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数字化水利:河道水库雨量水位监测系统

河道水库雨量水位监测系统是智慧水利建设的核心环节,水文监测领域专家认为,该系统依托高精度感知设备搭建起自动化数据采集体系

河道水库雨量水位监测系统是智慧水利建设的核心环节,水文监测领域专家认为,该系统依托高精度感知设备搭建起自动化数据采集体系,为防洪预警、水资源调度、水库安全运维提供精准数据支撑,适配野外山区无人值守场景,能在复杂自然环境中稳定运行,成为流域水文监测的重要技术保障。系统以翻斗式雨量计、雷达水位计为核心感知设备,搭配数据传输与分析模块,形成从采集、传输到应用的完整监测链路。

翻斗式雨量计是雨量监测的核心设备,由不锈钢外壳、塑料承水口、计量翻斗、磁钢、干式舌簧管等部件组成,承水口收集的雨水经过滤后注入分置双斗室的计量翻斗,翻斗随集水量达到预定值完成翻转,磁钢随翻斗运动触发舌簧管产生脉冲信号,技术人员将脉冲计数转化为降水量数据实现遥测。该设备承水口径 200±0.6mm,可选择 0.2mm 或 0.5mm 测量精度,最高可测 10mm/min 雨强,不锈钢外壳使其能适应各类恶劣环境,自动化运行特性保障了监测的连续性与准确性。

雷达水位计作为水位监测核心,基于 FMCW 调频连续波原理设计,由发射接收装置、信号处理器、天线等组成,一体化无动部件设计从根源避免机械磨损,封闭式外壳达到 IP68 防水等级。设备测量范围 0-40m,精度 ±1cm 且最高可达 ±5mm,1mm 分辨率让数据采集达毫米级别,非接触式测量方式使其不受大气、介质物理特性等因素影响,滤波功能可排除虚假干扰,9-24V 宽电压供电、RS485 通信接口的设计,满足野外实时在线数据传输需求。

监测设备的安装精度直接影响数据质量,施工人员强调,翻斗式雨量计安装需用水平尺校平承雨口,通过 M6 螺栓固定基座,调整调平螺钉使水准泡居中后紧固,确保暴风雨中无抖动倾斜。雷达水位计需布设于河道水库顺直段、水流均匀处,规避乱流旋涡干扰,保证照射水面无漂浮物、设备与水面平行且无遮挡,可根据地形选择桥梁或立杆安装方式。

该系统融合雨量与水位的精准监测能力,实现数据同步实时采集,全自动无人值守模式大幅提升监测效率、降低人力成本。水文监测部门借助系统可实时掌握流域水文变化,为防洪预警提供提前研判依据,也为水资源调度、水利工程运维提供科学支撑,推动水利监测向自动化、精准化发展,在水库防洪削峰、抗旱水资源调配、流域水生态保护中发挥着关键实践价值。