水文在线监测系统解决方案

一、 行业背景与挑战

水是生命之源、生产之要、生态之基。随着全球气候变化和城市化进程的加快，极端天气事件频发，洪涝干旱灾害、水资源短缺、水环境污染等问题日益突出。对江河、湖泊、水库、渠道及城市管网等水体的水位、降雨量和流量进行精准、实时、连续的监测，已成为水资源管理、防汛抗旱、城市内涝预警、农业灌溉调度等领域迫在眉睫的需求。

传统的水文监测方式（如浮子式、压力式水位计、翻斗式雨量计等）在实际应用中面临诸多挑战：

易受环境影响： 水体中的泥沙、污染物、漂浮物以及温度、冰冻等极易影响接触式传感器的测量精度和稳定性。

维护成本高： 传感器直接接触水体，易被腐蚀、淤塞，需要频繁清理和维护，在恶劣环境下尤其困难。

数据完整性差： 传统设备在极端天气（如暴雨、洪水）下易损坏，导致关键数据缺失。

安装受限： 对测量环境要求高，在渠道硬化不完善或存在漩涡、乱流的场景下安装困难。

为解决上述痛点，我们推出基于先进微波雷达技术的SW2全自动水文在线监测系统解决方案，为现代水文监测提供一种全新的、更高效可靠的技术路径。

二、 解决方案：FT-SW2全自动水文在线监测系统

本方案是一套集智能感知、无线传输、云平台管理与决策支持于一体的端到端解决方案。

1. 智能感知层：非接触式精准测量

系统核心是SW2监测站，采用先进的K波段平面雷达技术，实现水位与降雨量的同步、非接触测量。

水位监测：

技术原理： 通过向水面发射微波并接收回波，精确计算天线与水面之间的距离。

性能指标： 量程0.1-40米，精度高达±5mm，分辨率1mm，测量间隔灵活可调（1-5000分钟）。

降雨量监测：

技术原理： 通过分析降雨对微波信号的衰减进行测量。

性能指标： 测量雨强0～4mm/min，精度±0.2mm，承雨口径φ200mm，符合规范要求。

2. 数据传输与供电层：稳定可靠，适应野外环境

数据传输： 设备标配RS485接口，支持MODBUS标准协议，可轻松接入各类RTU或数据采集终端，通过4G/5G/NB-IoT等无线网络将数据远传至监测平台。

供电系统： 采用太阳能+蓄电池的绿色供电方案，标配10W/30W太阳能板与10Ah蓄电池，确保在无市电地区长期稳定运行。设备功耗极低，工作电流仅100mA，并支持休眠模式（<1mA），极大延长续航能力。

3. 监测平台层：云端一体化数据管理与服务

采用先进的CS架构和云计算技术，构建功能全面、操作便捷的软件平台。

多端访问： 支持PC浏览器和手机直接访问，无需安装额外软件，随时随地掌握水文信息。

数据可视化： 提供实时数据仪表板、历史数据曲线分析、电子地图设备定位等功能，数据直观清晰。

智能告警： 支持自定义水位、雨量阈值，超限后可通过平台界面、短信等多种方式即时告警。

数据管理： 支持多账号管理、数据导出为表格、云存储与备份，保障数据安全。

系统集成： 支持HJ-212环保协议、TCP/http转发等多种方式，轻松对接上级水务平台或第三方系统。

高扩展性： 支持外置JavaScript脚本和数据后处理，满足用户个性化数据分析需求。

三、 方案核心优势

1. 测量精准，稳定可靠

非接触测量： 彻底摆脱泥沙、漂浮物、污染物、腐蚀、泡沫等水体环境的干扰，保证数据的长期准确性和传感器寿命。

全天候工作： 不受温度、雾霾、水蒸气、压力变化影响，在-35℃~60℃的宽温范围内稳定运行，IP68防护等级确保设备在野外恶劣环境下正常工作。

2. 经济高效，维护便捷

极低维护成本： 非接触式测量意味着无需频繁清理传感器，大大降低了后期的人工维护成本和运营成本。

安装简便： 设备体积小巧，重量轻，采用立杆式安装，建议安装高度3-4米，对土建工程要求低，施工周期短，投资少。

低功耗与太阳能供电： 超低功耗设计结合太阳能供电，解决了偏远地区供电难题，降低了布线成本和能源消耗。

3. 功能强大，决策支持有力

一机多能： 单台设备同时完成水位和降雨量两大关键水文参数的采集，结合内置算法与断面参数可直接计算流量，性价比高。

全景数据视图： 云平台提供从实时监控到历史回溯，从单点数据到趋势曲线的全方位数据分析，为水资源调度、防汛应急决策提供科学依据。

高扩展性与集成性： 开放的协议和接口设计，使系统能够轻松融入现有的智慧水务或水利信息化体系，保护用户投资。

4. 用户体验良好

配置灵活： 提供便捷的配置软件，用户可根据现场实际情况灵活调整设备参数。

平台易用： 基于浏览器的操作界面，直观友好，无需专业培训即可上手，支持多用户同时在线访问。

四、技术参数

水位测量

测距范围：0.1-40米

测距精度：±5mm

测距分辨率：1mm

间隔时间：1-5000min

雨量监测

测量范围：雨强0～4mm/min

测量精度：±0.2mm

分辨率：0.2mm

承雨口径：φ200mm

供电方式：太阳能电池板+蓄电池组合供电

太阳能功率：10W/30W（选配）

蓄电池参数：DC3.7V 10Ah

支架高度：立杆3米   横臂3米

工作环境：-45℃～85℃（不结冰状态）