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一体式雷达窨井液位计原理

我国汛期(4-10 月)的城市防汛工作中,窨井液位实时数据对避免内涝、保障排水安全至关重要。传统人力巡查模式不仅耗费大量

我国汛期(4-10 月)的城市防汛工作中,窨井液位实时数据对避免内涝、保障排水安全至关重要。传统人力巡查模式不仅耗费大量人力物力,还存在数据滞后问题,难以满足全天候监测需求。一体式雷达窨井液位计依托雷达探测技术实现非接触式精准测量,成为城市窨井液位监测的核心设备,其技术原理与应用特性为水环境治理提供了可靠支撑。

核心工作原理

研究人员指出,设备核心逻辑基于雷达测距技术。内置天线向窨井液面发射高频脉冲微波信号,信号接触液面后反射并被天线接收,随后传输至信号处理单元。微波传播速度为恒定物理量,信号处理单元通过计算发射与接收的时间差,结合预设算法换算出实际液位高度。这种非接触式模式无需接触水体,有效避开泥沙、污染物等杂质的侵蚀干扰,在复杂水环境中仍能保持稳定测量性能。

结构组成设计

设备采用高度集成化设计,工程师将雷达探测、信号处理、数据传输与供电模块整合为一体,大幅缩小体积并简化安装流程。雷达探测模块的定向天线波束角小、能量集中,抗干扰能力强,可减少窨井内壁等环境对信号的影响。信号处理模块对反射信号进行放大、滤波与解析,将原始电信号转换为可识别的液位数据并完成初步校验。数据传输模块支持多种通信方式,能将数据实时传输至远程平台,供电模块采用宽电压设计,适配太阳能或市电供电,满足无人值守场景需求。

技术特性与数据处理

行业专家强调,设备测量范围通常为 0-7 米,精度可达 ±3 毫米,能精准捕捉液位细微变化。其外壳采用耐腐蚀材质,防护等级高,具备防水防雷功能,可在 - 35℃至 80℃(不结冰)环境中稳定工作。设备支持指令与间隔两种采集模式,内置存储模块可永久保存历史数据,断电不丢失且支持本地查询导出。远程管理功能允许工作人员通过平台配置参数、升级固件,主备通信链路设计确保信号中断时数据仍能持续传输。

安装规范与应用发展

施工人员需通过螺纹连接将设备固定在窨井顶部,确保雷达波发射方向垂直液面且无遮挡,设备金属外壳需与保护地网连接,外露线缆采用 PVC 线管保护。实际应用中需定期检查供电与通信状态,及时调整参数以保障数据准确。

该设备在城市防汛与管网维护中作用显著,能提前预警溢水风险、助力发现管网堵塞问题。随着物联网技术发展,研究人员通过优化天线设计、改进算法提升设备性能,未来将更深度融入智慧水利体系,为水环境治理提供更有力支撑。