一、概述
近年(nián)來,由強降雨引起的城市隧道及立交(jiāo)橋下(xià)低窪處存在大量積水的現象時有發生(shēng),在我國(guó)多雨的城市,積水有的竟然高達一(yī)米以(yǐ)上,且長時間不能及時排走,給人們的出行帶來了很大的不便,嚴重時竟引發行人的死亡和失蹤事件(jiàn)。此現象已經引起市(shì)政、水利(lì)水文等政府部門的關注:一方麵(miàn)要積修建並管理好排水設施,另一方麵建設城市防汛監測管理(lǐ)係統,作為城市防汛係統中的核心硬件——水位計承擔了測量積水深度的核心(xīn)作用,水位計的良好選型決定了城市防汛(xùn)建設質(zhì)量。我(wǒ)公司結合城市防汛係統的實(shí)際需要自主研發了一款新型水位計(jì)產品——激光水位計。
二、激光水(shuǐ)位計特點及應用優勢
2.1激光水位計是利用激光測距原理而研發,其特點如下:
1、激光水(shuǐ)位(wèi)計采用先進的激光測距原(yuán)理進行水位測量,相較於其他類型水位測量產品,激光水位計具有更高的可靠性及抗幹擾能力(lì),不受溫度(dù)、濕度、霧氣的影響,可應用於(yú)江河、湖泊、 水庫、河(hé)道、灌區渠道輸水等水利水文工(gōng)程中的水位監測,也可用於自來水、城市河道、城市內澇(道路積水)等(děng)市政工程中的水位監測。
2、 激光水位計測量精度與量程無關,全量(liàng)程測量精度為(wéi)±3mm,大(dà)量程(chéng)為70M。
3、 激光水位計既可以單支使用,也可以(yǐ)多段級聯使用(yòng),可以根據現場實際安裝位置及(jí)量程需(xū)求(qiú)將激光水位計縱向級(jí)聯以擴展測量量程,或橫向階梯級聯(lián)形(xíng)成多點測量網絡。
4、 激光水(shuǐ)位計係統集成度(dù)高,現場(chǎng)隻需要(yào)購買PVC或鍍鋅保護管即可完成安裝。
5、 激光水(shuǐ)位(wèi)計采用了先進的生產工藝技術,產品(pǐn)具有防腐、防凍、耐(nài)熱、耐老化的特(tè)點,可適應於各類惡劣的測量環境。
2.2激光(guāng)水位(wèi)計(jì)在城市防汛中的(de)應用優勢:
1、激光水位計測量精度高
相較於其他類型的水位測(cè)量產品,激光水位計的測量精度更高,在城市道路積水中,一般水位都不超過1.5M,厘米級的誤差與毫米級的(de)誤差事(shì)關(guān)重要。
2、非(fēi)接觸式測(cè)量、安裝更加快捷方便
采用非接觸式測量方式、激光(guāng)發散角小,實際安裝現場可采用75mm直徑的PVC管或鍍鋅鋼管作為(wéi)保護管進行安裝,可有效避免車(chē)輛、行人對測量效果的幹擾。
3、係統(tǒng)集成度高、
整套係統集成了激光水(shuǐ)位傳(chuán)感器、RTU、GPRS通訊(xùn)模塊、太陽能充電控(kòng)製(zhì)器、防雷模塊、天(tiān)線(xiàn),集成商無需複雜的調試與接線即可完成係統的安(ān)裝。
4、設備體積小
設(shè)備體積小,可適(shì)應在(zài)隧道內狹小空間的安裝
5、提供專用無線RTU
在城市防汛係統中,需要集成LED顯示(shì)屏控製、視頻圖像采集、雨量采集等功能(néng),,我公司提專用的RTU設備,可進一步減少集成商的工程施工難度。
三、激光水位計與其他類型水位計產(chǎn)品適應性對比(bǐ)
3.1雷達水位計
雷達水位計也是一種非接觸(chù)式傳感器,它通過探測自身發出的微波被液麵反射後的信(xìn)息換算物麵位置。優點:溫度(dù)、濕(shī)度、霧等外界自然(rán)因(yīn)素對其影響比較小,且測量精度較高,安裝簡單。缺點:價格昂貴;易受電磁波幹擾,雷達波發散角大(dà),容易受到行人與車輛等障礙物的幹擾造成測量不準,因此在城市道路(lù)積水監測(cè)係統中,該傳感器仍然(rán)不(bú)能使用。
3.1超聲波水位計
超聲波水位計與雷達水位計測量原理類(lèi)似,超聲波水位計是通過探測自身發出的超聲波(bō)被液麵反射後的信號換算液麵位置的。缺點:價格比較貴,超聲波受傳輸媒(méi)介的氣體成分(fèn)外界溫度、風俗影響較大,不適用於有氣泡或懸(xuán)浮物的介質;容易受電磁波幹擾,精度一般。該傳感器仍然不適用於城市道路積水監測的那樣環境(jìng)。
3.1浮子式水位計
機械浮子式和光電浮子式都是(shì)來(lái)用機械(xiè)齒輪減(jiǎn)速產生進位和退位的辦法來形成編碼,為了產生(shēng)可(kě)靠編碼,一般都用格雷碼輸出,量程變化範圍大,可以高達到 80 米。優點:原理簡單、誤差來源少、價格相對較低。缺點:機械加工複雜、運行阻力大、使用壽命短,土建成本相對較(jiào)高。在城市道路積水監測係統中,該傳(chuán)感器顯然不適用(yòng)那樣的環境。
四、激光水位計典型參數
主要技術參數 | 測量範圍 | 0-70M |
精度 | ±3mm | |
分辨(biàn)率 | 1mm | |
測量方式 | 連續(xù)測量 | |
數(shù)據采集時間 | 1秒 | |
報警方式 | 蜂鳴器(qì)報警/電(diàn)腦顯示/短信報警 | |
防護(hù)等級 | IP55,可(kě)有效防淋雨 | |
輸出 | 4-20mA模擬量輸出、RS485、網口、RS232、、USB、無線 | |
工作電源 | 工作(zuò)電源電壓 | AC(187~240)V,DC:12V~24V |
交流電源頻率 | 50HZ±2HZ | |
係統工作環境 | 環境溫度 | -10℃~55℃ |
儲存溫度 | -10℃~60℃(終(zhōng)端) | |
相對濕(shī)度 | ≤95%RH(40±2℃)(無結(jié)露) |
五、安裝方式
5.1安裝方式一
針對於城市水文中(zhōng)下(xià)穿隧道等區域有建築物可依附的區域,可直接使用管卡將激光水位計保護(hù)管(guǎn)固定咋建築物上,如下圖所示
激光的特點是測距量程款,可傾斜安裝,但要求激光保護管為(wéi)直線。
激光保護管外徑為大於(yú)75~110mm的PVC或鍍鋅鋼管。安裝為直線,將豎直混凝土平麵作為安裝基礎,基礎上埋設可調(diào)節高低抱箍,將抱(bào)箍調節至同一豎直線上,固定好激光保護(hù)管,見左圖
使用膨脹螺栓將水位計控製器、太陽能電池板(市電供電無需)以及LED顯示屏安裝於合適的地點。
5.2安裝方式二
對(duì)於路麵、湖泊等無(wú)建(jiàn)築物可依附的區域,直接采用激光水位保護(hù)管作為支撐管,將控製箱、太陽能電池板等其他附件統一安裝在一起
適用於沒有牆壁或支撐(chēng)位的低窪地(dì)帶。
l 激光保護(hù)管外徑為大(dà)於75~110mm鋼管,鋼管可以用(yòng)於支持水位計與太陽能電池板。
l 使用螺栓將水位計(jì)控製器、太(tài)陽(yáng)能電池板以及LED顯示屏安裝於鋼管上,並且使用螺栓將鋼管固定於路麵。
六、係統清單
序號 | 項目(mù)設備名稱 | 配置及性能指標 |
1 | 激光水位計探頭 | 量程(chéng):0~50m |
2 | 激(jī)光水位計專(zhuān)用浮子 | |
3 | 保護管(guǎn) | PVC管或鍍鋅鋼管 |
4 | 過(guò)濾網 |
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