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地表水雨水自动监测系统 水安全防控技术

在现代水利工程与水安全防控体系中,由雷达水位计与雨量计为核心传感设备搭建的水雨情自动监测系统,正成为守护区域水情稳定的核

在现代水利工程与水安全防控体系中,由雷达水位计与雨量计为核心传感设备搭建的水雨情自动监测系统,正成为守护区域水情稳定的核心技术设施。该系统整合高精度传感、物联网通信与智能数据分析技术,推动水文监测从传统人工巡检转向全天候自动化模式,显著提升防洪减灾与水资源管理的决策效率,同时实现数据自动采集报送、多用户调用、历史记录追溯等功能,为水雨情趋势分析提供可靠支撑。

水利工程领域科研人员认为雷达水位计是水位精准监测的核心,其基于调频连续波雷达测距原理工作,发射频率 24GHz,辐射功率 7~25dBm 可调,天线水平与垂直发射角度均为 12°,测量范围达 40m 且分辨率 1mm,精度稳定在 ±1cm。该设备采用非接触式测量,不受水体泥沙、漂浮物及温度影响,铝合金外壳可在 -25℃至 70℃环境运行且防护等级 IP68,技术人员会通过支架或抱箍将其固定在水体上方并调整安装角度,其 RS485 接口可直接对接采集终端保障数据连续采集。

水文监测领域专家指出翻斗式雨量计的核心优势是高分辨率与稳定性,其承雨筒直径 Φ200mm,刃口锐角 40°~45°,分辨率可选 0.2mm 或 0.5mm,测量准确度≤±3%,雨强监测范围 0mm~4mm/min 且最大耐受 8mm/min。设备内部由承雨装置、机械翻斗和脉冲计数模块构成,雨水汇集至阈值后翻斗翻转触发脉冲,计数模块将脉冲转化为降雨量数据,其脉冲型输出可承受≤100V 电压与≤0.5A 电流,能在 0~50℃、<95% 湿度环境稳定运行,数据接口可直接对接终端实现实时传输。

水利工程技术人员表明遥测终端机是数据采集传输的关键枢纽,其低功耗与多接口特性适配无人值守需求。该设备供电 6-30V,静态电流<1mA,存储标配 16M flash+512M TF 卡且可扩展至 256G,配备多类型输入输出接口与内置 4G 模块,能在 -35~75℃环境工作。终端机可对传感设备原始数据筛选校准,按 SL651-2014 等行业规约通过 4G 或 WIFI 将数据上报至各级水利平台,已实现多地区平台对接。

整个系统形成完整数据闭环,太阳能与蓄电池组合供电可保障连续阴雨天气运行。数据经终端机处理后上传云端平台,该平台具备站点管理、数据查看、报表生成、GIS 展示、预警预报等功能,可存储 1 年以上数据。当监测数据超预警阈值,系统会通过平台预警,助力决策部门快速研判险情。

在实际应用中,系统在江河水域防洪监测中曾提前预警实现 2.3 万名群众安全转移,预警响应时间缩短 6 小时以上;在城市排水管理中提前 3 小时发出内涝预警,大幅提升核心区域积水处置效率;在湿地生态保护中通过监测数据实现水位精准调控,改善生态稳定性。技术研发团队表示系统正朝着数字孪生与边缘计算融合升级,未来将成为水情预测与决策支撑的综合性平台,在水安全与生态保护领域发挥更深远作用。