雷达水位计是一款非接触式的水位监测设备，其利用电磁波来探测水位。工作时，雷达水位计从传感器天线发射雷达脉冲，这些脉冲在空气中传播，当遇到水面时，部分脉冲会被反射回来。雷达水位计的接收系统会接收这些反射回来的脉冲，并记录下脉冲发射与接收的时间间隔 T 。
由于电磁波在空气中的传播速度 C 是一个常数，根据公式 H = CT / 2 ，就可以计算出雷达水位计与水面之间的距离。同时，结合雷达水位计的安装高程，就能得出实时水位。
在这个过程中，电磁波的发射频率和功率是经过精心设定的，以确保能够准确地探测到水位信息。并且，雷达水位计通常采用先进的信号处理技术，能够过滤掉干扰信号，提高测量的准确性和稳定性。
雷达水位计在水文水利场景中有着较多的应用。在河道监测中，它能够实时获取水位数据，为防洪和水资源调度提供关键信息。尤其在水流湍急、地形复杂的河段，其非接触式测量的优势得以充分发挥，不受水流速度和泥沙含量的影响。在水库管理方面，雷达水位计可以准确测量水位变化，有助于合理控制蓄水和放水，保障水库的安全运行。对于明渠的水位监测，它能提供准确的数据，为农田灌溉和排水系统的优化提供支持。
二、超声波水位计
超声波水位计通过超声波换能器（探头）发射高频超声波脉冲，当脉冲遇到被测水位表面时会被反射回来，部分反射回波被换能器接收并转换成电信号。从发射到接收的时间差与探头到水位的距离成正比。
根据公式 S = C × t / 2 （其中 S 是测量距离， C 是超声波在空气中的传播速度，约为 340m/s， t 是回波时间），就能计算出探头到水面的距离。同时，已知探头到构筑物底部的固定距离 H ，通过公式 h = H - S 就能得出水位高度 h 。
由于发射的超声波脉冲有一定宽度，距离换能器较近的区域会存在反射波与发射波重叠，形成测量盲区。盲区大小因超声波水位计型号而异。
（二）应用范围在水库中，超声波水位计能够实时地监测水位变化，为水库的蓄水和放水调度提供可靠依据，保障水库的安全运行。在大坝的安全监测方面，它可以持续监测坝体浸润线和渗流压力等关键参数，帮助工程师及时发现潜在隐患，评估大坝的稳定性。在水文水利领域的洪水预警和水资源管理中，超声波水位计也发挥着重要作用，为相关决策提供准确、及时的数据支持。
压力式水位计是根据静水压力原理来测量水位的。当传感器投入到被测液体中某一深度时，传感器迎液面受到的压力通过导气不锈钢引入到传感器的正压腔，同时将液面上的大气压与传感器的负压腔相连，以抵消传感器背面的大气压。这样，传感器测得的压力为：Ρ = ρ.g.H + Po，其中 P 为变送器迎液面所受压力，ρ 为被测液体密度，g 为当地重力加速度，Po 为液面上大气压，H 为变送器投入液体的深度。通过测取压力 P ，再结合已知的液体密度等参数，就可以计算出液位深度。
在压力与水位的换算关系中，通常需要先确定传感器的测量范围和精度等参数。例如，当测量范围为 0 - 20 米，精度为 0.1%FS 时，若测得压力为 100kPa，液体密度为 1000kg/m³，重力加速度取 9.8m/s²，大气压取 101.3kPa，通过公式计算可得水位高度。
在城市供排水方面，压力式水位计可精确测量供排水管道内的水位，为优化供排水系统的运行提供数据支持，确保供水稳定和排水顺畅。在污水处理中，它能实时监测处理池内的水位变化，有助于控制处理流程和设备的运行，提高处理效率和质量。
随着技术的不断进步，水位远程监测系统正朝着更加先进和智能化的方向发展。在监测精度方面，未来有望实现亚毫米级的精度提升，从而为水资源管理和水利工程提供更为精确的数据支持。传感器技术的持续创新，将使得水位测量对复杂环境的适应能力更强，如应对极端温度、强电磁干扰等。通信技术的发展将进一步提升数据传输的速度和稳定性。5G 乃至未来的 6G 技术的应用，将实现实时、高清的水位图像和视频传输，让监测者能够更加直观地了解水位情况。人工智能和大数据技术的深度融合，将使系统具备更强大的数据分析和预测能力。不仅能够水位变化趋势，还能结合气象、地理等多源数据，为水利决策提供更多面、准确的建议。
