在城市基礎設施建設與管理中，地下管網系統的穩定運行至關重要。對而地下管網中的液位進行精準監測，是保障其正常運作的關鍵環節之一。雷達水位計作為一種先進、高效的液位監測傳感器，在地下管網液位監測領域發揮著重要作用。

一、雷達水位計的概述

雷達水位計是一種非接觸式液位測量儀表，它利用高頻電磁波（雷達波）的傳播與反射特性來測量液位。其主要由發射天、線接收天線、信號處理單元等部分組成。發射天線負責發射雷達波，這些雷達波在遇到液面后會發生反射，反射波被接收天線捕捉，信號處理單元則對發射波和反射波的時間差等參數進行分析計算，從而得出液位高度。

二、雷達水位計在地下管網液位監測中的工作原理

1. 雷達波的發射傳播與 雷達水位計安裝在地下管網的合適位置，通常是管道的頂部或側面。當啟動監測時，發射天線會向管網內部的液面發射一束高頻雷達波。這些雷達波以光速在管道空間內傳播，其傳播方向主要向下指向液面。由于地下管網的環境相對封閉，雷達波的傳播路徑相對穩定，受外界環境的干擾較小，這有利于提高測量的準確性。
2. 雷達波的反射與接收 當雷達波到達液面時，由于液面與管道氣體的介質介電常數存在差異，會產生反射現象。反射波攜帶了液面位置的信息，沿著與發射方向相反的路徑返回，被接收天線所接收。反射波的強度與液面的平整度、介電常數等多種因素有關。一般來說，液面越平整、介電常數越大，反射信號越強，有利于信號的準確接收。
3. 液位計算 處理信號單元接收到反射波后，通過測量發射波和反射波之間的時間差（T），結合雷達波的傳播速度（C），根據公式 H = C*T/2 計算出液位高度（H）。這里除以 2 是因為雷達波需要從發射線天到液面再返回接收天線，實際液位高度只是這段距離的一半。信號處理單元會根據預先設定的管道參數（如管道頂部到傳感器安裝位置的距離等），對計算結果進行修正和補償，以得到精確的地下管網液位值。

技術參數：

水深測量范圍：7m

精度：±3mm

天線發射角度（水平和垂直) ：8°

發射頻率：60GHz

電源：DC6V-24V 典型值12V

平均功耗：≤30mW

信號接口：RS485（Modbus）

防護等級：IP68

工作溫度：-35℃~80℃（不結冰）

存儲溫度：-35℃~70℃

三 、雷達水位計的優勢

1. 非接觸式測量 雷達水位計不與被測液體直接接觸，避免了傳感器因接觸液體而可能產生的腐蝕、污垢附著等問題，大大提高了傳感器的使用壽命和可靠性。同時，也減少了因傳感器接觸液體而對液體流態產生干擾的情況，確保了測量結果的準確性。
2. 高精度測量 其能夠地精確測量液位高度，測量精度可達到毫米級。這使得它能夠及時、準確地監測到地下管網液位的微小變化，為地下管網的運行監控提供高精度的數據支持。例如，在供水管網中，可以精確監測水位變化，及時發現漏水導致等情況的水位異常；在排水管網中，能夠精準掌握污水液位，以便合理調控排水設備的運行。
3. 適應性強 雷達水位計對不同介電常數的液體都有較好的適應性，無論是清潔的清水還是含有雜質的污水、具有腐蝕性的化工液體等，只要液體的介電常數與管道氣體介質存在足夠的差異，它都能進行有效測量。并且它，不受管道內液體的溫度、壓力、密度等物理參數變化的明顯影響，能夠穩定地工作在各種復雜的地下管網環境中。
4. 安裝方便 其安裝過程相對簡單，通常只需在地下管網的合適位置進行固定安裝，并進行基本的電氣連接和參數設置即可投入使用。且安裝位置的選擇較為靈活，可根據實際管網布局和監測需求進行調整，不需要對地下管網進行大規模改造的或復雜的施工操作。

四、應用場景與注意事項

1. 應用場景 雷達水位計廣泛應用于城市的供水管網、排水管網、燃氣管道的凝結水監測等眾多地下管網系統中。在供水管網中，可實時監測各節點水位優化，供水調度，保障供水壓力穩定；在排水管網中，用于監測污水液位，控制泵站的啟停，防止污水溢出，保障城市排水系統的正常運行；在燃氣管道的凝結水監測中，能及時發現凝結水積聚情況，避免對燃氣輸送造成影響。
2. 注意事項 在安裝雷達水位計時，要確保其安裝位置的液面能夠穩定地反射雷達波，避免安裝在液面波動劇烈、有大量障礙物遮擋雷達波傳播路徑的位置。同時，在信號傳輸處理和過程中，要采取有效的防干擾措施，確保測量信號的穩定傳輸和準確處理，以保證液位監測數據的可靠性。此外，定期對雷達水位計進行維護和校準，以保持其良好的工作性能。

雷達水位計憑借其獨特的工作原理和優勢諸多，成為地下管網液位監測的重要技術手段，在保障城市地下管網系統安全、穩定、高效運行方面發揮著不可或缺的作用，隨著技術的不斷進步，其性能將不斷提升，應用前景也將更加廣闊。