地埋式积水探测器使用指南

一、产品概述

地埋式积水探测器，又称地埋式积水测点或埋入式积水监测仪，是一种安装于路面以下、用于非接触式监测地面积水深度的监测设备。该设备可以搭配监控平台使用，成为可远程查看数据的一站式积水监测站。

地埋式积水探测器通常由积水深度传感器、数据采集器、传输模块与供电系统四部分组成。积水深度传感器是核心部件，负责感知积水变化；数据采集器对信号进行处理和存储；传输模块将数据发送至监控平台；供电系统为设备提供长期稳定的电力支持。设备外壳多采用304不锈钢材质，具备IP68防护等级，防水、防潮、防腐，适合常年用于室外环境。

二、工作原理

地埋式积水探测器主要根据液介式超声波传感器原理工作。其核心机制是利用测量声波从发射至接收的时间间隔，结合补偿后的声波声速，计算出声波传输的距离。具体而言，设备从安装好的测点发射出超声波，声波遇到水面后产生回波，通过计算发射到接收到水面回波的时间差，即可获得当前液位高度。

部分设备采用超声波与电导率复合传感器来探测水位：双备份的电导率传感器负责积水触发判断，超声波传感器负责水位的精确测量。设备内置高灵敏度传感器，可精准感知积水深度变化，同时集成温湿度补偿模块，消除环境干扰以确保数据稳定。

三、产品特点

地埋式积水探测器具有以下显著特点：

地埋式隐蔽安装：设备埋入路面以下，与道路、桥梁等工程融为一体，不影响市容。

高精度测量：水位量程通常为1.5m，测量误差≤1cm，分辨率可达1mm。

超长续航：内置大容量锂亚电池供电（3.6V/38000mAH以上），无积水情况下可连续工作5年以上。

智能上报策略：无积水时定时上报（如5分钟或12小时一次），有积水时自动加密上报（如1分钟一次），根据液位自动切换上报周期。

无线通信：采用LoRa无线扩频信号进行数据传输，功耗低、传输距离远（视距可达800m），穿透性好，不受距离和地势限制。

高防护等级：IP68防护等级，可抵御长期浸泡与泥沙侵蚀。

多测点组网：可将多个测点的数据采集到同一台主机，单个主机可采集及查看多达32个测点的信息。

远程监控：数据通过4G/5G无线传输至云平台，管理人员可通过手机或电脑随时查看。

抗干扰能力强：即使测量点上方有泥沙或落叶，测量结果也不易受到影响。

蓝牙APP配置：支持通过手机端APP以蓝牙无线方式配置设备参数。

四、安装指南

4.1 安装位置选择

科学合理的安装位置是确保测量数据有效性的前提，应遵循以下原则：

低洼易积水区域：选择地势较低、容易积水的位置，如城市道路中的低洼地带、立交桥下、隧道出入口、地下车库入口等。

避开高流速区域：避免安装在水流速度较快的位置（如下水道入口附近），高流速容易导致测量误判。

避开高含沙量区域：设备可穿透少于5mm的泥沙正常工作，但超过5mm的淤积会影响积水采集精度。

避开地下管线：安装前需充分了解地下管线、电缆分布情况，避免施工造成损坏。

保证通信畅通：测点与主机之间应在可视范围内且无遮挡，确保LoRa信号传输正常。

4.2 安装前准备

安装前需进行以下准备工作：

设备检查：检查设备外观是否完好，确认仪器、电缆等部件齐全无损，电池完好、电源接入正常。

工具和材料准备：准备安装所需的工具和材料，包括膨胀螺丝、六角扳手、水平仪、填充材料（细沙、碎石、速凝水泥或高强度树脂）等。

测量点位：在选定的安装位置标记好开孔点位。

4.3 开挖安装孔

在选定的安装位置，使用专业工具开设与设备尺寸匹配的安装孔：

确保孔壁垂直、底部平整、无杂物留存。

孔洞的深度与直径需满足设备安装标准。

使用水平仪确保孔底水平，避免影响测量精度。

典型设备尺寸参考：高度约187mm，腔体直径约60mm，顶部圆盘直径约120mm。

4.4 放置与固定设备

垂直放入：将地埋式积水探测器垂直放入安装孔内，保持设备方向正确，避免倾斜。

确保齐平：设备顶部盖板应与路面齐平，避免影响车辆通行或行人安全。

分层填充固定：采用分层填充工艺，先在底部铺填细沙或碎石以缓冲震动，再倒入专用速凝水泥或高强度树脂填充物。填充过程中需逐层夯实，确保设备稳固不晃动。

确保水平：安装完成后使用水平仪在测点顶部平面旋转一周测试，确保水平气泡处于中间位置。测点平面与水平面夹角不得超过±1°，水平安装对于测量精度至关重要。

4.5 安装后调试

安装工作完成后需进行系统调试：

确保设备能够正常进行数据采集，实现实时监测和告警功能。

逐一检查各项功能是否正常运行，包括积水监测数据的采集、传输、报警等。

五、操作与使用

5.1 设备配置

地埋式积水探测器通常通过手机端APP以蓝牙无线方式完成配置：

下载并安装指定的配置APP。

打开手机蓝牙功能，在APP界面中选择连接设备。

输入默认密码或自定义密码进行配对。

连接成功后，可在APP内进行以下参数设置：

终端地址设置

目标地址端口设置

报警阈值设置

数据上传间隔调整

语音报警间隔调整

部分设备还支持通过蓝牙APP进行版本号查询、ICCID值查询及登录密码修改等操作。

5.2 数据采集与传输

设备安装配置完成后，自动进入工作状态：

积水探测：设备持续监测是否存在积水，没有积水时传感器进入低功耗待机状态。

水位采集：有积水时，根据设定的采集周期定时采集水位。水位越高，采集频率自动越高。

数据传输：测点通过LoRa无线通信将水位信息传输至主机，主机通过4G/5G将数据上传至后台服务器。

自动加报：水位数据发生变化时，设备自动报送。

失败重传：通信失败时，设备可存储通信数据，待通信恢复后自动重发。

5.3 数据查看

管理人员可通过以下方式查看监测数据：

Web端：登录云平台服务器，查看实时数据和历史记录。

微信小程序/手机APP：通过手机随时随地查看积水数据。

LED显示屏：测点检测到的积水信息可实时显示在LED显示屏上，水位超限时变色显示。一个显示屏可连接多个测点，轮播不同测点的积水状况。

5.4 报警功能

当积水深度达到预设警戒值时，系统自动触发多级预警：

声光报警：触发号筒扬声器和声光报警器双重报警。

短信预警：系统自动发送预警短信至管理人员手机。

LED屏警示：显示屏上水位数值变色显示。

六、日常维护

6.1 定期清洁

清理盖板周边杂物：定期清理设备顶部盖板周边的泥沙、落叶等杂物，避免堵塞排水通道。

清理传感器表面：定期检查传感器探头是否有淤泥杂物淤积，及时清洁防护装置。

注意清洁方式：清洁时需注意保护设备，避免使用硬物刮擦传感器表面。

6.2 定期巡检

建议定期进行现场巡检，检查内容包括：

设备各部件是否连接牢固

电缆有无破损

传感器有无污垢、划痕或损坏

设备顶部是否保持水平

填充物是否出现松动或沉降

6.3 数据验证

定期验证设备的数据准确性，对比现场实际积水情况与监测数据是否一致。

若发现数据异常，及时排查原因并处理。

6.4 防水与防护

地埋式积水探测器是精密仪器，对水分敏感，在安装和使用过程中要确保设备的防水性能良好。

设备虽具备IP68防护等级，仍需避免人为破坏或施工损伤。

七、常见故障排查

故障现象	可能原因	排查方法
设备无数据输出	电池电量耗尽或供电故障	检查电池状态，确认是否需要更换电池
数据中断或缺失	LoRa信号衰减或遮挡	检查测点与主机之间是否有遮挡物；积水过深时可能造成信号衰减，需评估测点与主机距离
测量值不准确	设备安装不水平	检查设备顶部水平度，必要时重新调整
数据异常波动	传感器表面淤积泥沙或杂物	清理传感器表面和盖板周边的淤泥杂物
通信失败	通信模块故障或信号干扰	检查通信模块状态，排查电磁干扰源
设备无法连接APP	蓝牙未开启或密码错误	确认手机蓝牙已开启，检查配对密码是否正确

八、注意事项与局限性

8.1 注意事项

水平安装：安装时必须保证设备顶部水平，测点平面与水平面夹角不得超过±1°，否则将影响测量精度。

垂直放入：设备必须垂直放入安装孔，避免倾斜。

填充密实：填充材料需逐层夯实，确保设备稳固不晃动，防止因车辆碾压或雨水冲刷导致位移。

避开干扰：水深探测仪对电磁干扰较为敏感，应尽量避免与其他电子设备靠近。

防雷保护：雷电天气下应停止使用设备并妥善防护，以防雷击损坏。

定期维护：良好的维护习惯有助于延长设备服务寿命，保障监测数据的连续可靠。

8.2 局限性

适用流速限制：适用于水流速度相对缓慢的区域，高流速区域容易造成测量误判。

泥沙淤积影响：泥沙淤积超过5mm时会影响积水采集精度。

信号衰减：积水过深时会造成LoRa信号衰减，影响数据传输。

通信距离限制：测点与主机之间需在通信视距范围内（通常约800m），超出范围需增加中继设备。

九、典型应用领域

地埋式积水探测器可广泛应用于以下领域：

城市防汛管理：监测立交桥下、道路低洼区等易涝点积水情况，为排水调度提供数据支撑。

交通疏导：实时反馈积水深度信息，辅助交通管理部门实施道路封闭或绕行引导。

地下空间安全：部署于地下车库入口、地下通道等位置，避免车辆被淹。

隧道监测：监测隧道出入口积水情况，保障通行安全。

智慧城市建设：作为海绵城市监测网络节点，评估区域排水能力。

商业设施保护：监控物流园区、商场周边积水，保障货物运输安全。

水利监测：监测河道沿岸或防洪闸口附近的地面积水情况。

住宅小区：部署于小区低洼区域，及时发现内涝风险。