一、產品系統結構

OWL-SMART-WT山洪 /水澇預警超聲波水位監測系統屬于物聯網監測系統架構，結合了“多端顯示”“多端觸達”的思想，監測硬件設備作為前端，聯合北斗定位，24小時不停電監測現場環境數據，并通過主機4Glte/NB-IOT上傳數據到云平臺；云平臺24小時全天侯實時，接收、保存，下載、圖表顯示、智能分析、智能告警提醒(支持5路，短信，電話，微信)，用戶可以通過微信公眾號端，電腦端，大液晶電視屏可以直觀查看實時數據，歷史數據，數據變化趨勢，規律等。

二、模塊參數與結構

1. 主機

主機采用壓鑄鋁金屬外殼，具備防曬，防水，防冰雪凍等功能，采用22OV或者太陽能兩種靈活的供電方式。

主機做為物聯網前端的核心，主要功能包含數據采集（液位數據采集，溫度采集），數據通訊，北斗定位，電源管理等功能，主機實現數據智能化邊緣計算，分析，存儲，上傳，交互，狀態管理；

2. 液位傳感器

  圖1 超聲波液位傳感器

外形尺寸：Φ92mm×198mm×M60

安裝接口：M60X2或￠61MM圓孔(配大螺母)、DN80非標

儀表材質：ABS工程塑料

進線線纜：內有接線端子用戶自定

工作環境：常溫、常壓  

防護等級：IP65（可定制更高防護等級）

防爆等級：Exia IIB T4 Ga(定貨選購)

量程：5、8、10、12、15、20、25、30、35、40m（訂貨時選購）

本模塊采用進口工業級芯片，數字溫度補償等相關專用集成電路。具有抗干擾性強，可任意設置上下限節點及在線輸出調節，并帶有現場顯示，外殼采用工程塑料ABS防水外殼，殼體小巧且相當堅固。本產品不必接觸工業介質就能滿足大部分液位、料位測量要求，徹底解決了壓力式、電容式、浮子式等傳統測量方式帶來的纏繞、堵塞、泄露、介質腐蝕、維護不便等缺點。因此可廣泛應用于與料位、液位測控相關的各個領域。

注意：根據化糞池的特點，不能使用投入式的液位傳感器，極容易堵塞，造成系統失靈；

3. 投入式溫度傳感器（可選配）

測量范圍：0-100℃

精度：0.3% 級測量精度

儀表材質：304不銹鋼

工作環境：常溫（0-50℃）、常壓

防護等級：IP65（可定制更高防護等級）

注意：不推薦使用紅外非接觸式的溫度傳感器，因為紅外溫度傳感器需與檢測物體距離在2米內才能測量準確，故不推薦使用，建議使用本文檔推薦的投入式溫度檢測模塊。

三、可接入阿里云iot物聯網平臺

四、安裝接線

1. 主機安裝

發貨含有L板一個、U螺絲組件和狗牙各二、5mm厚鋁制背板一塊，使用航空頭接線，按照發貨附帶的說明書把相應的航空頭接上即可。

2. 液位探頭的安裝

 探頭同時產生超聲脈沖波和檢測回波，超聲脈沖波以一定的錐形波面從探頭的表面傳播出去。在這個區域內，不應有任何阻礙并且遠離進料口。探頭的安裝位置應選擇在探頭的發射面和被測介質間沒有障礙物存在的位置。見圖一。

在安裝探頭時需考慮容器的形狀。如果探頭安裝不正確，一定形狀的容器將產生二次回波。這類問題主要集中在圓錐形以及球形罐頂部。這種特殊的形狀可以將發射出的回波再聚焦放大產生錯誤讀數。選擇正確的安裝位置可以解決這一問題。請見圖二。

探頭可以選擇用法蘭或是標準的M60×2螺紋安裝（安裝接口與實物為準）。無論是法蘭安裝或是螺紋安裝，或是有無選擇錐筒，應該保證探頭的底部突出過程接口的底部。圖三說明了正確的安裝方法。

探頭的安裝應避免其發射的聲波通道與容器壁保持如圖四所示的理想區域內。圖四所示量程與探頭安裝距離容器壁的區域，如果安裝距離小于理想區域下線所規定的距，則應將探頭安裝在“最小間距”區域之內。如果距側壁的安裝距離仍 “ 最小間距”線的下方，變送器將有可能不能正確地測量物位。見圖四

在固體物料測量中探頭需典型安裝于距離側壁1/3容器壁到中心進料口間距離。當物料堆積時將形成一個錐面。圖五、六所示的探頭安裝位置將給出一個平均物位的讀數，這個平均物位為當物料堆平的情況下的物位高度。這對于錐形的堆積或是卸料時出現的凹形堆積面都是正確的。

這種安裝所測得的平均物位高度僅對于圓柱形容器并且進料口處于容器中心線位置才是正確的。對于其它形狀的容器或是進料口不在中間位置，探頭的安裝應按照用戶的要求并應符合前述要求。

表面平靜無波的液體，超聲波測量將獲得最佳效果。如果液體表面有雜物、氣泡或較大波動時，應加裝導波管。導波管直徑應大于120mm，且無接頭。如圖七

工作模式

本產品有物位模式（測空高）和液位模式（測差值），物位模式不用作任何設置直接使用。液位模式與物位模式的區別如下，圖八

 液位模式時

安裝位置（B）為罐底至物位儀探頭端面的總高度，A為 探頭端面到液面的距離，D為液面的高度，即D= B（安裝位置）-A，使用此功能時物位儀顯示值為液面的高度（D）.

 物位模式時

安裝位置（B）=0，使用此功能時物位儀顯示值為物位儀探頭端面到液面的距離（A）。

工作環境與濾波

本機默認開啟動態濾波功能，可以實際對攪拌、罐壁、橫桿等固定而無法避開的干擾物的濾除。但對于完全密閉的狹小空間或其它極易形成二次回波的環境并不一定可靠，當出現顯示值為實際值的二倍左右的規律錯誤值時應將“工作環境”菜單值改為“密閉”。

供電建議用12V大于2W的直流穩壓電源供電，如果使用開關電源供給直流時，直流電源負必須連接大地。安裝接線請參考說明書或物位儀機身標簽以及蓋子內部已標記的編號。.為保證本機工作穩定、模擬輸出精度，正常使用前請通電＞15分鐘預熱。擰緊后蓋以防進水或灰塵。野外工作時，請在物位儀上方搭遮陽棚，以避免日光的直射和雨淋,應采取防雷措施。

五、山洪 /水澇預警超聲波水位監測系統案例

廣西貴港園博園   

廣西南寧污泥廠液位監測