基于液面检测传感器的水位自动监测系统研究

屠佳佳，沈 冰，张永超

（1.浙江机电职业技术学院自动化学院，浙江 杭州 310053；2.浙江滴石信息技术有限公司，浙江 杭州 310052）

1 问题的提出

我国水利信息化建设发展迅速，每年投资力度越来越大。随着科学技术水平不断提高，水利信息化技术也在持续提升与更新[1-2]。例如，在水利工程最基础的水位数据测量中，测量方式已经由接触式转向非接触式，传感器也由压力式演变到超声波再演变到雷达波等[3]，使水利工程的水位监测变得灵活、方便、简单。但是技术发展的同时也必须考虑到一些问题，比如设备成本，数据准确性、稳定性、维护成本以及更适用的技术等[4]。

目前，利用非接触式水位计测量水位的监测站点应用广泛，但点多分散、技术资源紧缺、维护难[5]。而且非接触式水位计长时间使用易产生数据漂移，使得水位监测站点面临“重建轻管”的局面，长期运行会导致水位数据不准，特别是在汛期极易引起重大事故。因此，本文研究一种基于液面检测传感器的水位自动监测系统，尝试解决上述问题。

2 系统设计

2.1 系统结构

水位自动监测系统结构见图1。其中，水位控制器作为系统核心硬件设备，一方面定时启动水位自动测量；另一方面实时采集液面检测传感器和限位传感器信号，根据信号情况控制步进电机的运动并实时记录运行距离，最后换算成水位数据，通过数据传输单元实时上传至管理中心监控平台。摄像头一方面监控装置的自身安全，实时监视水位测量全过程，如果出现问题，管理人员可以实时掌握情况；……