城市地下管网系统中，窨井作为雨水、污水输送的关键节点，其液位变化直接关系到汛期排水通畅与路面安全。传统人工巡检不仅效率低下，还难以应对突发强降雨导致的液位骤升。雷达水位计凭借非接触测量、抗干扰能力强等特性，成为窨井液位监测的核心设备，为城市内涝防治提供了技术支撑。
雷达水位计应用于窨井液位监测，其技术原理基于微波测距技术。设备通过天线发射高频脉冲雷达波，雷达波以光速向窨井内的液面传播，接触液面后反射形成回波，回波被天线接收后，经内部芯片计算雷达波往返的时间差，再结合电磁波传播速度，即可得出天线到液面的垂直距离。由于天线安装位置与窨井底部的距离固定，通过预设的安装高度参数，系统能自动换算出实时液位高度。这种基于时间差的测量方式，不受窨井内水汽、淤泥、漂浮物等环境因素影响，即使在污水、杂物混杂的复杂工况下，仍能保持稳定的测量精度。
在窨井特殊环境中，雷达水位计的硬件设计需满足多重适配要求。工程师在设备防护等级上采用 IP68 标准，外壳选用耐腐蚀的铝合金材质，确保设备在长期潮湿、污水浸泡的环境中不发生电路故障。天线发射角度被控制在 8° 以内，波束角小且能量集中，可减少井壁、管道等周边结构对雷达波的反射干扰，使测量数据更精准。发射频率采用 60GHz 高频波段，波长较短且方向性强，能有效规避窨井内狭窄空间带来的信号折射问题，同时降低对人体与环境的辐射☢️影响。
为适应窨井内供电条件有限的特点，设备采用宽电压设计，支持 DC 6-24V 供电，平均功耗控制在 30mW 以内，可配合蓄电池或低压供电系统实现长期稳定运行。电路设计中加入反接保护和短路保护功能，避免因线缆接头进水、老化引发的设备损坏。所有输入输出端口均经过抗雷击处理，即使在雷雨天气，也能防止感应电流对电路造成冲击。
窨井液位监测系统的稳定运行，依赖于数据采集、传输与管理的协同工作。雷达水位计通过 RS485 接口与遥测终端连接，终端设备负责接收、存储液位数据，并按照预设的采集间隔（通常为 1-60 分钟）将数据上传至管理平台。当遭遇突发情况导致无线🛜网络信号中断时，备用通讯链路会自动启动，确保液位数据不丢失。遥测终端内置 flash 存储与可扩展 TF 卡，能永久保存历史数据，即使发生断电，存储的液位变化曲线、异常事件记录等信息也不会丢失，为后续管网维护提供数据追溯依据。
管理平台作为数据应用的核心载体，可实现多维度的液位监测功能。平台通过接收各窨井监测点上传的数据，实时展示液位高度、设备电压、运行温度等参数，并以图表形式将液位变化趋势可视化。当液位达到预设预警阈值时，平台会自动触发报警机制，通过短信、APP 推送等方式通知管理人员，为应急排水调度争取时间。同时，平台支持历史数据查询与导出，管理人员可通过分析不同时段的液位变化规律，优化管网改造方案与排水预案。
在安装部署环节，技术人员需根据窨井尺寸与结构确定雷达水位计的安装位置。通常采用螺纹固定方式将设备安装于窨井顶部中央区域，确保天线发射方向垂直于液面，且与水面保持小于 60° 的夹角，避免因角度偏差导致测量误差。设备与遥测终端、供电模块等集成于防水机箱内，机箱通过卡箍固定在窨井内壁或专用支架上，线缆采用线槽与波纹管保护，防止被水流、杂物损坏。金属部件需形成等电位体并接入保护地网，降低雷击风险。
实际应用中，雷达水位计在窨井液位监测中展现出显著优势。非接触式测量方式避免了传统浮球、压力式传感器易受污水腐蚀、淤泥堵塞的问题，设备维护周期延长至数年以上，大大降低了运维成本。在极端天气条件下，设备能在 - 35~80℃的温度范围内稳定工作，即使窨井内出现短时积水淹没，IP68 的防护等级也能保证设备正常运行。远程管理功能支持通过平台对设备参数进行配置、固件升级，减少了现场运维的工作量。
随着智慧城市建设的推进，窨井液位监测系统正逐步与城市地理信息系统（GIS）、气象预警系统融合。通过将液位数据与管网拓扑结构、实时降雨数据关联分析，系统可实现内涝风险的精准预判，为排水管网的智能化调度提供决策支持。研究人员认为，未来雷达水位计的测量精度与环境适应性将进一步提升，结合人工智能算法，有望实现窨井液位异常的提前预警，为城市地下空间安全再添保障。
雷达水位计在窨井液位监测中的应用，不仅解决了传统监测方式的痛点，更推动了城市排水管理向数字化、精细化转型。其稳定可靠的运行性能与精准的测量数据，为保障城市汛期安全、提升管网运维效率提供了坚实的技术支撑，成为智慧城市基础设施监测体系中的重要组成部分。
