水情监测是水电站安全稳定运行的核心保障，精准的水位、雨量数据采集与分析能为水库调度、防洪减灾及发电优化提供科学依据。基于雷达水位计和雨量计的水情监测系统，凭借非接触测量、自动化运行等优势，已成为现代水电站水情监测的主流选择。本方案围绕核心设备选型、安装部署、数据传输及运行维护等关键环节，构建高效可靠的水情监测体系。

一、系统总体设计思路

系统以 “精准采集、稳定传输、智能分析、安全预警” 为核心目标，整合雷达水位计、雨量计等感知设备与数据传输模块、后台管理平台，形成全流程自动化监测闭环。水利工程专家指出，系统需覆盖水电站水库、上下游河道等关键区域，实现数据实时采集、远程传输与集中管理，同时满足极端环境全天候工作要求。设计过程中充分考虑水电站地形、水文条件及运行需求，确保设备适配性、安装合理性及传输稳定性，使监测数据真实反映水情变化。

二、核心监测设备技术参数与选型

（一）雷达水位计

采用 FMCW 测量原理，适用于水库、闸道、河道等多场景水位监测，可配合遥测终端机远程采集数据或联动流速设备计算流量。其测量范围 0-40m，精度 ±1cm（最高 ±5mm），分辨率 1mm，能精准捕捉水位细微变化。设备支持 9-24V 宽电压供电（典型 12V），功耗低于 30mA，可长期无人值守运行；工作温度 - 30℃至 60℃，防护等级 IP68，铝合金外壳耐腐蚀，在偏远山区或恶劣气候中仍保持稳定性能。非接触式测量不受水体污染影响，无机械磨损，显著延长使用寿命。

（二）翻斗式雨量计

作为降水量监测核心设备，具备自动化程度高、抗干扰能力强等特点，核心结构包括不锈钢外护罩、承水口、翻斗部件、磁钢及干式舌簧管等。承水口径 200±0.6mm，外刃口角度 45°，测量雨强最高 10mm/min，支持 0.2mm 或 0.5mm 分辨率可选。翻斗为双稳态结构，接水量达预定值后重力翻倒，磁钢扫描干式舌簧管产生脉冲信号计量降水量。不锈钢外壳适配户外恶劣环境，全自动运行模式降低人工维护成本，测量精度满足防洪调度需求。

三、设备安装部署规范

（一）雷达水位计

安装需保证设备与水面垂直，探头到水面距离在量程内。立杆安装选择顺直段、液面平稳区域，远离湍急水流及闸门进出水口，避免雷达波被遮挡。管道内安装需固定在中央，清理水面杂物防止信号丢失。空高设置参考历史水位变化，最低值大于设备盲区、最高值不超量程；设备需与高压线保持安全距离，避免电磁干扰导致数据异常。接线严格按标签对接电源正负极及通信接口，完成后仔细检查再送电，杜绝错误接线损坏设备。

（二）翻斗式雨量计

安装用水平尺校准承雨口，通过 M6 螺栓固定在基座上，确保设备牢靠无抖动倾斜。调整调平螺钉使圆水泡居中，拧紧后再次检查水准泡状态。安装位置选择视野开阔区域，远离障碍物避免测量误差；定期清理承水口、过滤网，防止杂物堵塞影响雨水收集；做好电缆防护，避免雨水渗透导致短路。

四、数据传输与系统功能

系统采用 RS485（Modbus）通信协议，雷达水位计通过该协议读取空高、水深数据，翻斗式雨量计将脉冲信号转换为数字信号上传。传输采用有线与无线结合方式，近距离通过 RS485 线缆连接，搭配4G 模块。后台平台具备数据实时显示、存储查询功能，可动态展示数据及变化曲线，支持历史数据导出分析；数据超阈值时自动触发预警，平台通知管理人员；同时监测设备运行状态，故障时及时报警。

五、系统建设意义

该系统实现水位、雨量数据自动化精准采集，为防洪调度提供及时数据支撑，降低灾害风险；助力水电站合理调整发电计划，提升水资源利用效率与发电效益；减少人工监测成本，提升水情管理智能化水平，为水利工程数字化转型奠定基础，增强水电站应对突发水情的应急处置能力。