机场高铁站消防水池液位监测解决方案

一、方案背景与核心需求

1.1 应用场景特殊性

1.2 核心需求解析

• 合规性要求：严格遵循《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）强制性条文，实现就地水位显示与消防控制室远程双显示，具备明确的高、低水位报警功能，报警信号需稳定传输至消防控制室并接入消防主机，确保通过消防验收。

• 精准稳定监测：需实现24小时不间断连续液位监测，测量误差≤±1cm，能抵御机场高铁站复杂电磁环境（如高铁运行、航空雷达等）的干扰，避免数据失真或误报警。

• 快速报警响应：当水位超出预设阈值（高水位为溢流水位以下，低水位为警戒水位以上）时，系统需立即触发就地与远程双重声光报警，并通过多重渠道通知相关运维人员，报警响应时间≤30s。

• 智能化联动与管理：支持与消防主机（FAS）、建筑设备监控系统（BAS）联动，可根据水位情况自动触发补水泵启停；具备数据存储、历史曲线分析功能，方便运维人员进行趋势研判和设备维护；支持多用户权限管理，适配机场高铁站多部门协同运维需求。

• 适应复杂环境：设备需具备高防护等级（IP68及以上），能适应地下水池潮湿、多尘、可能存在的腐蚀等环境；部分户外或高空点位需具备防雷击功能，确保极端天气下系统稳定运行。

二、方案核心架构

2.1 感知层：高精度液位采集

• 主传感器：选用投入式静压液位计（如WH311系列），采用全不锈钢激光封焊结构，防护等级IP68，精度达±0.1%FS，测量误差≤1cm。其核心优势在于信号稳定、响应速度快，能将液位高度转化为4-20mA标准模拟量信号，适配长距离传输，且具备良好的抗电磁干扰能力，可有效抵御高铁运行、机场雷达等复杂电磁环境的影响。

• 备用传感器：配置导波雷达液位计（如罗斯蒙特3300系列）作为冗余备份，精度达±1mm，采用非接触测量方式，不受水体杂质、温度变化影响，尤其适用于大型消防水池的深度监测。当主传感器出现故障时，备用传感器可无缝切换，保障监测不中断。

• 辅助装置：在水池就地设置磁翻板液位计作为机械式备用显示手段，无需电源，可直观查看水位，方便现场巡检人员核对数据，提升系统冗余性。

2.2 传输层：稳定可靠的信号传输

• 有线传输：主传输链路采用工业级RS485总线+屏蔽双绞线，将液位传感器输出的4-20mA模拟量信号传输至现场变送器，经变送器转换为数字信号后，通过屏蔽双绞线传输至消防控制室的PLC或RTU。屏蔽双绞线需单端接地，有效降低电磁干扰，确保信号传输距离可达5000米，满足机场高铁站大范围信号传输需求。

• 无线备份：对于部分布线困难的区域（如室外高位水箱、偏远附属设施水池），采用NB-IoT/LoRa无线传输模块作为备份。选用WH311-LoRa/NB-IoT版液位计，支持电池供电（续航长达3-5年），可将数据无线传输至云平台，避免因有线线路故障导致的信号中断。

2.3 处理层：数据处理与逻辑判断

• 核心设备：配置工业级PLC（可编程逻辑控制器）或RTU（远程终端单元），具备强大的数据处理能力和抗干扰性能。PLC内置滑动平均滤波算法，可消除瞬时干扰导致的数据波动，确保数据稳定。

• 逻辑功能：预设高、低水位阈值（根据水池实际容积和设计规范设定），PLC实时对比采集到的液位数据与预设阈值：当水位高于高水位阈值时，触发高水位报警，防止水体溢流；当水位低于低水位阈值时，触发低水位报警，提醒及时补水；同时，PLC可根据水位情况输出控制信号，联动补水泵启停，实现自动补水。

• 协议适配：通过Modbus RTU/TCP协议实现与消防主机、监控平台的通信对接，确保数据可无缝接入现有消防系统，打破信息孤岛。

2.4 应用层：智能监控与运维管理

• 就地显示层：在消防泵房或水池附近配置智能数显仪（如WH6系列），实时显示液位数值、报警阈值及设备运行状态，支持声光报警功能。当水位异常时，数显仪立即发出声光警报，方便现场巡检人员第一时间发现并处置问题。

• 控制室监控层：在消防控制室设置高清显示终端，与消防主机联动，实时同步显示各消防水池的液位数据、设备运行状态及报警信息。当发生水位异常时，终端立即弹出报警弹窗，并触发集中声光报警，提醒值班人员及时响应。同时，系统支持视频联动功能，可自动弹出对应水池区域的监控画面，辅助值班人员快速确认警情。

• 远程管理平台：搭建智慧消防云平台，支持通过电脑客户端、手机APP远程访问。平台具备数据存储、历史曲线查询、报表生成、多用户权限管理等功能：可存储15万组以上水位和温度数据，方便运维人员追溯历史运行情况；生成日、周、月液位变化报表，为设备维护和水质管理提供数据支撑；支持多角色权限设置，不同部门人员可根据权限查看相关数据，实现协同管理。此外，平台具备多重报警通知功能，当水位异常时，可通过短信、邮件、APP推送等方式通知相关运维人员，确保响应及时。

三、关键设备选型

四、系统核心功能

4.1 实时精准监测

4.2 多重报警响应

4.3 智能联动控制

4.4 数据追溯与分析

4.5 多权限协同管理

4.6 故障自诊断与冗余保障