地埋式积水监测设备使用指南

一、概述

地埋式积水监测设备是一种安装于地面以下的智能化水位监测仪器，专门用于实时监测道路低洼处、隧道、地下车库、下穿式立交桥等区域的积水深度。设备采用地埋式安装方式，不占用地面空间，具有隐蔽性好、抗碾压、耐腐蚀等特点。

该设备广泛应用于城市道路低洼路段、立交桥下、隧道出入口、地下车库入口、下穿式立交桥、排水沟等易积水区域。相比传统立杆式水位监测设备，地埋式积水监测设备具有隐蔽性强、不占用地面空间、不影响市容、安装施工简单等优势。设备可直接预埋在地面下，无需在路面开槽走线，具有良好的密封性和使用可靠性。

二、系统组成

一套完整的地埋式积水监测系统主要由以下部分构成：

地埋式积水监测仪是系统的核心前端设备，集成了水位检测模块、数据采集模块、通信模块和供电模块。设备外壳采用防水防腐304不锈钢材质，防护等级达IP68。

传感器模块负责积水探测与水位测量，常见类型包括超声波传感器、电导率传感器和压力传感器。部分产品采用超声波与电导率复合传感器，由电导率传感器负责积水触发，超声波负责水位精确测量。

通信模块负责将监测数据传输至管理平台，常用通信方式包括LoRa无线扩频、NB-IoT、4G全网通等。地埋式积水测点通过LoRa无线将测量到的水位信息传输到远程遥测终端。

供电系统通常采用内置锂亚电池供电，无积水情况下可连续工作5年以上。

监控平台提供Web端和移动端，用于实时查看积水数据、设置预警参数、接收报警信息。用户可通过电脑网页、手机APP、微信小程序等方式随时随地查看测点数据。

三、工作原理

地埋式积水监测设备的核心工作原理基于液介式超声波传感技术。设备安装于地面以下的预置孔洞中，超声波传感器向上方发射超声波脉冲。脉冲遇到积水水面后产生回波，传感器接收回波信号，通过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，即可计算出超声波探头到水面之间的距离。

在无水状态下，设备处于低功耗休眠模式，以较长时间间隔定时上报平安数据。当电导率传感器检测到积水时，设备自动唤醒并进入工作模式。水位越高，采集频率越高，实现了智能化的动态采样。有积水时，设备将测量到的水位信息通过无线网络实时传输到云平台服务器。监测结果不受泥沙、叶片遮盖的影响。

四、安装指南

1. 安装前准备

安装前需进行充分的现场勘察和规划，确保监测点位选址合理。

设备检查：确认监测仪的仪器、电缆等部件完好无损，检查电池是否完好、电源接入是否正常。

选址要求：安装位置应选择易积水且具有代表性的地点，如道路低洼处、交叉口、隧道口、桥梁附近、立交桥下、地下车库入口等关键区域。需充分考虑地下管线、电缆等情况，避免在安装过程中造成损坏。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。

工具准备：准备所需的安装工具和材料，如膨胀塞、膨胀螺丝、磁铁、六角扳手、水平仪、填充材料等。

2. 安装步骤

第一步：开挖安装孔。在选定的安装位置，依据设备规格挖掘符合地埋式安装要求的孔洞。确保孔洞的深度与直径满足监测仪器的安装标准，孔洞底部平整且无杂物留存。使用水平仪确保孔洞底部水平。常见设备尺寸为高度约187毫米，腔体直径约60毫米，顶部圆盘直径约120毫米。

第二步：供电连接。对于需要现场安装电池的型号，将不锈钢外壳顶盖拆下，将电池预留插头线插到电路板插座处。电路板LED灯闪烁说明供电正常。

第三步：放置设备。将地埋式积水监测设备垂直放入安装孔内，注意保持设备方向正确，避免倾斜影响监测精度。在放置过程中需注意避免对设备的电池及传感器造成损坏。

第四步：固定设备。采用适宜的填充材料对监测仪进行固定。填充时需逐层夯实，确保设备稳固不晃动。确保设备顶部保持水平，以免影响测量精度。可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。设备顶部盖板应与地面平齐，避免影响通行或遭受车辆碾压。

第五步：安装监测主机。对于分体式设备，监测主机安装于监测点附近的灯杆或支架上，安装应牢固可靠。主机安装位置应选择干燥、通风、避光处，远离高压电线。

第六步：清洁与验收。安装完成后清洁设备表面，防止砂浆、水泥等覆盖传感器。检查设备水平度、牢固度，确认各项指标符合要求。

五、设备配置与调试

1. 参数配置

设备支持通过手机端APP以蓝牙无线方式配置参数。配置步骤如下：

（1）下载并安装设备配套APP。

（2）打开手机蓝牙功能。

（3）在APP界面中选择连接设备，输入配对密码进行连接。

（4）连接成功后进行参数设置，包括终端地址设置、目标地址端口设置、报警阈值设置等。

2. 系统调试

安装和配置完成后需进行系统调试。逐一检查设备的各项功能是否正常运行，包括积水监测数据的采集、传输、报警等功能。确保设备能够正常进行数据采集并实现实时监测。

3. 功能验证

通过监控平台核查实时监测数据，对比相邻监测点的数据关联性。验证数据上传延迟、预警阈值设置及多平台联动响应能力。确认无误后方可正式投入使用。

六、使用操作

1. 日常监测

设备安装调试完成后自动进入工作状态。降雨期间，设备自动采集并记录积水深度数据。数据通过无线网络实时传输至云平台，管理人员可通过电脑或手机随时查看。

2. 预警与报警

当积水深度超过设定的阈值时，系统自动触发预警机制。现场LED双色显示屏实时显示水位信息，字体变红警示。声光报警器同步闪烁，语音报警器播报预警提示。监控平台界面数据以变红、弹窗、声音等方式报警，同时向用户发送远程提醒。

3. 数据查看

用户可通过账号密码登录监控平台，通过电脑网页、手机APP、微信小程序等方式随时查看测点数据。平台具备实时积水数据查看、远程数据超限报警、历史数据导出和打印、电子地图等功能。

七、维护保养

1. 日常维护（每周一次）

清理设备外壳表面的泥沙淤积、落叶及杂物，防止排水孔或传感器探头被堵塞。

检查地埋式外壳与路面的结合处是否松动，密封胶是否开裂。

确保设备与路面齐平，避免车辆碾压造成机械损伤。

通过管理平台核查实时监测数据是否正常。

2. 月度维护

读取设备电池电压与电流数据，确保正常工作电流＜30mA，待机电流＜3μA。

检查电源线与通信线的穿管敷设情况，确保埋地线缆无破损、防水接头无松动。

排查线缆屏蔽层是否可靠接地。

对于配备外置太阳能板的设备，擦拭板面灰尘与鸟粪，确保充电效率。

3. 季度维护

对超声波传感器及压力传感器进行清洁，严禁使用金属刷或硬物刮擦电极及探头表面。

检查设备周边的汇水路径，清除基坑周围的杂草、灌木及淤积物，疏通周边排水沟渠。

进行精度校准。超声波设备采用标准量块法校准，在设备正上方设置0.5米、1米、2米等标准液位，对比仪器显示值与实际值，误差超过±1mm时需重新标定声速参数。

4. 年度维护

进行全面校准。压力式设备使用活塞式压力计进行校准，在0-10m水位等效压力范围内设置5个校准点，误差超过±0.2% F.S时需更换传感器模块。

进行一次全系统功能测试，模拟强降雨工况触发预警机制，验证数据上传延迟、预警阈值及多平台联动响应能力。

5. 维护注意事项

清洁作业前关闭设备数据采集程序，切断设备供电电源，确认设备完全断电。

清洁时使用软毛刷或酒精轻轻擦拭，严禁使用金属刷、硬物刮擦或尖锐工具清理。

避免在雷雨天气进行安装或维护作业。

建立“一机一档”维护日志，详细记录每次保养的时间、内容、更换部件型号及校准结果。

冬季气温较低时，在井口密封盖内或设备周边加装保温棉，防止结冰膨胀损伤线缆或传感器探头。

八、常见故障与排除

故障现象	可能原因	解决方法
无数据或数据中断	电池电量耗尽	检查电池电压，必要时更换电池
无数据或数据中断	通信模块故障	检查LoRa信号，确认测点与主机距离
无数据或数据中断	线路连接松动	检查电缆连接是否牢固
数据明显偏大或偏小	设备未水平安装	重新调整设备水平度
数据明显偏大或偏小	传感器探头被泥沙遮挡	清理设备表面及探头
数据跳变或异常波动	传感器故障或异物干扰	现场核查传感器工作状态
数据跳变或异常波动	电磁干扰	检查线缆屏蔽层接地情况
设备离线	积水过深造成信号衰减	评估测点与主机距离
设备离线	设备进水受潮	检查防水密封，重新进行防水处理

如遇无法自行解决的故障，记录故障代码与现场环境，联系厂家技术服务人员处理。

九、注意事项

防水防潮：设备为精密仪器，对水分十分敏感。安装和使用过程中需确保防水性能良好，避免水渗入设备内部。重点检查防水密封胶是否开裂或老化，必要时重新进行防水密封处理，确保设备在1米深水下无渗漏。

水平安装：安装时务必保证水平，测点平面与水平面夹角不得超过±1°。水平安装对测量精度至关重要。

防碰撞：设备属精密仪器，安装时应避免敲击和摔打碰撞。接线必须正确，错误接线可能导致设备损坏。

定期校准：设备须定期检定校准，超声波设备每季度校准一次，压力式设备每年校准一次。

环境适应性：在台风、暴雨等恶劣天气来临前，加固地埋式外壳及太阳能板支架，防止因积水冲刷或强风导致设备倾斜、松动。

数据管理：建立全生命周期台账管理，详细记录每次维护的时间、内容及处理结果。确保设备本地存储与管理平台实现数据实时冗余备份。

汛期加强：汛期应增加检查频率，暴雨过后及时清理设备表面及周围的杂物、淤泥。

正确使用和维护地埋式积水监测设备，可有效延长设备使用寿命，确保监测数据准确可靠，为城市防汛排涝、道路积水预警提供坚实的数据支撑。