SD347-DY低功耗窨井液位计技术参数

文档版本：V1.0

编制日期：2024年6月

文档摘要

本文档为低功耗窨井液位计产品技术说明书，系统阐述了该产品的技术规格、工作原理、功能特性、安装使用、维护保养及应用场景。

1. 技术参数：超声波测距量程0.2~8m（根据探头频率），投入式液位计量程0~3m。超声波精度±0.5%FS或30mm（取大者），投入式精度±0.5%FS~±1%FS。工作电压3.3~5VDC，平均功耗≤6.6mAH（5分钟采集并上传1次）。防护等级IP68。工作温度-20~60°C。采用3.6V/133AH锂亚电池供电，30分钟频次下可工作2年。

2. 工作原理：采用超声波+投入式双组合测量原理。超声波实现远距离非接触测量，避免长期处于污水中导致探头遮挡淤堵；投入式液位计实现超声波盲区测量，两者组合实现无盲区测量。

3. 功能特性：低功耗设计，CAT-1或NB-IoT超低功耗；内置BLE蓝牙，可通过微信小程序实现参数读取及配置；IP68防护等级；超声波与投入式组合实现无盲区测量；平台具备数据查询、导出、参数设置、拟合曲线分析、仪表离线监测、SIM卡状态监测等功能；支持多平台协议及API接口；防水型水密接头便于现场维护；ABS或不锈钢外壳可选。

4. 安装方式：超声波水位计通过螺纹固定安装于窨井顶部，投入式液位计安装于超声波下方≥0.5m处。天线根据井盖材质选择安装方式。

5. 试剂消耗：无（物理测量，无需化学试剂）。

6. 维护保养：电池寿命约2年，可更换。定期清理超声波探头表面和投入式液位计。

7. 应用范围：适用于下水道窨井液位监测、水库以及自然河道水位监测等供电不便的环境。

1. 产品概述

1.1 文档说明

本文档为低功耗窨井液位计产品技术说明书，旨在为产品的技术性能、安装使用及维护保养提供全面的技术参考。文档内容基于产品实际技术规格编制，适用于选型设计、系统集成及现场运维等环节的技术人员参考使用。

文档中涉及的技术参数和功能描述均以产品实际配置为准。

1.2 产品简介

本产品是一款低功耗窨井液位计，配套了低功耗超声波液位计以及投入式液位计双组合。超声波液位计可实现远距离非接触测量，避免长期处于污水井中而导致探头遮挡、淤堵；而投入式液位计可实现超声波液位计的盲区测量，两者组合提高了产品的适应性。

产品采用3.6V一次性锂电池配套超级电容供电，总容量达133AH，可实现30分钟频次数据上传条件下工作2年（常温25°C环境下）。支持CAT-1或NB-IoT无线通信，内置BLE蓝牙，可通过微信小程序实现参数读取及配置。

1.3 产品特点

1. 低功耗，CAT-1或NB-IoT均采用超低功耗设计。

2. 可配置，内置BLE蓝牙，可通过微信小程序实现参数读取及配置。

3. IP68防护等级。

4. 超声波与投入式液位计组合实现无盲区测量。

5. 平台多功能化，具备数据查询、数据导出、参数设置、拟合曲线分析、仪表离线状态监测、SIM卡状态监测等功能。

6. 微信小程序可远程查看数据。

7. 支持多平台协议，平台API接口。

8. 防水型水密接头，便于现场维护。

9. 多运用场合，ABS或不锈钢外壳可选。

2. 技术参数

2.1 基本测量参数

2.2 电气特性

2.3 工作环境条件

2.4 机械特性

2.5 型号分类

3. 系统组成与工作原理

3.1 系统组成

本产品由以下主要部件构成：

1. 主机盒：包含低功耗电路板、锂亚电池、超级电容、4G/NB-IoT通信模块、蓝牙模块。外壳可选PC+ABS或304不锈钢。

2. 超声波液位计：用于非接触式远距离液位测量，防护等级IP68。

3. 投入式液位计：用于超声波盲区范围内的液位测量，材质304不锈钢。

4. 天线：防水型4G/NB-IoT天线。

5. 防水型水密接头：便于现场维护。

3.2 超声波测量原理

超声波信号由探头发出，经液体或其他固态介质反射后折回，由同一个探头接收，测量超声波发射到接收的时间差，从而实现物位的测量。

公式：L = v × t / 2

其中：

· L：超声波探头距被测介质表面的距离，单位m

· v：经温度补偿后的声速值，单位m/s

· t：测量范围内声波的运行时间，单位s

3.3 投入式液位测量原理

液体介质中，液体深度与当前深度液体所产生的压力成正比关系。投入式液位计通过硅压阻压力传感器在液体中测得压力值转化为投入式液体深度值。

公式：P = ρgh

其中：

· P：投入式液位计所测压力值，单位Pa

· ρ：液体密度，单位kg/m³

· g：重力加速度，g=9.8N/kg

· h：液体没过投入式液位计的高度，单位m

3.4 双组合无盲区测量

超声波液位计可实现远距离非接触测量，避免长期处于污水井中而导致探头遮挡、淤堵。但超声波存在盲区（0.2~0.3m），盲区内无法测量。

投入式液位计安装于超声波液位计下方≥0.5m处，可实现超声波液位计的盲区测量。两者组合实现了全量程无盲区测量，提高了产品的适应性。

4. 功能特性

4.1 低功耗设计

1. CAT-1或NB-IoT均采用超低功耗设计。

2. 30分钟采集一次并上传一次时，整机平均功耗约4.4 mAH。

3. 5分钟采集一次并上传一次时，整机平均功耗约6.6 mAH。

4. 133AH容量电池在30分钟频次下可保证2年寿命。

4.2 无线通信功能

1. 支持CAT-1或NB-IoT无线通信。

2. 出厂配物联网卡（3年有效期）。

3. 支持多平台协议，平台API接口。

4.3 蓝牙APP调试功能

1. 内置BLE蓝牙，可通过微信小程序实现参数读取及配置。

2. 可设置采集间隔、上传间隔、设备安装位置、坐标位置等参数。

3. 微信小程序可远程查看数据。

4.4 数据平台功能

数据平台具备以下功能：

1. 数据查询

2. 数据导出

3. 参数设置

4. 拟合曲线分析

5. 仪表离线状态监测

6. SIM卡状态监测

4.5 IP68防护功能

整机防护等级IP68，可长期在潮湿、水下环境中工作。

4.6 双传感器组合测量

超声波液位计实现远距离非接触测量，投入式液位计实现超声波盲区测量，两者组合实现全量程无盲区测量。

5. 安装指南

5.1 安装要求

1. 适用于下水道窨井液位监测、水库以及自然河道水位监测等供电不便的环境。

2. 本产品最大量程为8米。

3. 如安装于狭窄窨井时，应尽量避开阶梯、石台等凹凸不平的区域。

5.2 超声波水位计安装

1. 根据现场情况选择相应量程。

2. 在安装位置辐射半径内，不能出现高于被测物的障碍物，如台阶、管网等。

3. 超声波液位计配套的2个O型圈需分别隔垫于支架板两侧，再旋上螺母。

4. 超声波液位计的螺纹为NPT 2"，螺纹直径约60mm，安装支架开孔直径建议为62mm，支架厚度需大于2mm。

5.3 投入式液位计安装

1. 投入式液位计的量程为3米。

2. 投入式液位计安装位置必须处于超声波液位计下方0.5米或大于0.5米。

3. 现场维护时，不能改变传感器的间距，否则需重新设置传感器参数。

5.4 天线安装

1. 配套使用下水道防水天线。

2. 如为水泥井盖，天线只需贴近井盖即可。

3. 现场如为金属井盖，建议在井盖附近挖槽，将天线埋入槽中。

5.5 主机安装

主机为自由式固定，可根据现场情况放置在合适位置。

6. 调试说明

6.1 微信小程序调试

1. 打开微信扫描二维码登录小程序。

2. 连接蓝牙，选择"NBDTU"。

3. 蓝牙连接成功后，可设置采集间隔、上传间隔、设备安装位置、坐标位置等参数。

6.2 超声波水位计调试

针对现场故障时进行此项操作：

1. 下载PC端上位机软件。

2. 将超声波水位计取下，使用端子线将电源及485引出进行调试。

3. 可进行数据查看、回波读取、参数设置等。

6.3 数据访问方式

方式一：扫码登录平台账号。
方式二：通过网址链接登录平台。
可通过平台查询流量数据以及物联网卡状态等信息。

7. 维护与保养

7.1 电池维护

1. 电池在规定环境内使用的年限约2年。

2. 如其他原因造成电池过放时可联系厂家更换电池或自行更换电池。

3. 打开主机盒盖子与电池盒盖子即可进行更换。

4. 二次开盖之后请确保主机壳的橡胶圈压紧才能旋紧螺丝。

7.2 传感器维护

1. 由于超声波液位计长期密闭于窨井中，会产生水汽使灰尘或泥沙凝固于探头表面导致信号强度偏弱，如发现数据异常可进行现场排查。

2. 投入式液位计如长期工作于浑浊污水中可能产生淤堵，请根据现场情况进行定期清理。

3. 现场维护时，不能改变传感器的间距，否则需重新设置传感器参数。

7.3 维护周期建议

8. 应用范围

本产品适用于以下领域的水位监测场景：

1. 下水道窨井液位监测：城市排水管网窨井液位的在线监测。

2. 水库水位监测：水库水位的连续在线监测。

3. 自然河道水位监测：河流、湖泊等自然水体的水位监测。

4. 城市内涝监测：城市低洼地区积水深度的监测。

5. 供电不便环境监测：无市电环境下的远程水位监测。

6. 污水处理厂：各类水池液位监测。

7. 水利水文监测：水文站水位自动监测。

9. 注意事项

1. 在安装位置辐射半径内，不能出现高于被测物的障碍物，如台阶、管网等。

2. 投入式液位计安装位置必须处于超声波液位计下方0.5米或大于0.5米。

3. 现场维护时，不能改变传感器的间距，否则需重新设置传感器参数。

4. 二次开盖之后请确保主机壳的橡胶圈压紧才能旋紧螺丝，保证防水性能。

5. 电池受环境温度和自损的影响，电池的有效效率在60%~90%之间。

6. 如为金属井盖，天线需埋入井盖附近槽中，不能直接贴近金属井盖。

7. 超声波液位计的螺纹为NPT 2"，安装支架开孔直径建议为62mm，支架厚度需大于2mm。

8. 本产品应在技术规格规定的环境条件下使用，超出规定范围的使用可能导致测量精度下降或设备损坏。

10. 常见问题处理

本文档所含技术信息仅供参考，如有变更，以实际产品为准。