值。当向物位值寄存器写入当前的安装基准值以后，可以直接输出基准值减空高值，即物位值。

输出的物位值始终为正值：

• 设置的基准值为 0 时，直接输出空高值。
• 设置的基准值大于空高值时，输出基准值‑空高值的差。
• 设置的基准值小于空高值时，输出为 0。

五、协议说明

设备默认为 9600 波特率，数据位 8，停止位 1，无校验，Modbus 通信协议。可根据用户定制非标准协议类型，以便在不修改主控器逻辑的情况下，无缝替换成该设备。

5.1 设备地址

• 默认设备地址为 1，可通过指令修改。
• 如果忘记当前设备地址，可通过地址 0 读取数据，来判断实际设备地址。
• 当使用地址 0 时，确保总线上只有一台设备。

5.2 寄存器地址

参数	寄存器地址	数据类型	功能码	参数说明	默认值
物位数据	0x0000	uint16 (只读)	03	单位 mm	0
设备地址	0x03E8	uint16 (读写)	03/06	1‑254	1
量程下限	0x001E	uint16 (读写)	03/16
量程上限	0x001F	uint16 (读写)	03/16
内部零点	0x002E	uint16 (只读)	03	单位 mm
目标值	0x002F	uint16 (读写)	03/06	单位 mm
设置基值	0x0030	uint16 (读写)	03/06	单位 mm	0

5.3 通信说明

读取物位数据（物位值 2000mm）

发送	01 03 00 00 00 01 84 0A
返回	01 03 02 07 D0 BB E8

修改设备地址（由 01 改为 02）

发送	01 06 03 E8 00 02 88 7B
返回	01 06 03 E8 00 02 88 7B

5.4 参数配置示例

可以使用任意串口调试工具，通过前面章节列举的指令对设备进行数据查看和参数配置。推荐使用 格物在线工具 可视化软件进行操作，可以不必了解 MODBUS 底层数据格式。

1. 选择官方模板，GW-LS-RA1雷达水位计；

2. 串口参数：9600‑8‑N‑1；

3. 点击连接串口，选择电脑上插入的串口；

4. 点击开始轮询；

5. 写入参数可以在对应寄存器写寄存器，输入数值点击确认写入。

基准值修改示例： 当前空高数据是 1022mm，设置 5000mm 基准值，输出 5000‑1022 = 3978 mm。 基准值寄存器地址为 0x0030（十进制 48），使用功能码 06 写入 5000 即可。

修改设备地址：在连接状态，向 0X03E8（十进制地址 1000）写入目标地址。修改地址后，需要重新配置 格物在线工具 参数建立连接。

六、线束定义

线色	信号
棕线	VCC
黑线	GND
黄线	RS485+
蓝线	RS485‑

七、外形尺寸

设备本体尺寸：Φ54*60 mm

参考安装方式：

八、装箱清单

序号	名称	备注
1	传感器主机
2	辅助安装板
3	电源信号线

注：传感器默认不提供纸质说明书，如需请联系厂家索取。

九、注意事项

传感器量程为 0.25~12 米，实际使用时，会出现两类超量程情况：空高小于盲区；空高大于 12 米（无有效回波现象相同，例如安装非垂直、反射面非水面或硬质介质）。

大部分采集设备在采集失败时会输出 0 或者 0xFFFF；本传感器为区分采集失败与超量程，不使用 0 或者 0xFFFF 代表故障。

1. 小于盲区（<0.25m）：输出小于 0.25m 的正值，该数据无效。仅设备被淹没场景才会出现，架空正常安装不会出现。
2. 无有效回波（>12m、角度偏移、反射面差）：输出负值；Modbus 16 位无符号寄存器表现为极大值（接近 65510），代表测量无效。

采集端判定规则：

• 0.25m ~ 12m：有效测量数据
• 正值且小于 0.25m：进入盲区，数据无效
• 负数 / 无符号数值大于 12m：测量无效，需要调整安装角度、安装位置。