一、系統組成與技術架構（一）雷達水位監測單元

雷達水位計采用 26GHz 高頻脈沖雷達技術，基于電磁波反射原理實現非接觸式水位測量。設備測量范圍 0-40m，測量精度 ±1cm，分辨率 1mm，波束角 12°，天線材質為鋁合金，防護等級 IP68。工作電壓 9-24V DC，典型功耗 < 120mA，工作溫度范圍 - 30℃至 60℃，支持 RS485（Modbus）通信接口。

（二）雷達流量監測單元

雷達流量計基于多普勒效應原理，采用 24G K 波段平面雷達技術，可非接觸式測量水體流速及流量。流速測量范圍 0.1-20m/s（可選 0.1-40m/s），精度 ±0.01m/s 或 ±1%，分辨率 0.001m/s；流量計算通過流速 - 水位換算模型實現，支持河道斷面流量實時解算。設備供電與通信參數與雷達水位計一致，具備抗水體漂浮物及污染物干擾能力。

（三）氣象監測單元

1. 溫濕度傳感器：溫度測量范圍 - 50℃至 100℃，精度 ±0.5℃，分辨率 0.1℃；濕度測量范圍 0-100% RH，精度 ±5%，分辨率 0.1% RH，支持 RS485 Modbus 通信協議。
2. 風速傳感器：三風杯結構，測量范圍 0-45m/s，啟動風速≤0.5m/s，精度 ±(0.3+0.03V) m/s，輸出脈沖信號，供電 5V DC。
3. 風向傳感器：尾翼式結構，測量范圍 0-360°，啟動風速≤0.5m/s，精度 ±3°，輸出 0-5V 電壓信號，供電 5V DC。
4. 雨量傳感器：翻斗式結構，承水口徑 Φ200±0.6mm，測量范圍 0-999.9mm，分辨率 0.2mm，精度 ±4%（雨強 2mm/min 時），輸出脈沖信號，供電 5V DC。

1. RTU 遙測終端機：采用 DX-RTU-1 型，具備 2 路 RS485、3 路開關量輸入、2 路 4-20mA 模擬量輸入、1 路 USB 及 1 路以太網接口。支持 GPRS/4G / 有線網絡傳輸，內置 16M FLASH 及 512M TF 卡（最大支持 256G），可存儲 3 年以上分鐘級數據。待機電流 < 2mA@12V DC，工作電流 < 10mA@12V DC，支持 3 個中心站數據同步傳輸，遵循 SL651-2014 水文通訊規約。
2. 通信模塊：采用 GPRS/4G 無線傳輸，支持 TCP/IP 協議，內置 watchdog 機制，數據傳輸間隔可設（默認 5 分鐘），斷線數據緩存補發時長≥3 個月。

1. 供電方案：采用 40W 太陽能電池板 + 38AH 免維護蓄電池組合，支持 9-24V 寬電壓輸入，配備太陽能控制器，滿足野外無人值守站點≥7 天連續陰雨天氣供電需求。
2. 防護配置：設備機箱采用噴塑工藝，立柱為熱鍍鋅鋼管（直徑 200-300mm，壁厚 6mm），接地電阻≤4Ω，配置電源避雷器及信號防雷模塊，符合 GB50057 防雷設計規范。

二、系統技術參數與性能指標（一）測量性能監測要素測量范圍精度分辨率響應時間水位0-40m±1cm1mm<1s流速0.1-20m/s±1%0.001m/s<1s流量0.0001-9999m3/s±3%0.0001m3/s5min（定時采集）氣溫-50-100℃±0.5℃0.1℃<1s濕度0-100%RH±5%0.1%RH<1s風速0-45m/s±(0.3+0.03V)m/s0.1m/s<1s風向0-360°±3°1°<1s雨量0-999.9mm±4%0.2mm<1s（二）數據傳輸指標

1. 通信協議：支持 SL651-2014、Modbus RTU/ASCII、TCP/IP 協議，兼容德希科技 POST 數據協議。
2. 傳輸方式：主信道 GPRS/4G（備用信道北斗衛星），傳輸延時≤30s，數據完整率≥99.9%。
3. 數據存儲：本地 TF 卡存儲 + 云端服務器雙備份，支持歷史數據 USB 導出及遠程平臺下載。

三、系統安裝與調試規范（一）設備安裝要求

1. 立桿安裝：采用 3-5m 熱鍍鋅鋼管立柱（壁厚 6mm），水平懸臂 3-5m，混凝土基礎強度 C30，雷達傳感器安裝高度需高于比較高水位 1-2m，發射波束與水面夾角 &lt; 60°，且正南方向無遮擋。
2. 機箱配置：RTU、通信模塊、電源系統集成于噴塑機柜，內部線纜采用線槽敷設，接線端子壓接，機箱接地電阻≤4Ω，金屬部件需形成等電位體。

1. 參數配置：通過 PC 端調試軟件設置測流分區參數、采集間隔（默認 5min）、傳輸周期（默認 10min）、報警閾值等。
2. 通信測試：驗證 GPRS/4G 網絡連接穩定性，測試數據上傳頻率及中心站接收完整性，模擬網絡中斷時數據補發功能。
3. 精度校準：采用水位尺對比法校準雷達水位計（誤差≤1cm），流速儀法校準雷達流量計（誤差≤3%），標準溫度計 / 濕度計校準氣象傳感器。

四、中心監測管理平臺（一）系統架構

平臺采用 B/S 架構，基于 SQL Server 數據庫，分為感知層、傳輸層、數據層、應用層四層架構，支持多站點數據并行處理，具備 GIS 地圖可視化、數據存儲分析、預警發布等功能。

（二）重點功能

1. 數據采集與處理：實時接收水位、流速、流量、氣象等數據，支持召測指令下發，數據解碼正確率 100%，異常數據自動標記。
2. 綜合信息服務
3. 預警管理：支持水位 / 雨量超限、設備故障、通信中斷等多級報警，報警方式包括短信、平臺彈窗、郵件，報警響應時間≤10s。
4. 設備管理：站點參數配置、遠程升級、工作狀態監視，支持設備臺賬管理及維護提醒。

1. 并發能力：支持≥500 個站點同時在線，數據處理延遲≤5s。
2. 存儲容量：可存儲 10 年以上分鐘級數據，歷史數據查詢響應時間≤3s。
3. 安全機制：用戶權限分級管理（管理員 / 操作員 / 訪客），數據傳輸加密（SSL 協議），系統日志審計。

五、典型應用場景（一）河道流量監測

在長江中下游某支流部署 40 米雷達流量監測系統，采用橋梁懸掛式安裝，實時監測水位（精度 ±1cm）、流速（精度 ±0.01m/s）及流量（精度 ±3%），數據通過 4G 網絡傳輸至省水文局中心平臺，為流域防洪調度提供實時數據支撐。

（二）城市內澇預警

在城市易澇區域部署雷達水位計與雨量傳感器，設定警戒水位閾值，當水位超過閾值時，系統自動觸發報警，通過短信平臺通知市政部門，同時聯動排水泵站調度，實現內澇風險的早期預警與應急處置。

（三）水庫水文監測

在山區小型水庫安裝雷達流量監測系統，結合氣象傳感器（溫濕度、風速風向、雨量），實時監測入庫流量、水位變化及氣象條件，為水庫防洪調度、水資源管理提供多要素數據支持，系統支持北斗衛星通信作為備用信道，確保極端天氣下數據傳輸可靠性。