水位在線監測系統常用于水利，大壩，河道，深井等水利工程項目。主要采用的儀器監測方式有如下三種：雷達水位計，氣泡水位計，鋼管浮子水位計。

一、雷達水位計

GRLDSWXXB系是高頻雷達式物位測量儀表，測量最大距離可達80米。天線被進一步優化處理，新型快速的微處理器可以進行更高速率的信號分析處理，使得儀表可以用于反應釜、固體料倉等一些復雜的測量條件。原理如下：

雷達水位計天線發射較窄的微波脈沖，經天線向下傳輸。微波接觸到被測介質表面后被反射回來再次被天線系統接收，將信號傳輸給電子線路部分自動轉換成物位信號（因為微波傳播速度極快，電磁波到達目標并經反射返回接收器這一來回所用的時間幾乎是瞬間的）。

二、氣泡式水位計

氣泡式水位計原理如下：

水位計將空氣通過過濾、凈化后，氣泵將空氣經單向閥壓入儲氣罐中，儲氣罐中的氣體分兩路分別向壓力控制單元中的壓力傳感器設備和通入水下的通氣管中輸送，當氣泵停止吹氣時，單向閥閉合，水下通氣管口被氣體封住。從而形成了一個密閉的連接壓力傳感器和水下通氣管口的空腔。根據壓力傳遞原理可知，在通氣管道內的氣體達到動態平衡時，水下通氣管口所承受的壓力經過通氣管傳遞到壓力控制單元的壓力傳感器上，所以，水下通氣管口的壓力和壓力控制單元的壓力傳感器所承受的壓力相等，用此壓力值減去大氣壓力值，即可得到水頭的凈壓值，從而便可得出測量水位值。

三、浮子水位計

浮子水位計的原理：

儀器以浮子感測水位變化，工作狀態下，浮子、平衡錘與懸索連接牢固，懸索懸掛在水位輪的“V”形槽中。平衡錘起拉緊懸索和平衡作用，調整浮子的配重可以使浮子工作于正常吃水線上。在水位不變的情況下，浮子與平衡錘兩邊的力是平衡的。當水位上升時，浮子產生向上浮力，使平衡錘拉動懸索帶動水位輪作順時針方向旋轉，水位編碼器的顯示讀數增加；水位下降時，則浮子下沉，并拉動懸索帶動水位輪逆時針方向旋轉，水位編碼器的顯示器讀數減小。

本儀器的水位輪測量圓周長為32厘米，且水位輪與編碼器為同軸聯接，水位輪每轉一圈，編碼器也轉一圈，輸出對應的32組數字編碼。當水位上升或下降，編碼器的軸就旋轉一定的角度，編碼器同步輸出一組對應的數字編碼（二進制循環碼，又稱格雷碼）。不同量程的儀器使用不同長度的懸索能夠輸出1024至4096組不同的編碼，可以用于測量10至40米水位變幅。

通過與儀器插座相聯接的多芯電纜線可將編碼信號傳輸給觀察室內的電顯示器或計算機，用作觀測、記錄或進行數據處理；安裝有RS485數字通信接口（或4-20mA）的水位計，可以直接與通信機、計算機或相應儀表相聯接，組成為水文自動測報系統。

儀器的內置式RS485數字通信接口（選裝），具備選址、選通功能，能以二線制方式遠距離傳輸信息，在一對雙絞線信號線上可以驅動或接收多臺水位（或閘位）傳感器，實現遙測組網。