水文设施设备水毁修复采购项目方案-防洪监测预警

一、项目背景

水文设施是监测水情、保障防洪安全、支撑水资源管理的核心基础设施，涵盖雨量站、水位站、水文站、数据传输设备及配套供电、防护设施等。近年来，受全球气候变化影响，极端暴雨、洪水、台风等灾害事件频发，导致大量水文设施遭受水毁损坏——部分雨量站被洪水冲毁、水位站传感器浸泡失效、水文站观测房坍塌、数据传输线路断裂，直接造成雨水情监测数据中断，影响防汛指挥决策的时效性和准确性。

据统计，某流域2024年汛期因洪水导致23处雨量站停运、15个水位监测点数据中断、8座水文站观测设备损毁，不仅延误了洪水预报预警，还增加了下游地区的防洪风险。为快速恢复水文监测能力，保障后续防汛抗旱、水资源调度工作正常开展，开展水文设施设备水毁修复采购项目势在必行。本项目通过采购并修复受损的监测设备、传输系统及配套设施，重建“全覆盖、高精度、高可靠”的水文监测网络，为区域水安全保障提供关键技术支撑。

二、现状问题

监测设备损毁严重：洪水冲刷导致雨量计、水位计等前端感知设备移位、浸泡或断裂，如翻斗式雨量计翻斗变形、雷达水位计天线损坏，部分设备因长时间泡水短路报废，无法采集雨量、水位等基础数据。

传输与供电系统瘫痪：野外水文站点的4G/5G通信模块、北斗短报文终端被洪水浸泡，数据传输链路中断；太阳能供电系统（太阳能板、蓄电池）损毁，部分站点因市电线路冲断彻底断电，设备无法正常运行。

观测设施与防护结构损坏：水文站观测平台、测流断面护岸被洪水冲垮，雨量站观测场围栏坍塌；部分站点观测房漏水、墙体开裂，内部设备受潮损坏，无法提供稳定的观测环境。

数据连续性与完整性缺失：水毁期间，大量水文站点停测，导致降雨、水位、流量等关键数据断档，影响洪水过程复盘分析和水文模型参数率定，对后续防洪预案优化造成阻碍。

应急修复响应滞后：现有修复流程中，设备采购周期长、供应商协调难度大，且部分损毁设备型号老旧、已停产，难以快速匹配替换，导致修复工作延误，错过汛后最佳恢复窗口期。

汛期高洪水位淹没房屋一楼

三、解决思路

优先保障核心功能恢复：按照“先关键、后常规”原则，优先修复防洪重点区域（如水库下游、城市防洪圈）的水文站点，优先恢复雨量、水位、流量等核心监测功能，确保基础数据采集不中断。

标准化采购与适配：统一采购符合国家水文监测标准（如SL61-2021《水文自动测报系统技术规范》）的设备，优先选择兼容性强、适配现有系统的产品，避免因型号差异导致的集成难题；对老旧停产设备，采购技术参数相当或更优的替代产品，并提供免费调试服务。

强化设备抗毁能力：采购具备高防护等级、抗冲击、耐腐蚀的设备，如防护等级IP68的传感器、抗冲刷的观测平台构件；优化供电与传输系统设计，采用“太阳能+蓄电池+市电”三备份供电系统，“4G/5G+北斗”双模传输，提升设施应对极端灾害的保障能力。

全流程高效协同：建立“需求对接-设备采购-物流运输-现场安装-调试验收”闭环流程，提前与供应商签订应急供货协议，明确3-7天内到货的时限要求；组建专业施工团队，同步开展设备安装与设施修复，缩短工期。

数据补全与校验：修复完成后，通过周边站点数据插补、历史同期数据对比等方式，补全水毁期间的缺失数据；对新安装设备进行至少72小时的稳定性测试，确保数据精度达标（如雨量计误差≤±3%、水位计精度≤±2mm）。

桥梁及测量设备被水冲毁

四、硬件感知体系

1、前端监测设备：

雨量监测设备：在受损雨量站重新布设翻斗式遥测雨量计或超声波雨量计，配备防风圈、防堵网，确保在暴雨、大风天气下稳定采集雨量数据；关键站点增设双传感器冗余备份，避免单点故障导致数据中断。

水位监测设备：在河道、水库等受损水位站安装雷达水位计或压力式水位计，选择具备自动温度补偿、抗泥沙干扰功能的产品；安装位置避开水流湍急、易淤积区域，采用钢结构支架固定，提升抗冲刷能力。

水测家雷达水位计SCJ-LD40

流量监测设备：对损毁的水文站，根据河道类型采购对应的流量监测设备——中小河道选用水平式声学多普勒流速仪（H-ADCP），大型河道选用走航式ADCP或雷达流量计，确保精准测量洪水期高流速水流。

2、数据传输与采集设备：

北斗三号数传终端

数据采集终端：采购工业级水文数据采集终端，支持多接口（RS485、4-20mA、脉冲）接入，兼容雨量、水位、流量等多种传感器，具备本地数据存储（≥3年）和断点续传功能，保障数据不丢失。

通信设备：采购遥测终端机和北斗短报文模块，北斗模块支持短报文数据传输（单次通信量≥100字节），确保无公网信号时数据正常上报。

SCJ-RTU01遥测终端机

3、供电与防护设施：

供电设备：采购高转化率（≥18%）的太阳能电池板（功率50-100W）、长寿命锂电池（容量100-200Ah）及充电控制器，形成多备份供电系统；对市电可达站点，采购防雷配电箱，防止雷击损坏设备。

防护与结构设施：采购抗冲刷的观测平台钢板、混凝土护岸构件，修复损毁的观测房墙体与屋顶；为传感器配备不锈钢保护套管，为设备箱加装防盗锁和防水密封条，提升设施抗毁与防护能力。

五、产品选型

翻斗式遥测雨量计：采购符合SL/T195-2015《水文测报装置遥测雨量计》标准的产品，分辨率0.5mm，测量误差≤±3%（降雨强度0.5-4mm/min），承雨口径200mm，外壳采用304不锈钢材质，具备防腐蚀、抗老化特性；配备自动排水装置，避免雨水淤积导致的测量偏差；支持RS485接口和脉冲信号输出，可直接接入现有数据采集终端。

雷达水位计：采购武汉水测家科技高频雷达水位计，测量范围0-50m，精度≤±3mm，分辨率0.001m，防护等级IP68，采用非接触式测量，不受水体浑浊度、漂浮物影响；支持Modbus协议，具备高温（+85℃）、低温（-40℃）适应能力，适合野外极端环境。

水平式声学多普勒流速仪（H-ADCP）：采购工作频率2MHz的H-ADCP，测量流速范围0.05-5m/s，流量计算精度±2%，支持单波束/多波束切换，可适应宽10-50m的中小河道；内置姿态传感器，自动修正安装角度误差（±15°范围内）；具备泥沙浓度监测功能，可同步采集水流含沙量数据，支持RS485接口传输。

水文数据采集终端：采购武汉水测家科技遥测终端机，支持多路传感器接入，内置512M存储芯片，采样频率可设置（1-240分钟/次），支持4G和北斗短报文双模通信，可自动识别网络状态并切换，当4G信号强度弱，自动启用北斗传输；内置数据加密功能，符合国家信息安全等级保护要求。

太阳能供电系统：采购100W单晶硅太阳能电池板，光电转换效率≥21%，具备抗冰雹（直径25mm）、抗大风（风速≥12级）能力；搭配100Ah胶体蓄电池，循环寿命≥1200次，支持深度放电（放电深度80%）；配备高性能充电控制器，具备过充、过放、短路保护功能，可远程监测电池电量状态。

武汉水测家移动式雷达波测流系统在水文站应用案例

六、场景应用

水库防洪监测修复：某水库下游水位站因洪水冲毁，导致水库泄洪期间无法监测下游水位，修复时采购雷达水位计和双模通信终端，安装在水库溢洪道下游500m处，采用“太阳能+蓄电池”供电，数据实时传输至水库调度中心。修复后，当水库泄洪时，调度中心可实时掌握下游水位变化，精准控制泄洪流量，避免下游村庄被淹。

中小河流水情监测恢复：某流域3处中小河流水文站的H-ADCP被洪水冲走，修复时采购3台水平式H-ADCP，安装在河道平直段，搭配翻斗式雨量计和数据采集终端，采用“4G+北斗”双模传输。恢复后，可实时采集河道流量和流域降雨量数据，通过水文模型预测洪水演进过程，提前6-12小时向下游乡镇发布预警。

城市防洪圈雨量站修复：城市周边5处雨量站因暴雨导致设备短路，修复时采购超声波雨量计（避免翻斗式因泥沙堵塞失效），防护等级提升至IP68，安装在城市防洪堤沿线，数据通过4G网络传输至城市防汛指挥中心。同时，为雨量站配备防风防涝观测井，防止雨水倒灌损坏设备，确保汛期降雨数据连续采集，为城市内涝预警提供支撑。

偏远山区站点供电修复：某偏远山区水位站因洪水冲断市电线路、损毁太阳能板，修复时采购100W太阳能板+200Ah蓄电池+UPS备份供电系统，搭配北斗短报文终端（该区域无4G信号）。系统具备低功耗模式，非汛期可设置每30分钟采集1次数据，延长蓄电池续航至15天以上；汛期自动切换为10分钟/次的高频采集，确保关键数据不遗漏。

通过本项目实施，可在汛后1-2个月内完成受损水文设施的全面修复，恢复区域水文监测网络的完整性和可靠性，不仅能为后续防汛抗旱工作提供精准数据支撑，还能通过设备抗毁能力的提升，降低未来灾害导致的设施损毁风险，保障水文监测工作的连续性和稳定性。

武汉水测家科技作为一家专注于水文水利、气象环保及物联网等领域监测设备的研发生产商，公司通过了质量管理体系认证，自主研发的产品有多普勒超声波流量计、便携式多普勒超声波流量计、雷达流速仪、雷达水位计、雷达流量计、遥测终端机、自动雷达波测流系统和阵列式雷达波测流系统等设备，公司积极参数现代化水文水利项目，助力水利事业建设.