船舶舱底集水井液位测量的工程实践——基于计为雷达液位传感器的应用分析

舱底集水井（Bilge Well）是船舶机舱排水系统的重要组成部分，其功能在于集中收集机舱渗漏水、冷凝水及少量油水混合液，并通过舱底泵排出或送入油水分离装置处理。

虽然井体尺寸有限，但其液位信号直接参与舱底泵自动启停控制，对机舱运行安全具有重要影响。因此，舱底集水井液位测量属于典型的关键辅助监测环节。

在实际工程中，该场景长期以浮球开关或差压方式为主，但随着船舶自动化程度提升，对连续液位监测及数据可追溯性的需求逐步增加，非接触式雷达测量技术开始进入该应用领域。

一、工况特征与技术难点

舱底集水井的运行环境具有以下特征：

• 空间受限

井体结构紧凑，量程通常在 1–3 m 范围内，顶部安装距离短，易产生近距离反射干扰。

• 油水混合与界面变化

介质以冷凝水为主，伴随少量润滑油或燃油渗漏。油水分层状态不稳定，易形成多重回波信号。

• 动态扰动明显

船舶航行过程中存在持续振动与横摇、纵摇，液面波动频繁。

• 高湿与冷凝环境

机舱湿度较高，温差变化明显，冷凝水可能附着于天线表面，对测量稳定性造成影响。

上述因素叠加，使舱底集水井液位测量成为典型的小空间复杂界面应用。

二、技术路径选择

在某远洋散货船项目中，针对舱底集水井连续液位监测需求，采用了深圳计为自动化有限公司提供的 JWrada®-32 雷达液位传感器。

该设备采用高频雷达测量原理，具有较小波束角，适用于狭窄井体结构的顶部安装。

在算法层面，通过回波识别与信号处理机制，对油水分层或轻微泡沫引起的多重回波进行区分，从而识别真实液面位置。

由于为非接触式测量方式，其测量结果不受介质密度变化影响，也不存在机械运动部件磨损问题。

三、运行情况与验证

该项目中，液位传感器安装于井体顶部，量程约 2.5 m，用于舱底泵自动启停控制。

设备投入运行后，在船舶长期海上航行条件下进行连续监测。根据一年运行周期内的维护记录：

• 未发生误报警情况

• 未出现因油水分层导致的测量异常

• 未进行开井式清洁维护

• 输出信号保持连续稳定

液位信号作为泵组控制输入参数，在多次排水循环过程中未出现异常启停记录。

从运行结果分析，在振动与界面变化叠加条件下，雷达液位测量能够保持较好的信号稳定性。

四、讨论

与传统浮球开关相比，雷达液位传感器在舱底集水井场景中具有以下工程特点：

• 可实现连续液位监测，而非单点报警

• 不受密度变化影响

• 无机械结构卡滞风险

• 维护周期相对较长

在船舶自动化水平逐步提高的背景下，连续液位数据的可获取性有助于提升排水系统控制精度，并为运行管理提供数据支持。

五、结论

舱底集水井虽为船舶辅助系统中的小型结构，但其液位测量稳定性直接影响排水系统运行可靠性。

工程实践表明，在小空间、油水混合及动态扰动环境下，基于高频雷达技术的液位测量方案能够满足连续监测需求。

随着船舶自动化与数据化管理程度的提升，雷达液位技术在舱底集水井等辅助系统中的应用具有一定推广价值。

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