一體化雷達水位計是一款集水位測量、數(shù)據(jù)采集、傳輸與遠程管理功能于一體的非接觸式水位監(jiān)測設備,廣泛應用于水利、水文、城市排水及工業(yè)領域。該設備基于調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)雷達技術,通過天線發(fā)射高頻電磁波(如70GHz或120GHz),電磁波遇水面反射后,系統(tǒng)分析發(fā)射波與反射波的頻率差,結合電磁波傳播速度,精確計算天線至水面的距離,再結合設備安裝高度換算為實際水位值。其波束角極窄(低至3°),能量集中,抗干擾能力強,測量分辨率可達毫米級。
一體化雷達水位計其核心功能圍繞水位監(jiān)測及相關衍生應用展開,具體如下:
一、核心水位測量功能
實時水位監(jiān)測
通過發(fā)射高頻微波信號(通常為24GHz或60GHz),信號經(jīng)水面反射后被接收器捕獲,利用電磁波傳播時間(TOF,Time of Flight)計算傳感器與水面的距離,再結合安裝高度換算出實時水位值(單位:米,m)。測量精度高(通常可達±1mm~±3mm),響應速度快(毫秒級),能實時反映水位動態(tài)變化。
量程適配與自適應測量
支持不同量程范圍(從0.1米到幾十米不等),可根據(jù)監(jiān)測場景(如淺灘、深水區(qū)、狹窄渠道)靈活選擇。部分設備具備自適應算法,能自動過濾水面波浪、漂浮物、水汽等干擾因素,確保復雜環(huán)境下的測量穩(wěn)定性。
二、數(shù)據(jù)記錄與存儲功能
內(nèi)置數(shù)據(jù)存儲器,可按預設頻率(如每秒、每分鐘、每小時)自動記錄水位數(shù)據(jù),存儲容量通常可滿足數(shù)月至數(shù)年的歷史數(shù)據(jù)留存(如存儲10萬條以上記錄)。
支持數(shù)據(jù)本地導出(如通過USB接口、SD卡),方便后期追溯與分析,例如復盤汛期水位變化過程、統(tǒng)計枯水期水位趨勢等。
三、數(shù)據(jù)傳輸與遠程監(jiān)控功能
集成多種通信模塊,支持有線(如RS485、以太網(wǎng))或無線(如GPRS/4G/5G、LoRa、NB-IoT)傳輸方式,可將實時水位數(shù)據(jù)、設備狀態(tài)等信息發(fā)送至監(jiān)控中心、云平臺或移動終端(如手機APP)。
管理人員可遠程實時查看水位數(shù)據(jù),無需現(xiàn)場值守,尤其適用于偏遠地區(qū)、危險區(qū)域(如汛期河道)的水位監(jiān)測。
四、報警與預警功能
支持自定義水位閾值(如警戒水位、保證水位、超低水位),當實測水位達到或超出閾值時,設備自動觸發(fā)報警(如本地聲光報警、平臺推送報警信息、短信/微信通知)。
典型應用場景包括:城市內(nèi)澇預警(道路積水超警戒值)、水庫溢洪預警(水位接近壩頂)、灌溉渠道水位過低報警(影響農(nóng)業(yè)用水)等,為防汛抗旱、應急調(diào)度提供及時提示。
五、環(huán)境適應與抗干擾功能
全天候工作:不受天氣影響,可在暴雨、雷電、大霧、高溫、嚴寒等惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運行,適應-40℃~80℃的溫度范圍和高濕度環(huán)境。
抗干擾能力:微波信號穿透力強,不受水面水汽、浮冰、浮萍、泥沙等影響,也不會因水質(如渾濁度、腐蝕性)變化而降低精度,相比超聲波、浮子等水位計適用性更廣。
六、設備狀態(tài)監(jiān)測與自診斷功能
內(nèi)置狀態(tài)監(jiān)測模塊,可實時檢測設備供電電壓、通信狀態(tài)、雷達信號強度等,當出現(xiàn)故障(如電源中斷、通信異常、信號丟失)時,自動發(fā)送故障報警,便于及時維護。
部分高d機型支持遠程參數(shù)配置(如修改采樣頻率、報警閾值),減少現(xiàn)場操作成本。
七、輔助決策支持功能
長期積累的水位數(shù)據(jù)可用于分析水體變化規(guī)律(如季節(jié)性水位波動、年際變化趨勢),為水資源規(guī)劃、水利工程設計(如堤壩高度、渠道流量)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
在城市排水系統(tǒng)中,結合雨量數(shù)據(jù)可預測內(nèi)澇風險,輔助優(yōu)化排水管網(wǎng)調(diào)度;在農(nóng)業(yè)灌溉中,根據(jù)渠道水位控制閘門開合,實現(xiàn)精準用水。