窨井水位监测设备技术特性与应用分析

一．引文

窨井作为城市排水管网的关键组成部分，其水位变化直接反映管网运行状态，也为城市内涝防控提供核心数据支撑。窨井水位监测设备依托传感器技术、物联网通信技术实现对井下水位的实时感知与数据传输，设备能适配井下高温高湿、杂质较多、空间狭窄的复杂工况，成为城市排水系统智能化运维的重要硬件支撑。

二．监测原理

窨井雷达水位计基于电磁波时间行程原理实现非接触式水位测量，雷达水位计主要由发射和接收装置、信号处理器、天线等几部分组成。雷达水位计采用发射一反射一接收的工作模式。雷达水位计的天线发射出电磁波，这些电磁波经被测对象表面反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接收的时间与到水面的距离成正比，雷达水位计可记录脉冲波来回的时间，而电磁波的传输速度为常数，则可知道雷达天线到水面的距离，再测量出水底到水面距离，就能计算出水位。

三．技术参数

行业研发人员结合窨井的实际测量需求与工况特点，为水位监测设备设定了多维度的核心技术参数，让设备的测量性能与环境适应性形成标准化指标。7米雷达水位计测量精度±3mm，天线发射角度8°，发射频率60GHz，供电6-24V，典型值12V，平均功耗≤30mW，防护等级IP68，工作温度-35~80℃（不结冰）。

四．技术优势

◆电磁波能够穿过真空，不受大气、挥发物、空间等环境因素影响。

◆雷达水位计采用一体化设计，无可动部件，不存在机械磨损，使用寿命长。

◆采用非接触式测量，不受被测介质的密度、浓度等物理特性的影响。

◆外观轻巧，结构紧凑，便于安装。

◆封闭式外壳，IP68防水等级。

◆精度范围：±3mm。

◆测量范围大，最大的测量范围可达7m,覆盖绝大多数使用场合。

◆采用平面微带阵列天线设计，雷达水位计发射功率极低，对人体及环境均无伤害。

◆功能丰富，连续在线采集，具有排除虚假干扰的滤波功能。

◆基于FMCW调频连续波原理，测距精度高，响应快。

五．应用场景

窨井水位监测设备的技术特性使其能适配城市排水系统的各类监测需求，行业应用人员将其广泛应用于城市排水管网的全场景监测中，为城市水务管理与内涝防控提供数据支撑。

1.在城市地下排水管网运维中，设备被安装于雨水井、污水井、排水干管窨井等关键节点，实时监测管网内的水位变化与充满度，管理人员通过后台数据掌握管网的运行状态，及时发现管网堵塞、破损等问题并安排运维检修，避免因管网故障导致的积水问题，提升排水管网的日常运维效率。

2.在城市内涝防控中，设备被部署于城市低洼路段、下穿隧道、立交桥下的窨井中，汛期时实时传输水位数据，当水位达到预警阈值时后台系统会自动发出报警信号，管理人员可根据数据及时启动排涝预案，调配排涝设备进行应急排水，有效降低城市内涝的发生概率与危害程度。

3.在水利工程与灌区管理中，设备被应用于灌区渠道、蓄水池、河道沿岸的窨井与监测井，工作人员通过水位数据掌握水体的蓄水情况与输水效率，为农业灌溉、水资源调度提供精准的数据参考，实现水资源的合理利用。

4.此外，设备还可应用于工业园区、住宅小区的排水系统监测，针对工业污水排放、小区雨水收集的特点，实现对局部排水系统的精细化监控，确保排水系统稳定运行，避免污水倒灌、积水内涝等问题影响生产生活。

六．总结

在未来的城市发展中，窨井水位监测设备还将与边缘计算、人工智能等技术结合，实现水位变化的预测分析与排涝工作的智能联动，为城市防洪排涝与水务精细化管理提供更加强有力的技术支撑，助力构建更加安全、高效的城市排水系统。