窨井液位監(jiān)測(cè)解決方案

        近年來(lái)，由強(qiáng)降雨引起的城市下穿隧道及立交橋下低洼處存在大量積水的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，且有愈演愈烈的趨勢(shì)，隨之而來(lái)的諸多效應(yīng)中，有許多因素加劇了汛期街道積澇的情況。嚴(yán)重時(shí)可能造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，目前我國(guó)城市抗?jié)承蝿?shì)非常嚴(yán)峻。

        城市排水管道相當(dāng)于人類的血管，是貫通城市各類水資源循環(huán)的一個(gè)重要渠道，對(duì)此，我們必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道淤堵、溢滲漏等，快速定位管網(wǎng)問(wèn)題，可利用信息化技術(shù)進(jìn)行管網(wǎng)監(jiān)測(cè)。窨井水位可直觀準(zhǔn)確的反映城市排水管道的運(yùn)行狀態(tài)，窨井水位監(jiān)測(cè)是智慧排水的重要組成部分，窨井內(nèi)通常比較潮濕、無(wú)法供電、信號(hào)質(zhì)量較差，水位監(jiān)測(cè)難度很大。

窨井監(jiān)測(cè)的難點(diǎn)與痛點(diǎn)

»井內(nèi)環(huán)境復(fù)雜對(duì)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)造成干擾：音井內(nèi)懸浮物多，陰暗潮濕、環(huán)境狹窄、污水溢出雨水滲入等諸多不確定因素，對(duì)測(cè)量受環(huán)境影響大。

»數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)具有盲區(qū)：傳統(tǒng)的單一的液位計(jì)對(duì)水位的測(cè)量相對(duì)局限。深井容易產(chǎn)生測(cè)量盲區(qū)。加之現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜、設(shè)備故障多、誤報(bào)多等因素的影響，數(shù)據(jù)可靠性低。

»安裝難、維護(hù)難：數(shù)量多、布局散、權(quán)屬多樣，外接電源取電困難。而市面上大部分電池供電型監(jiān)測(cè)設(shè)備，誤報(bào)頻率高，同時(shí)需要頻繁更換電池，加重了維護(hù)工作

»效率低：通過(guò)人工巡邏的方式，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，造成極大的安全隱患

東日信息技術(shù)窨井監(jiān)測(cè)解決方案

        福州東日信息技術(shù)有限公司窨井解決方案由液位計(jì)（投入式液位計(jì)、超聲波液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)）、數(shù)據(jù)遙測(cè)終端機(jī)（DTU/RTU）和系統(tǒng)管理平臺(tái)組成（東日系統(tǒng)管理平臺(tái)或者行業(yè)系統(tǒng)管理平臺(tái)）組成。

       窨井內(nèi)通常比較潮濕、福州東日信息技術(shù)有限公司的所有監(jiān)測(cè)設(shè)備的防護(hù)等級(jí)為：IP68
       由于無(wú)法采用太陽(yáng)能供電或者市電供電，只能采用電池供電，這就要求智能RTU、DTU、投入式液位計(jì)、超聲波液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)等設(shè)備必須采用超低功耗設(shè)計(jì)，才能滿足長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的運(yùn)行。
       福州東日信息技術(shù)有限公司運(yùn)用智能RTU、DTU物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)管理平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管控，及時(shí)掌握各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及地理位置信息。

目前，常見(jiàn)的窨井監(jiān)測(cè)的液位計(jì)有：投入式液位計(jì) 、超聲波液位計(jì) 、雷達(dá)液位計(jì)；測(cè)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)用DTU或者RTU采集數(shù)據(jù)，通過(guò)NB-IOT物聯(lián)網(wǎng)上傳管理平臺(tái)，但是，三種液位計(jì)各有優(yōu)缺點(diǎn)，下面我們以福州東日信息技術(shù)有限公司三個(gè)產(chǎn)品對(duì)比分析

儀表類型	量程	精度	安裝方式	測(cè)量方式	價(jià)格
投入式液位計(jì)	0～1米至0～50米 ;	1.0級(jí)、0.5級(jí)、0.25級(jí)、0.1級(jí)	投入式	接觸式測(cè)量	低
超聲波液位計(jì)	0.4-10米 0.4-20米	±0.5%	支架安裝	非接觸式測(cè)量	中
雷達(dá)液位計(jì)	0.22-12.5米	0.10%	支架安裝	非接觸式測(cè)量	高

        東日信息無(wú)線窨井水位監(jiān)測(cè)儀采用超聲波液位計(jì)+投入式液位計(jì)或者雷達(dá)液位計(jì)+投入式液位計(jì)測(cè)量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)井下液位與井上液位同時(shí)測(cè)量。配備超聲波（雷達(dá)）液位計(jì)和投入式液位計(jì)雙探頭的方式來(lái)應(yīng)對(duì)復(fù)雜工況。同時(shí)內(nèi)置數(shù)據(jù)模型，計(jì)算出可靠的水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。及時(shí)獲取窖井內(nèi)的水位情況及警井冒溢情況為分析管網(wǎng)的承載能力提供重要幫助。

方案設(shè)計(jì)特點(diǎn)

»雙探頭液位監(jiān)測(cè)：超聲波（雷達(dá)）液位計(jì)和投入式液位計(jì)雙探頭設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下液位測(cè)量無(wú)盲區(qū)。正常情況采用超聲波水位計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)。水位上升至超聲波水位計(jì)盲區(qū)時(shí)，采用投入式水位計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)。

»低功耗、長(zhǎng)續(xù)航：產(chǎn)品采用低功耗設(shè)計(jì)，選用低功耗微控制器元件。內(nèi)置專用鋰亞電池，配備大容量電池盒，標(biāo)準(zhǔn)工況下，電池續(xù)航長(zhǎng)達(dá)3年

»IP68、高防護(hù)：外殼采用耐受200kg強(qiáng)外力沖擊計(jì)，IP68 防護(hù)等級(jí)，防水防潮保證嚴(yán)苛環(huán)境下使用?？沟蜏卦O(shè)計(jì)，-25°C依然正常工作

»數(shù)據(jù)配置智能化：支持手機(jī)藍(lán)牙配置IP地址及端口、支持采集周期、數(shù)據(jù)報(bào)送周期、上下限閥值的自主遠(yuǎn)程配置，具備遠(yuǎn)程歸零、重啟功能。具備傳感器異常告警、電池低電量告警，設(shè)備可主動(dòng)推送設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，便于用戶對(duì)大量設(shè)備的輕松管理和維護(hù)。支持藍(lán)牙配置、遠(yuǎn)程配置、遠(yuǎn)程升級(jí)。

»易集成：提供設(shè)備通訊協(xié)議對(duì)接及 DLM設(shè)備健康管理云平臺(tái)(大懶貓)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)終端的全生命周期健康管理服務(wù)，可與警井管理平臺(tái)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)集成整合。

»好安裝：采用井下壁掛式安裝，只需一般電鉆與螺絲刀即可完成設(shè)備的安裝、拆卸操作不破路，不立桿。同時(shí)更換電池也非常方便，一把一插?？焖俑愣?。

NB-DTU數(shù)據(jù)傳輸單元(DRNBDTU-MB)

產(chǎn)品介紹：

● DRNBDTU-MB是東日信息自主研發(fā)的一款NB-DTU主板，支持在電信NB頻段的超低功耗數(shù)據(jù)采集傳輸；

● 主板具備RS485總線接口，可連接?xùn)|日超聲波液位計(jì)進(jìn)行液位高度測(cè)量；且具備投入式液位計(jì)壓力探頭接口，可實(shí)現(xiàn)超聲探頭盲區(qū)內(nèi)的液位高度檢測(cè)。

● 低功耗：整套產(chǎn)品使用17AH 3.6v鋰亞電池搭配電池電容供電，在常溫下，可實(shí)現(xiàn)5分鐘頻次數(shù)據(jù)上傳條件下工作3年；

● 可配置：內(nèi)置BLE藍(lán)牙，通過(guò)手機(jī)APP與之連接，可實(shí)現(xiàn)配置讀取、更新，固件升級(jí)等功能；

● 可靠性：支持內(nèi)置外置天線自動(dòng)切換（外置天線需直流接地），當(dāng)NB外置天線故障脫落，可自動(dòng)切換到內(nèi)置天線工作；

● 實(shí)時(shí)性：內(nèi)置高精度RTC；

● 小尺寸：主板尺寸小，易于客戶集成；

主要技術(shù)指標(biāo)：

● 供電范圍：3.5~3.7V

● 測(cè)量范圍：和適配的超聲探頭以及壓力探頭相關(guān)；

● 測(cè)量精度：＜±1%；（超聲盲區(qū)外）

● 測(cè)量精度：＜±3%（超聲盲區(qū)內(nèi)）

● 分辨率：≤x mm（x=聲速/探頭頻率配置/4）；

● 數(shù)據(jù)上傳頻次：≥30秒；

產(chǎn)品概述：

參數(shù)	值
電源輸入	3.6V（推薦鋰亞電池配合電池電容使用）
天線接口阻抗	50Ω
NB-IOT頻段	Band 3/5/8（僅電信頻段實(shí)現(xiàn)低功耗）
NB-IOT發(fā)射功率	23±2dBm
NB-IOT接收靈敏度	-139±1dBm
SIM卡規(guī)格	Micro SIM
超聲探頭接口供電輸出	3.6V(同電池電壓）
超聲探頭接口485波特率	115200bps
壓力探頭接口供電輸出	3.6V(同電池電壓）
存儲(chǔ)溫度	-40~85℃
工作溫度	-40~85℃
尺寸	9.36*5.29cm
整體功耗（含超聲和壓力探頭）	＜400uA(測(cè)距上傳頻次=5分鐘）
接口ESD（HBM)	±4kv（電池接口） ±8kv（電源輸出接口）    ±8kv（天線接口） ±12kv（IO接口)

 

超聲波液位計(jì)（編號(hào)：DRSONAR485-02）(量程20米）

產(chǎn)品介紹：

DRSONAR06超聲波液位計(jì)（測(cè)量液位/物位），是一款低功耗RS485總線超聲波測(cè)距設(shè)備，是一種非接觸式、高可靠性、高性價(jià)比、易安裝維護(hù)的液位/物位測(cè)量?jī)x器。它不需接觸被測(cè)量介質(zhì)就能 滿足大部分液位/物位測(cè)量要求，是本公司具有完全自主產(chǎn)權(quán)的新一代超聲波液位計(jì)。

技術(shù)特點(diǎn)：

● 采用溫度補(bǔ)償、數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)字抗干擾等技術(shù)。

● 具有測(cè)量精度高、高可靠性、超低功耗、量程廣等優(yōu)勢(shì)。

● 產(chǎn)品防水防塵等級(jí)達(dá)到IP68，可以在水下1米內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間浸泡。

● 支持多種供電方式，支持多種戶外應(yīng)用。

應(yīng)用場(chǎng)景：

產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用在戶外水體水位監(jiān)測(cè)、窨井下水道監(jiān)測(cè)、污水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)、水池液位測(cè)量、罐體物料測(cè)量以及各種工業(yè)自動(dòng)化控制場(chǎng)景。

產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)：

測(cè)量范圍	0.4m~10m	0.4m~20m
盲區(qū)范圍	0~0.4m	0~0.4m
精度	±0.5%	±0.5%
分辨率	≤1mm	≤1mm
響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)	1秒內(nèi)	1秒內(nèi)
寬壓供電	3.6V~12V	3.6V~12V
待機(jī)休眠電流	<10uA	<10uA
單次測(cè)距功耗	11mC	11mC
通信總線	RS485	RS485
工作環(huán)境溫度	-20~+80℃	-20~+80℃
防護(hù)等級(jí)	IP68	IP68

 

投入式液位計(jì)（DRPS01）

 

產(chǎn)品概述 ：
東日DR-DG1xxx-QSA系列投入式壓力變送器選用國(guó)際著名公司高精度、高穩(wěn)定性壓力傳感器組件，經(jīng)過(guò)高可靠性的放大電路及精密溫度補(bǔ)償，將被測(cè)介質(zhì)的壓力轉(zhuǎn)換成模擬電壓(0~5V\0~10V\1~5V等)、模擬電流（4~20mA）或數(shù)字信號(hào)（RS485-MODBUS)輸出。高質(zhì)量的傳感器、精湛的封裝技術(shù)以及完善的裝配工藝確保了該產(chǎn)品的優(yōu)異質(zhì)量和性能。本產(chǎn)品可以測(cè)量清水液位及污水液位，適用于與各種測(cè)量控制設(shè)備配套使用，能最大限度地滿足客戶的需要。
本產(chǎn)品體積小巧，使用安裝方便，直接投入水中即可測(cè)量出變送器末端到液面的液位高度。采用先進(jìn)電路處理技術(shù)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的老化及穩(wěn)定性篩選，產(chǎn)品性能溫度可靠，高靈敏度，能夠適用窨井等惡劣的工況環(huán)境。

產(chǎn)品特點(diǎn)：
● 高精度壓力液位傳感器，保證測(cè)量精度
● NB-IOT物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線傳輸，信號(hào)強(qiáng)，功耗低覆蓋范圍廣
● 小體積、高性價(jià)比、高穩(wěn)定性、高靈敏度 
● 0～1米至0～50米(水柱) ，多種量程選擇 
● 防雷擊 、堅(jiān)固，全封閉式電路 ，不銹鋼隔離膜片及全焊接結(jié)構(gòu) 
● 防潮，防結(jié)露功能 
● 準(zhǔn)確度：1.0級(jí)、0.5級(jí)、0.25級(jí)、0.1級(jí) 
● 采用激光打標(biāo),確保產(chǎn)品之可溯源性 
● 防爆類型：（投入式）隔爆型dIICT6 
● 電池供電，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)布線，低功耗設(shè)計(jì)，電池工作時(shí)間長(zhǎng)
● 支持用戶修改單位、報(bào)警上下限閾值等操作
● 斷網(wǎng)自動(dòng)重連，并補(bǔ)發(fā)數(shù)據(jù)
● 緩存休眠期間數(shù)據(jù)，定時(shí)喚醒傳輸
● IP68防護(hù)等級(jí)

產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)指標(biāo)
● 測(cè)量介質(zhì): 水及一般非腐蝕性液體 
● 測(cè)量范圍: 0～1米至0～50米 
● 過(guò)載壓力: 2倍滿量程 
● 輸出信號(hào): 4～20mADC(兩線制) 1～5VDC(三線制) 
● 供電電壓: 13～37VDC(兩線制)，24±5VDC（三線制） 
● 介質(zhì)溫度: -30～+85℃ 
● 環(huán)境溫度: -20～+85℃ 
● 儲(chǔ)存溫度: -40～+90℃ 
● 相對(duì)濕度: ≤95％(40℃) 
● 上升時(shí)間: ≤5ms可達(dá)90％FS 
● 準(zhǔn)確度: 1.0級(jí)，0.5級(jí)，0.25級(jí)，0.1級(jí)(包括非線性、重復(fù)性及遲滯在內(nèi)的綜合誤差) 
● 溫度漂移: ≤±0.05％FS／℃(溫度范圍-20～+85℃,包括零點(diǎn)和量程的溫度影響) 
● 溫度補(bǔ)償范圍:0～70℃ 
● 穩(wěn)定性: 典型：±0.1％FS／年 最大：±0.2％FS／年 
● 外殼材料: 304或316不銹鋼 
● 介質(zhì)接觸材料: 304、316或316L不銹鋼 
● 引出線: Ф7.3外徑防水通氣電纜 
● 防護(hù)等級(jí): IP68

產(chǎn)品外形尺寸（mm）

產(chǎn)品外形尺寸

雷達(dá)液位計(jì)（DRRADAR01）

產(chǎn)品介紹：
DRRADAR01 是東日信息自主研發(fā)的一款超低功耗 RS485 總線 PCR 雷達(dá)（脈沖相干雷達(dá)）測(cè)距設(shè)備，它利用雷達(dá)波反射對(duì)被檢測(cè)物進(jìn)行非接觸式檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn) 0.22~12.5 米范圍內(nèi)的測(cè)距功能，精度達(dá)到毫米級(jí)別。
產(chǎn)品主要用于檢測(cè)傳感器到被測(cè)表面的距離值。

產(chǎn)品特點(diǎn)：
● 寬壓供電：3.4v~28v；
● 超低功耗：待機(jī)電流~20uA ,默認(rèn)設(shè)置下單次測(cè)距功耗~0.8uAh（測(cè)距功耗受采樣參數(shù)設(shè)置影響）；
● 頂部加裝水平儀，確保垂直安裝；
● 防水防塵等級(jí)高：IP68；
● 測(cè)量范圍大：0.22m~12.5m(距離越長(zhǎng)，對(duì)測(cè)試環(huán)境、角度要求越高)；

主要技術(shù)指標(biāo)：
● 雷達(dá)頻率：60GHZ;
● 測(cè)距范圍：0.22m~12.5m（室溫，在空氣中傳播）；
● 盲區(qū)范圍：0~0.22m；
● 半功率角：~5°；
● 精度：理想測(cè)試條件下 1‰（采樣和濾波參數(shù)的設(shè)置、以及被測(cè)物不同等都會(huì)影響測(cè)距精度）；
● 分辨率：1mm；
● 供電電壓：直流 3.4V～18V；
● 待機(jī)休眠電流：~15uA;
● 通信總線：RS485；
● 通信協(xié)議：MODBUS 協(xié)議；
● 通信波特率：默認(rèn) 9600bps；
● 電纜出線：4 芯，2 線電源和 2 線 RS485；
● 外殼材質(zhì)：尼龍+聚四氟乙烯；
● 工作環(huán)境溫度：-30～+80℃；
● 工作環(huán)境濕度：≤90%RH 非凝結(jié)；
● 采集延時(shí)：發(fā)送測(cè)距指令最晚 0.8 秒內(nèi)可以返回結(jié)果。

測(cè)量范圍的影響與雷達(dá)測(cè)距的優(yōu)缺點(diǎn)：
12.5 米指的是 DRRADAR01 的最遠(yuǎn)量程，實(shí)際檢測(cè)效果與被測(cè)物的反射率和平整度有關(guān)。比如檢測(cè)鋼板或者平靜的水面，DRRADAR01 可以測(cè)到 12 米； 但如果檢測(cè)反射率低且不平整的目標(biāo)，比如人體，則檢測(cè)的最遠(yuǎn)距離將只剩 4 米左右。
PCR 雷達(dá)測(cè)距對(duì)比超聲波與紅外測(cè)距的優(yōu)缺點(diǎn)。

對(duì)比項(xiàng)目	PCR雷達(dá)	超聲波	紅外
一致性	√	×	√
不易受同頻段信號(hào)干擾	√	×	√
不易受照明環(huán)境干擾	√	√	×
不易受污垢、灰塵等覆蓋干擾	√	√	×
盲區(qū)短小	√	×	√
可穿透水	×	×	√

接線方式：

供電電源：   紅線： 電源+    黑線： 電源–
RS485通訊： 藍(lán)線： A        黃線：B
*Note：電源線帶反接保護(hù)。