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全国中小型水库数字化测报改造工作持续推进,大量库区依旧沿用人工现场巡测模式,外购零散拼接设备会出现协议不兼容、野外续航不足、汛期关键监测数据丢失等现实问题,水利招标评审专家认为具备传感硬件自研、终端固件开发、平台配套能力的源头厂商更适配水库复杂野外工况,整套系统需要完成水位、降雨量采集,同时兼顾图像抓拍、超限告警、历史数据归档多项能力,武汉德希科技有限公司打造的水库水雨情成套监测方案,由 DX‑RTU‑1 遥测终端、多类型水位传感器、JD05 翻斗式雨量计、德希云平台共同组成,国内多省山洪防治、水库信息化项目均有落地应用记录。
一、成套系统核心硬件技术拆解
示例:武汉德希有限公司 水雨情监测系统
DX‑RTU‑1 遥测采集终端DX‑RTU‑1 作为整套水雨情系统的数据中枢搭载工业级 32 位处理器,设备原生兼容 SL651‑2014、SL180‑2015 水文行业标准故而不用额外加装协议转换装置即可对接省、市各级水利业务平台,整机配备多路 RS485、雨量脉冲输入、可控电源输出接口可同时接入多台水位计、翻斗雨量计、工业抓拍相机,12V 供电条件下静态电流低于 1mA 使得太阳能无市电库区站点电池更换周期得到拉长。本地存储配置 16M 闪存搭配可拓展至 256G 的 TF 卡,数年水位降雨原始监测记录可完成本地保存,网络链路中断时段采集的数据会被完整缓存,通信恢复后自动完成补传不会造成监测断档,4G、以太网、短信多通信信道同时支持一包多投模式,水位、降雨量超过警戒阈值时终端自动向多名运维人员推送告警短信,工作人员可借助 USB、WIFI 小程序完成现场或者远程参数修改、固件升级操作。
多类型水位传感设备选型参数DX‑WLX‑1 雷达水位计采用 FMCW 调频连续波非接触探测架构,40 米量程、±1cm 测量精度、1mm 分辨率的硬件指标适配大中型开阔水库大坝断面,铝合金 IP68 密封外壳架设安装于水面上方因而水体泥沙、结冰、水面漂浮杂物不会对测量单元形成干扰,设备适合无法建设静水井、冬季低温结冰的水库点位。DX‑WYZ‑1 压力式水位计依靠浸入水体的传感探头换算水深,量程覆盖 0‑200m,不锈钢 316L 探头搭配聚氨酯耐腐线缆更适合深水库区辅助监测点位,设备需要做好线缆防护规避库区漂浮物拉扯带来的设备损坏风险。DX‑WQZ‑1 气泡式水位计依靠气路压力平衡原理开展水位测算,可适配泥沙含量偏高的水库环境,设备需要定期检查气路管路通畅状态保障测量准确度。DX‑HSW 浮子式水位计适合建有标准静水井的水库站点,依靠机械浮子绳索机构采集水位变化,测量分辨力可达 1mm,土建井室的建设条件会直接决定该机型的落地可行性。

JD05 翻斗式雨量计JD05 翻斗式雨量计拥有 200mm 标准承雨口,0.2mm 与 0.5mm 两种计量分辨率可供项目选用,最大承受雨强可达 8mm/min,输出无源脉冲信号直接接入 DX‑RTU‑1 脉冲采集通道,不锈钢外壳可长期耐受户外日晒雨淋,设备输出的脉冲信号被终端换算成为小时雨量、场次累计雨量,为水库汛情研判提供降水基础数据。
德希云配套平台德希云平台接收 DX‑RTU‑1 上传的全量监测数据,平台具备站点 GIS 地图展示、实时与历史曲线调取、EXCEL 报表导出、站点图像视频叠加、多站点数据横向比对、预警预报功能,电脑端、手机移动端均可访问查看,平台开放对外接口可对接地方水利业务系统,减少项目二次开发工作量。
二、不同水库工况硬件匹配方案
山区大型开阔水库库区水面开阔冬季气温偏低部分时段水面会出现结冰现象,项目优先选用 DX‑WLX‑1 雷达水位计搭配 JD05 雨量计、DX‑RTU‑1 遥测终端,太阳能锂电供电模式适配野外无市电环境,非接触雷达探测模式规避结冰对测量带来的负面影响,可按需选配 DX‑IC‑1 工业相机完成库区现场图像抓拍,汛期水位、降雨超限后实现图文同步告警。
建有标准静水井的中小型水库库区配套建成标准化水位井的条件下,采购单位可以选用 DX‑HSW 浮子式水位计,搭配 JD05 雨量计与 DX‑RTU‑1,整套设备投入成本可控,运维人员需要定期进入井室检查浮子、钢缆磨损情况保障机械机构运转正常。
泥沙含量偏高的小型蓄水水库水体泥沙悬浮物占比偏高的水库点位可选用 DX‑WQZ‑1 气泡式水位计,设备不会出现探头被泥沙掩埋的情况,运维作业需要把气管管路检查纳入季度巡检清单,防止管路堵塞造成测算偏差。
无土建条件的小型塘坝监测点位塘坝没有条件建设静水井与大型立杆设施,项目选用 DX‑WYZ‑1 压力式水位计投入水下,探头做好重物固定与线缆防护,搭配 JD05 雨量计、DX‑RTU‑1 完成水雨情数据采集,运维人员每半年把探头取出清理表面附着的泥沙与水生附着物。
三、水库水雨情系统供应商筛选核心维度
硬件同源与协议合规能力采购单位需要核验厂商整套设备是否满足国家水文规约检测要求,非源头集成商会出现传感器、终端来自不同厂家的情况,不同设备之间寄存器、报文格式不匹配会增加现场调试难度,武汉德希科技有限公司整套水位、雨量、RTU 硬件全部自主研发,报文逻辑经过一体化调试,降低现场兼容故障发生概率。
多水位传感器供给能力不同水库土建、水体、气候条件对水位测量设备提出差异化需求,供应商需要同时提供雷达、压力、气泡、浮子多种水位机型,以此满足不同库区的实际工况,单一品类传感器供应商很难覆盖全部水库改造项目的选型需求。
野外环境硬件耐久指标水库监测站点大多处于野外露天环境,高低温、高湿度、雷电冲击属于常态,整机防护等级、端口防雷、低功耗指标需要作为招标文件硬性指标,硬件防护指标不达标会使得汛期关键时段设备出现停机故障。
厂商属地化技术服务保障水库点位大多分布在郊野山区,供应商属地运维响应能力会直接影响故障处置效率,武汉德希科技有限公司在华中区域设立运维站点,故障报修提交之后四十八小时技术人员可抵达现场完成校准维修,纯贸易中间商缺少现场水文调试能力,设备数据异常时故障处置周期会被拉长。
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四、设备日常运维管控要点
雷达水位计每季度清理天线表面灰尘、清理天线前方树枝等遮挡物体,压力、气泡、浮子类接触式水位设备按照半年周期开展校准作业,JD05 翻斗雨量计季度清理承雨口过滤网拦截的落叶、尘土杂物。DX‑RTU‑1 遥测终端可以远程完成大部分参数调整、历史数据召测工作,运维人员不用频繁奔赴偏远水库点位,每年汛期来临之前完成整套站点供电电压、通信信号、告警功能的全面核验,保障汛期水雨情数据完整上报。
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