激光水位计在城市道路积水监测中的应用
一、城市水文现状概述
近年来，由强降雨引起的城市隧道及立交桥下低洼处存在大量积水的现象时有发生，在我国多雨的城市，积水有的竟然高达一米以上，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。此现象已经引起市政、水利水文等政府部门的关注：一方面要积极修建并管理好排水设施，另一方面建设城市防汛监测管理系统，作为城市防汛系统中的核心硬件——水位计承担了测量积水深度的核心作用，水位计的良好选型决定了城市防汛建设质量。为此，武汉新烽光电科技有限公司结合城市防汛系统的实际需要自主研发了一款新型水位计产品——激光水位计。
二、激光水位计特点及应用优势
2.1激光水位计是利用激光测距原理而研发，其特点如下：
1、激光水位计采用*的激光测距原理进行水位测量，相较于其他类型水位测量产品，激光水位计具有更高的可靠性及抗*力，不受温度、湿度、雾气的影响，可应用于江河、湖泊、 水库、河道、灌区渠道输水等水利水文工程中的水位监测，也可用于自来水、城市河道、城市内涝（道路积水）等市政工程中的水位监测。
2、激光水位计测量精度与量程无关，全量程测量精度为±3mm，zui大量程为70M。
3、激光水位计既可以单支使用，也可以多段级联使用，可以根据现场实际安装位置及量程需求将激光水位计纵向级联以扩展测量量程，或横向阶梯级联形成多点测量网络。
4、激光水位计系统集成度高，现场只需要购买PVC或镀锌保护管即可完成安装。
5、激光水位计采用了*的生产工艺技术，产品具有防腐、防冻、耐热、耐老化的特点，可适应于各类恶劣的测量环境。
2.2激光水位计在城市道路积水中的应用优势：
1、激光水位计测量精度高
相较于其他类型的水位测量产品，激光水位计的测量精度更高，在城市道路积水中，一般水位都不超过1.5M，厘米级的误差与毫米级的误差事关重要。
2、激光水位计属于非接触式测量、安装更加快捷方便
采用非接触式测量方式、激光发散角小，实际安装现场可采用75mm直径的PVC管或镀锌钢管作为保护管进行安装，可有效避免车辆、行人对测量效果的干扰。
3、激光水位计系统集成度高、
整套系统集成了激光水位传感器、RTU、GPRS通讯模块、太阳能充电控制器、防雷模块、天线，集成商无需复杂的调试与接线即可完成系统的安装。
4、激光水位计设备体积小
设备体积小，可适应在隧道内狭小空间的安装
5、激光水位计提供无线RTU
在城市防汛系统中，需要集成LED显示屏控制、视频图像采集、雨量采集等功能,，我公司提的RTU设备，可进一步减少集成商的工程施工难度。
三、激光水位计与其他类型水位计产品适应性对比
3.1雷达水位计
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被液面反射后的信息换算物面位置。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。缺点：价格昂贵；易受电磁波干扰，雷达波发散角大，容易受到行人与车辆等障
碍物的干扰造成测量不准，因此在城市道路积水监测系统中，该传感器仍然不能使用。
3.1超声波水位计
超声波水位计与雷达水位计测量原理类似，超声波水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面位置的。缺点：价格比较贵，超声波受传输媒介的气体成分外界温度、风俗影响较大，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。
该传感器仍然不适用于城市道路积水监测的那样环境。
3.1浮子式水位计
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。在城市道路积水监测系统中，该传感器显然不适用那样的环境。
3.1激光水位计
激光水位计测量时，控制器发射一束红色激光耦合到光纤内，经过光纤传输到测量现场后经探头照射到浮子上，反射光携带测量信息返回控制器，控制器测出液位数据可直接显示于液晶显示屏或通过通信模块输出。优势如下：
1、激光测距具有测量精度高、速度快、量程宽、不受环境因素影响等特点，可适用于各种不同条件下复杂环境的水位精密测量。
2、激光水位计水位信息的采集、检测、传输均采用无源设计，室外机无任何带电部分，本质安全、真正做到防雷击、抗电磁干扰。
3、不同于一般水位计产品只具备水位的测量与输出功能，激光水位计系统具备完整的数据测量、检测、传输、分析、水位分级预警，远程WEB访问获取数据等功能，系统可作为独立水位预警平台使用。
4、系统提供RS485、RS323、RJ48、GPRS/3G、4-20mA模拟量数据输出接口,兼容当前主流周边设备。
5、无需建立静水井等附属工程，安装工程量小，全电子结构设计，无任何机械部件、后期免维护。
四、激光水位计典型参数
测量范围 0-70M
精度 ±3mm
分辨率 1mm
测量方式 连续测量
数据采集时间 1秒
报警方式 蜂鸣器报警/电脑显示/短信报警
防护等级 IP55,可有效防淋雨
输出 4-20mA模拟量输出、RS485、网口、RS232、、USB、无线
工作电源电压 AC（187~240）V，DC：12V~24V
交流电源频率 50HZ±2HZ
环境温度 -10℃~55℃
储存温度 -10℃~60℃（终端）
相对湿度 ≤95%RH（40±2℃）（无结露）
五、激光水位计广泛应用于城市水文各个方面，此外，还适用于湖泊、河道、水库、明渠、潮汐、城市水文水位等水位监测。
六、激光水位计安装方式：垂直/倾斜
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