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雷達(dá)水位監(jiān)測站 —— 水世界的 “智能水位管家”

閱讀:330      發(fā)布時(shí)間:2024-12-2
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  一、工作原理
 
  通過向水面發(fā)射電磁波,電磁波遇到水面后反射回來,監(jiān)測站接收反射波,并根據(jù)發(fā)射波與反射波之間的時(shí)間差、頻率變化等信息,計(jì)算出雷達(dá)天線與水面之間的距離,進(jìn)而得出水位高度。
 
  二、系統(tǒng)組成
 
  1. 雷達(dá)水位計(jì):核心部件,負(fù)責(zé)發(fā)射和接收雷達(dá)信號(hào)以測量水位,如采用 K 波段平面雷達(dá)技術(shù)的雷達(dá)水位計(jì),具有精度高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
 
  2. 數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊:采集雷達(dá)水位計(jì)測量的數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)通過有線或無線方式傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制中心或云平臺(tái),常見的無線傳輸方式有 GPRS、4G、NB-IoT 等。
 
  3. 供電系統(tǒng):一般采用太陽能電池板與蓄電池組合的供電方式,確保在無市電接入的野外環(huán)境也能持續(xù)穩(wěn)定供電,也可根據(jù)實(shí)際情況選擇市電供電或其他供電方式。
 
  4. 安裝支架及防護(hù)裝置:用于安裝和固定雷達(dá)水位計(jì)等設(shè)備,通常具有良好的穩(wěn)定性和抗風(fēng)能力,防護(hù)裝置則可保護(hù)設(shè)備免受惡劣天氣、人為破壞等因素的影響。
 
  5. 監(jiān)測平臺(tái):基于 CS 架構(gòu)的軟件平臺(tái),支持手機(jī)、PC 瀏覽器直接觀測,無需額外安裝軟件??蓪?shí)現(xiàn)多帳號(hào)、多設(shè)備登錄,具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示與歷史數(shù)據(jù)展示儀表板、云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、短信報(bào)警及閾值設(shè)置、地圖顯示、數(shù)據(jù)曲線分析、數(shù)據(jù)導(dǎo)出表格形式、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等功能。
 
  三、主要特點(diǎn)
 
  1. 非接觸式測量:不與水體直接接觸,避免了接觸式測量可能帶來的腐蝕、堵塞等問題,也不受水體密度、濃度、泥沙、漂浮物等因素的影響,測量精度高、穩(wěn)定性好。
 
  2. 實(shí)時(shí)監(jiān)測與遠(yuǎn)程遙測:能夠 24 小時(shí)不間斷地實(shí)時(shí)監(jiān)測水位變化,并及時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制中心或移動(dòng)終端,工作人員可隨時(shí)隨地獲取水位信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)水位的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理,大大提高了監(jiān)測效率和管理水平。
 
  3. 高精度測量:采用先進(jìn)的雷達(dá)技術(shù)和信號(hào)處理算法,測量精度可達(dá)到毫米級(jí),能夠準(zhǔn)確反映水位的微小變化,為水利工程調(diào)度、防洪減災(zāi)等提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
 
  安裝簡便、適應(yīng)性強(qiáng):設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧,安裝方便快捷,對(duì)安裝環(huán)境要求相對(duì)較低,可廣泛應(yīng)用于河流、湖泊、水庫、渠道、城市排水管網(wǎng)等各種不同的水域環(huán)境,且不易受洪水、暴雨等惡劣天氣條件的影響。
 
  4. 低功耗與節(jié)能環(huán)保:采用低功耗設(shè)計(jì),在保證正常監(jiān)測功能的前提下,降低了設(shè)備的能耗,太陽能供電系統(tǒng)的應(yīng)用也使其更加節(jié)能環(huán)保,符合可持續(xù)發(fā)展的要求。
 
  5. 智能化與多功能:具備數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、存儲(chǔ)、分析、預(yù)警等功能,可根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息,提醒相關(guān)人員及時(shí)采取措施。此外,一些雷達(dá)水位監(jiān)測站還可集成雨量監(jiān)測、流速監(jiān)測、流量計(jì)算等多種功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)水文信息的監(jiān)測和綜合分析。
 
  四、應(yīng)用場景
 
  雷達(dá)水位監(jiān)測站具有廣泛的應(yīng)用場景和重要的應(yīng)用價(jià)值,主要包括以下幾個(gè)方面:
 
  1. 河流、湖泊等水域的岸邊或橋上,實(shí)時(shí)監(jiān)測水位變化,為防汛抗旱、水資源管理等提供重要數(shù)據(jù)支持。
 
  2. 水庫大壩上,實(shí)時(shí)監(jiān)測水庫水位,預(yù)防大壩潰壩等安全事故的發(fā)生,確保水庫安全運(yùn)行。
 
  3. 城市排水系統(tǒng)中,實(shí)時(shí)監(jiān)測下水道、雨水井等的水位情況,為城市防洪排澇提供科學(xué)依據(jù)。
 
  4. 航道中,實(shí)時(shí)監(jiān)測航道水位,為船舶航行提供安全指導(dǎo),預(yù)防擱淺、觸礁等事故的發(fā)生。
 
  5. 海岸線、海島等海洋環(huán)境中,實(shí)時(shí)監(jiān)測潮汐、海浪等海洋現(xiàn)象,為海洋資源開發(fā)和環(huán)境保護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。
 
  6. 農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中,實(shí)時(shí)監(jiān)測水位變化,為灌溉系統(tǒng)的管理和調(diào)度提供數(shù)據(jù)支持。
 
  7. 工業(yè)用水方面,實(shí)時(shí)監(jiān)測水位變化,為工業(yè)用水的調(diào)度和管理提供數(shù)據(jù)支持。
 
  8. 水電站中,實(shí)時(shí)監(jiān)測水位變化,為水電站的發(fā)電和調(diào)度提供數(shù)據(jù)支持。

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