摘要:雷达水位计采用 26GHz 高频脉冲雷达技术,基于电磁波反射原理实现非接触式水位测量。设备测量范围 0-40m,测量精度 ±1cm,分辨率 1mm,波束角 12°,天线材质为铝合金,防护等级 IP68。工作电压 9-24V DC,典型功耗 < 120mA,工作
(一)雷达水位监测单元
雷达水位计采用 26GHz 高频脉冲雷达技术,基于电磁波反射原理实现非接触式水位测量。设备测量范围 0-40m,测量精度 ±1cm,分辨率 1mm,波束角 12°,天线材质为铝合金,防护等级 IP68。工作电压 9-24V DC,典型功耗
(二)雷达流量监测单元
雷达流量计基于多普勒效应原理,采用 24G K 波段平面雷达技术,可非接触式测量水体流速及流量。流速测量范围 0.1-20m/s(可选 0.1-40m/s),精度 ±0.01m/s 或 ±1%,分辨率 0.001m/s;流量计算通过流速 - 水位换算模型实现,支持河道断面流量实时解算。设备供电与通信参数与雷达水位计一致,具备抗水体漂浮物及污染物干扰能力。
(三)气象监测单元
温湿度传感器:温度测量范围 - 50℃至 100℃,精度 ±0.5℃,分辨率 0.1℃;湿度测量范围 0-100% RH,精度 ±5%,分辨率 0.1% RH,支持 RS485 Modbus 通信协议。风速传感器:三风杯结构,测量范围 0-45m/s,启动风速≤0.5m/s,精度 ±(0.3+0.03V) m/s,输出脉冲信号,供电 5V DC。风向传感器:尾翼式结构,测量范围 0-360°,启动风速≤0.5m/s,精度 ±3°,输出 0-5V 电压信号,供电 5V DC。雨量传感器:翻斗式结构,承水口径 Φ200±0.6mm,测量范围 0-999.9mm,分辨率 0.2mm,精度 ±4%(雨强 2mm/min 时),输出脉冲信号,供电 5V DC。(四)数据采集传输单元
RTU 遥测终端机:采用 DX-RTU-1 型,具备 2 路 RS485、3 路开关量输入、2 路 4-20mA 模拟量输入、1 路 USB 及 1 路以太网接口。支持 GPRS/4G / 有线网络传输,内置 16M FLASH 及 512M TF 卡(最大支持 256G),可存储 3 年以上分钟级数据。待机电流 通信模块:采用 GPRS/4G 无线传输,支持 TCP/IP 协议,内置 watchdog 机制,数据传输间隔可设(默认 5 分钟),断线数据缓存补发时长≥3 个月。(五)供电与防护系统
供电方案:采用 40W 太阳能电池板 + 38AH 免维护蓄电池组合,支持 9-24V 宽电压输入,配备太阳能控制器,满足野外无人值守站点≥7 天连续阴雨天气供电需求。防护配置:设备机箱采用喷塑工艺,立柱为热镀锌钢管(直径 200-300mm,壁厚 6mm),接地电阻≤4Ω,配置电源避雷器及信号防雷模块,符合 GB50057 防雷设计规范。(一)测量性能
监测要素测量范围精度分辨率响应时间水位0-40m±1cm1mm(二)数据传输指标
通信协议:支持 SL651-2014、Modbus RTU/ASCII、TCP/IP 协议,兼容德希科技 POST 数据协议。传输方式:主信道 GPRS/4G(备用信道北斗卫星),传输延时≤30s,数据完整率≥99.9%。数据存储:本地 TF 卡存储 + 云端服务器双备份,支持历史数据 USB 导出及远程平台下载。(一)设备安装要求
立杆安装:采用 3-5m 热镀锌钢管立柱(壁厚 6mm),水平悬臂 3-5m,混凝土基础强度 C30,雷达传感器安装高度需高于比较高水位 1-2m,发射波束与水面夹角 机箱配置:RTU、通信模块、电源系统集成于喷塑机柜,内部线缆采用线槽敷设,接线端子压接,机箱接地电阻≤4Ω,金属部件需形成等电位体。(二)调试流程
参数配置:通过 PC 端调试软件设置测流分区参数、采集间隔(默认 5min)、传输周期(默认 10min)、报警阈值等。通信测试:验证 GPRS/4G 网络连接稳定性,测试数据上传频率及中心站接收完整性,模拟网络中断时数据补发功能。精度校准:采用水位尺对比法校准雷达水位计(误差≤1cm),流速仪法校准雷达流量计(误差≤3%),标准温度计 / 湿度计校准气象传感器。(一)系统架构
平台采用 B/S 架构,基于 SQL Server 数据库,分为感知层、传输层、数据层、应用层四层架构,支持多站点数据并行处理,具备 GIS 地图可视化、数据存储分析、预警发布等功能。
(二)重点功能
数据采集与处理:实时接收水位、流速、流量、气象等数据,支持召测指令下发,数据解码正确率 100%,异常数据自动标记。综合信息服务:预警管理:支持水位 / 雨量超限、设备故障、通信中断等多级报警,报警方式包括短信、平台弹窗、邮件,报警响应时间≤10s。设备管理:站点参数配置、远程升级、工作状态监视,支持设备台账管理及维护提醒。(三)技术指标
并发能力:支持≥500 个站点同时在线,数据处理延迟≤5s。存储容量:可存储 10 年以上分钟级数据,历史数据查询响应时间≤3s。安全机制:用户权限分级管理(管理员 / 操作员 / 访客),数据传输加密(SSL 协议),系统日志审计。(一)河道流量监测
在长江中下游某支流部署 40 米雷达流量监测系统,采用桥梁悬挂式安装,实时监测水位(精度 ±1cm)、流速(精度 ±0.01m/s)及流量(精度 ±3%),数据通过 4G 网络传输至省水文局中心平台,为流域防洪调度提供实时数据支撑。
(二)城市内涝预警
在城市易涝区域部署雷达水位计与雨量传感器,设定警戒水位阈值,当水位超过阈值时,系统自动触发报警,通过短信平台通知市政部门,同时联动排水泵站调度,实现内涝风险的早期预警与应急处置。
(三)水库水文监测
在山区小型水库安装雷达流量监测系统,结合气象传感器(温湿度、风速风向、雨量),实时监测入库流量、水位变化及气象条件,为水库防洪调度、水资源管理提供多要素数据支持,系统支持北斗卫星通信作为备用信道,确保极端天气下数据传输可靠性。
来源:福德宫哼哼