道路积水监测方案_电子水尺,道路积

城市道路积水防汛监测系统

实施方案

（电子水尺应用）

潍坊金水华禹信息技术有限公司

2013.11.19

目录

一.前言3

二.城市道路积水防汛监测系统简介3

三.水位传感器的对比选择5

四.电子水尺部分6

4.1.电子水尺基本特点6

4.2.电子水尺的技术参数6

五.一体化遥测采集器部分6

5.1.设备基本组成7

5.2.传感器接口类型7

5.3.通讯接口类型7

5.4.电源与功耗7

5.5.其它指标7

六.供电部分8

七.一体式设备管件8

八.结构尺寸8

8.1.传感器连接及安装孔尺寸8

九.无线电子水尺主要功能菜单8

十.系统组成8

10.1.系统组成清单8

十一.施工具体方案9

11.1.中心接收设置9

11.2.现场施工9

十二.部分用户案例及照片10

城市道路积水防汛监测系统方案（电子水尺）

一.前言

随着我国经济社会的不断发展，伴随着城市化运动的不断加剧，城市的建设也在突飞

猛进地高速发展，城市圈也在已经不断扩大。为了缓解交通压力和保证出行的畅通，许多

城市建设了不少的立交桥和下穿隧道。

近年来，由强降雨引起的城市下穿隧道及立交桥下低洼处存在大量积水的现象时有发生，且有愈演愈烈的趋势。在我国南方多雨的城市，积水有时竟然高达三米以上，且长时

间不能及时排走，给人们的出行带来了很大的不便，严重时竟引发行人的死亡和失踪事件……尤其是2012年7月21日北京市区内的大暴雨，让全国人民记忆犹新……。

“城市观海”的现象已经引起党中央、国务院的高度重视。国务院于9月中旬印发《关

于加强城市基础设施建设的意见》，《意见》要求加强城市排水防涝防洪设施建设，用

5～10年时间确实解决城市内涝的严重问题。为此，城市道路积水防汛监测系统的建设极

为必要，尤其是下穿隧道、低洼地带的积水监测。城市道路积水防汛监测系统即可以为决

策机构的领导提供道路积水的实时信息，也为市政排水调度管理机构提供数据，还可以通

过广播、电视、手机等媒体为广大老百姓提供出行指南。

二.城市道路积水防汛监测系统简介

道路积水防汛监测系统主要对道路低洼地带、下穿隧道等积水点进行实时的水位监测，系统一般由中心站和遥测站（监测站）组成。

遥测站（监测站）一般选在一下雨就积水的地点，主要功能是监测各个积水点的实时

水位数据，并定时上报至中心站。

中心站一般设在相应的管理机构（如市政设施处、排水处、市防办、水文局、气象局等）的机房，通过相应的应用软件，接收并处理由遥测站发来的数据，根据需要给决策者

提供相应的技术信息。系统的拓扑图如下：

三.水位传感器的对比选择

目前最常用水位的传感器，按测量方式大致可分为机械浮子式、超声波式、压力式、

气泡式、雷达等多种形式，它们各有优缺点。

机械浮子式和光电浮子式都是来用机械齿轮减速产生进位和退位的办法来形成编码，

为了产生可靠编码，一般都用格雷码输出，量程变化范围大，可以高达到80米。优点：

原理简单、误差来源少、价格相对较低。缺点：机械加工复杂、运行阻力大、使用寿命短，土建成本相对较高。在城市道路积水防汛监测系统中，该传感器显然不适用那样的环境。

超声波液位计是通过探测自身发出的超声波被液面反射后的信号换算液/物面位置的。它是一种非接触式传感器，特别适用于温度变化较小、水面比较平稳、波浪比较小的场合。超声波对反射目标有一定的要求，受环境因素影响较大，其误差较大。优点：与介质无直

接接触，耐腐蚀性强，安装简便，易维护。缺点：超声波受传输媒介的气体成分和容器几

何结构特性影响较大，不适用于有气泡或悬浮物的介质；容易受电磁波干扰，精度一般，

在野外使用经常会出现数据跳变现象，目前在室外已基本淘汰。该传感器仍然不适用于城

市道路积水监测那样的环境。

压力式水位计安装简单，一般要求被测介质较为干净。在道路积水监测中，其透水池

一定会被泥沙淤积而失效。气泡式水位计实际上也是一种压力式水位计，它是通过气源从

容器底部向介质内充气。供气系统内的吹气压力只有与容器底部的液体静压平衡时，气体

才会从气管内进入容器形成气泡。这时测量供气系统内的气压可换算出测量点的静压，进

而得到液位值。优点：耐腐蚀性强；能够测量高温介质。缺点：安装过程复杂，成本较高，维护费用较大。该传感器同样不适用于城市道路积水监测那样的环境。

雷达水位计也是一种非接触式传感器，它通过探测自身发出的微波（波长很短的电磁波）被液面反射后的信息换算液/物面位置。优点：温度、湿度、雾等外界自然因素对其影响比较小，且测量精度较高，安装简单；可以测量压力容器内液位，可以忽略高温、高压、结垢和冷凝物的影响；与介质无直接接触；耐腐蚀性强；可在真空环境中使用。缺点：价

格昂贵；受容器几何结构和材料特性影响；易受电磁波干扰。在城市道路积水防汛监测系

统中，路桥的高度一般在3.5～4.0米之间，雷达水位计的波束一般在12o～15o，被测量

平面的直径在0.914～1.049米之间，在这个范围内不得有任何遮挡物，因此这个数据是水位计离墙侧壁安装的最小距离，如右图所示。在该范围内的路边上，一定有行人或者车辆

通过，必然会影响测量的结果，因此该传感器仍然不适合该环境使用。

潍坊金水华禹信息科技有限公司研制的“TC401型数字水位传感器”（俗称电子水尺）

具有测量精度高，不受环境如温度、湿度、泥沙、波浪、降雨等因素的影响，安装时不需

要建测井，既可以垂直安装，也可以倾斜贴壁安装，还可以沿河道面自下而上阶梯安装。

可广泛应用于江河、湖泊、水库、水电站、灌区及输水等水利水电工程中的水位监测，也

可用于自来水、城市污水、道路积水等市政工程中的水位监测，特别适合于水文、城市内