一、概述

　　近年來，由強降雨引起的城市隧道及立交橋下低洼處存在大量積水的現(xiàn)象時有發(fā)生，在我國多雨的城市，積水有的竟然高達一米以上，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(fā)行人的死亡和失蹤事件。

　　此現(xiàn)象已經(jīng)引起市政、水利水文等政府部門的關(guān)注：一方面要積極修建并管理好排水設(shè)施，另一方面建設(shè)城市防汛監(jiān)測管理系統(tǒng)，作為城市防汛系統(tǒng)中的核心硬件——水位計承擔(dān)了測量積水深度的核心作用，水位計的良好選型決定了城市防汛建設(shè)質(zhì)量。我公司結(jié)合城市防汛系統(tǒng)的實際需要自主研發(fā)了一款新型水位計產(chǎn)品——激光水位計

　　二、激光水位計特點及應(yīng)用優(yōu)勢

　　2.1激光水位計是利用激光測距原理而研發(fā)，其特點如下：

　　1、激光水位計采用先進的激光測距原理進行水位測量，相較于其他類型水位測量產(chǎn)品，激光水位計具有更高的可靠性及抗干擾能力，不受溫度、濕度、霧氣的影響，可應(yīng)用于江河、湖泊、 水庫、河道、灌區(qū)渠道輸水等水利水文工程中的水位監(jiān)測，也可用于自來水、城市河道、城市內(nèi)澇(道路積水)等市政工程中的水位監(jiān)測。

　　2、 激光水位計測量精度與量程無關(guān)，全量程測量精度為±3mm，大量程為70M。

　　3、 激光水位計既可以單支使用，也可以多段級聯(lián)使用，可以根據(jù)現(xiàn)場實際安裝位置及量程需求將激光水位計縱向級聯(lián)以擴展測量量程，或橫向階梯級聯(lián)形成多點測量網(wǎng)絡(luò)。

　　4、 激光水位計系統(tǒng)集成度高，現(xiàn)場只需要購買PVC或鍍鋅保護管即可完成安裝。

　　5、 激光水位計采用了先進的生產(chǎn)工藝技術(shù)，產(chǎn)品具有防腐、防凍、耐熱、耐老化的特點，可適應(yīng)于各類惡劣的測量環(huán)境。

　　2.2激光水位計在城市防汛中的應(yīng)用優(yōu)勢：

　　1、激光水位計測量精度高

　　相較于其他類型的水位測量產(chǎn)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誤差事關(guān)重要。

　　2、非接觸式測量、安裝更加快捷方便

　　采用非接觸式測量方式、激光發(fā)散角小，實際安裝現(xiàn)場可采用75mm直徑的PVC管或鍍鋅鋼管作為保護管進行安裝，可有效避免車輛、行人對測量效果的干擾。

　　3、系統(tǒng)集成度高、

　　整套系統(tǒng)集成了激光水位傳感器、RTU、GPRS通訊模塊、太陽能充電控制器、防雷模塊、天線，集成商無需復(fù)雜的調(diào)試與接線即可完成系統(tǒng)的安裝。

　　4、設(shè)備體積小

　　設(shè)備體積小，可適應(yīng)在隧道內(nèi)狹小空間的安裝

　　5、提供專用無線RTU

　　在城市防汛系統(tǒng)中，需要集成LED顯示屏控制、視頻圖像采集、雨量采集等功能,，我公司提專用的RTU設(shè)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(yīng)性對比

　　3.1雷達水位計

　　雷達水位計也是一種非接觸式傳感器，它通過探測自身發(fā)出的微波被液面反射后的信息換算物面位置。優(yōu)點：溫度、濕度、霧等外界自然因素對其影響比較小，且測量精度較高，安裝簡單。缺點：價格昂貴;易受電磁波干擾，雷達波發(fā)散角大，容易受到行人與車輛等障礙物的干擾造成測量不準，因此在城市道路積水監(jiān)測系統(tǒng)中，該傳感器仍然不能使用。

　　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似，超聲波水位計是通過探測自身發(fā)出的超聲波被液面反射后的信號換算液面位置的。缺點：價格比較貴，超聲波受傳輸媒介的氣體成分外界溫度、風(fēng)俗影響較大，不適用于有氣泡或懸浮物的介質(zhì);容易受電磁波干擾，精度一般。該傳感器仍然不適用于城市道路積水監(jiān)測的那樣環(huán)境。

　　3.1浮子式水位計

　　機械浮子式和光電浮子式都是來用機械齒輪減速產(chǎn)生進位和退位的辦法來形成編碼，為了產(chǎn)生可靠編碼，一般都用格雷碼輸出，量程變化范圍大，可以高達到 80米。優(yōu)點：原理簡單、誤差來源少、價格相對較低。缺點：機械加工復(fù)雜、運行阻力大、使用壽命短，土建成本相對較高。在城市道路積水監(jiān)測系統(tǒng)中，該傳感器顯然不適用那樣的環(huán)境。

　　四、激光水位計典型參數(shù)

　　主要技術(shù)參數(shù)測量范圍0-70M

　　精度 ±3mm

　　分辨率1mm

　　測量方式連續(xù)測量

　　數(shù)據(jù)采集時間1秒

　　報警方式蜂鳴器報警/電腦顯示/短信報警

　　防護等級IP55,可有效防淋雨

　　輸出4-20mA模擬量輸出、RS485、網(wǎng)口、RS232、、USB、無線

　　工作電源工作電源電壓AC(187~240)V，DC：12V~24V

　　交流電源頻率50HZ±2HZ

　　系統(tǒng)工作環(huán)境環(huán)境溫度-10℃~55℃

　　儲存溫度-10℃~60℃(終端)

　　相對濕度≤95%RH(40±2℃)(無結(jié)露)

　　五、安裝方式

　　5.1安裝方式一

　　針對于城市水文中下穿隧道等區(qū)域有建筑物可依附的區(qū)域，可直接使用管卡將激光水位計保護管固定咋建筑物上，如下圖所示

　　l 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直線。

　　l 激光保護管外徑為大于75~110mm的PVC或鍍鋅鋼管。安裝為直線，將豎直混凝土平面作為安裝基礎(chǔ)，基礎(chǔ)上埋設(shè)可調(diào)節(jié)高低抱箍，將抱箍調(diào)節(jié)至同一豎直線上，固定好激光保護管，見左圖

　　l 使用膨脹螺栓將水位計控制器、太陽能電池板(市電供電無需)以及LED顯示屏安裝于合適的地點。

　　l 5.2安裝方式二

　　對于路面、湖泊等無建筑物可依附的區(qū)域，直接采用激光水位保護管作為支撐管，將控制箱、太陽能電池板等其他附件統(tǒng)一安裝在一起

　　l 適用于沒有墻壁或支撐位的低洼地帶。

　　l 激光保護管外徑為大于75~110mm鋼管,鋼管可以用于支持水位計與太陽能電池板。

　　l 使用螺栓將水位計控制器、太陽能電池板以及LED顯示屏安裝于鋼管上,并且使用螺栓將鋼管固定于路面。

　　六、系統(tǒng)清單

　　序號項目設(shè)備名稱配置及性能指標

　　1激光水位計探頭量程:0～50m

　　2激光水位計專用浮子

　　3保護管PVC管或鍍鋅鋼管

　　4過濾網(wǎng)