一、 背景与痛点：台风天的“地下室噩梦”

客户画像：宁波某低洼工业园区的物业工程部。园区内有 10 个分布在不同地下室的污水提升泵站。

面临困境：

1. 反应滞后：去年台风季，暴雨导致地下水位暴涨。由于泵站采用老式的“浮球开关”控制，其中一个浮球卡死，水泵未启动，导致地下车库倒灌，损失惨重。

2. 巡检成本高：为了防止意外，现在每天安排 3 个班次工人骑电动车巡检 10 个泵站，还要手工记录电流电压，人力成本一年超 30 万。

3. 网络盲区：泵站都在地下二层，没有拉光纤，手机信号也只有一格。之前装过 DTU，经常掉线失联。

4. 泡沫干扰：园区有纺织印染企业，污水表面常漂浮大量白色泡沫，导致超声波液位计经常读数跳变（把泡沫当成了水面），造成水泵频繁误启停。

我们的任务：用 5 万元（平均单站 5000 元）的预算，实现 10 个泵站的全自动液位控制 + 远程无人值守，且必须解决泡沫干扰问题。

二、 解决方案架构：边缘 PLC + 穿透力雷达

我们采用了“控制与通讯一体化”的架构，去掉了传统的“PLC + 另外挂一个 DTU”的累赘设计。

• 感知层：弃用超声波和浮球，全线换装 80GHz 调频连续波 (FMCW) 雷达液位计。80GHz 的波长极短，能穿透泡沫直接打到水面上。

• 控制层：使用 支持 4G 的边缘控制器 (Edge PLC)。逻辑直接写在控制器里（本地闭环），即使断网也能根据液位自动控制水泵启停。

• 传输层：外接 5 米长的高增益吸盘天线，将天线引出到地面或通风井口，解决地下室信号问题。

80GHz 雷达 / 电流互感器 -> [4G 边缘控制器 (内置逻辑)] --(吸盘天线)--> [MQTT 云平台] -> 手机 App

三、 核心杀手锏：全透明 BOM 表与成本分析

这个方案的核心是“把钱花在刀刃上”（买好的雷达），而在控制器上利用国产一体机降本。

我们对比了 26GHz 雷达、80GHz 雷达和超声波在“多泡沫环境”下的实测曲线。

四、 实施难点与避坑复盘 (The Reality)

1. “虚假水位”导致的干烧 (Dry Run)

• 现象：雷达安装位置不好，电磁波打到了水泵的出水管或者梯子上，回波一直显示液位 1.5米（实际水已抽干）。结果水泵一直空转，差点烧毁机械密封。

• 解决：

• 安装位置：雷达必须离墙壁和泵管至少 50cm。

• 虚假回波抑制：在雷达参数软件里进行**“空罐学习” (Empty Tank Mapping)**，把梯子和管道的固定反射波屏蔽掉。

2. 地下室的“信号呼吸”

• 现象：白天信号好，晚上信号差。DTU 频繁掉线重连。

• 原因：地下室信号本来就在临界值 (-105dBm)。

• 解决：

• 硬件：必须用馈线把天线拉到一楼通风口或室外。严禁把棒状天线直接锁在金属电控箱里！

• 软件：启用 MQTT 的 QoS 1 和 Retain 机制。如果断网，数据先存在 PLC 本地，联网后自动补传。

3. “水锤效应”误报

• 现象：水泵停止瞬间，水管里的水回流冲击止回阀，导致液位剧烈波动，雷达读数瞬间跳变，触发报警。

• 解决：在 PLC 程序里增加 “滤波延时”。液位信号取最近 5 秒的平均值，且报警逻辑增加“持续 10 秒高于阈值才报警”，过滤掉瞬时波动。

五、 最终成果 (Quantifiable Results)

• 人力解放：取消了每日 3 班倒的巡检，改为每周 1 次例行维护。每年节省人力支出 25 万元。

• 灾害预防：系统上线后，成功应对了 3 次暴雨红色预警。通过云平台**“群控模式”**，在暴雨来临前提前手动抽空所有集水井，腾出库容，园区再未发生倒灌。

• 设备延寿：通过“轮泵策略”（A泵用一次，下次用B泵），两台水泵磨损均匀，故障率降低 60%。

六、 一键复用此方案

您的客户也在管理小区供水、污水处理或雨水泵站？

这套 “泵站集控标准包” 内置了轮泵逻辑、防堵转逻辑和液位换算算法。

我们在引擎中预置了“80GHz 雷达选型计算器”，输入井深和井口尺寸，自动推荐合适的雷达波束角。

涉及核心产品：

• 80GHz FMCW 雷达液位计 (抗泡沫版)

• 繁易/InHand 4G 边缘控制器

• 高增益吸盘天线 (5米/10米)