一．前言

全球氣候變化背景下極端降雨事件愈發(fā)頻繁，洪澇災(zāi)害對(duì)城市運(yùn)轉(zhuǎn)、鄉(xiāng)村安全及生態(tài)環(huán)境的威脅持續(xù)加劇。排澇防汛監(jiān)測(cè)設(shè)備作為防洪體系的“感知神經(jīng)”，通過(guò)精準(zhǔn)捕捉水情動(dòng)態(tài)與設(shè)備狀態(tài)，為災(zāi)害預(yù)判、應(yīng)急調(diào)度提供科學(xué)支撐。

二．監(jiān)測(cè)原理

監(jiān)測(cè)設(shè)備的技術(shù)原理圍繞多維度感知需求構(gòu)建，不同類型設(shè)備依據(jù)物理定律與技術(shù)邏輯實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。流量監(jiān)測(cè)設(shè)備中超聲波多普勒流量計(jì)則利用聲波遇水流中懸浮顆?；驓馀莓a(chǎn)生的多普勒頻移效應(yīng)測(cè)量流速，因而對(duì)含雜質(zhì)、泥沙較多的水體具有良好適應(yīng)性。水位監(jiān)測(cè)領(lǐng)域靜壓式液位傳感器通過(guò)測(cè)量液柱壓力間接換算水位高度，雷達(dá)水位計(jì)采用非接觸式測(cè)量方式減少維護(hù)需求；遠(yuǎn)程水位監(jiān)測(cè)站借助4G無(wú)線傳輸技術(shù)，把分散區(qū)域的水位數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳至控制中心。

三．技術(shù)參數(shù)

多普勒超聲波流量計(jì)

流速測(cè)量范圍：0.02-5m/s（可擴(kuò)大） 流速測(cè)量精度：±1%±0.01m/s分辨率：1mm/s

水位測(cè)量范圍0-10m（可擴(kuò)大） 水位測(cè)量精度：±1cm分辨率：1mm

流量測(cè)量范圍：0.001-999999999m3/h流量測(cè)量精度：±2-3%（根據(jù)斷面形態(tài)有所不同） 分辨率：0.001m3/h

40米雷達(dá)水位計(jì)

測(cè)量范圍 ：40m

測(cè)量精度 ：±1cm

分 辨 率：1mm

天線發(fā)射角度：(水平和垂直，3dB）12°

發(fā)射頻率 ：24GHz

壓力式水位計(jì)

水位范圍：0-10m...0-200m

測(cè)量精度：±0.1%FS

分辨率：1mm

四．技術(shù)優(yōu)勢(shì)

排澇防汛監(jiān)測(cè)設(shè)備的核心優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在監(jiān)測(cè)精度、響應(yīng)效率與協(xié)同能力等方面，技術(shù)創(chuàng)新使其突破傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)模式的局限。設(shè)備采用“天空地水工”一體化感知架構(gòu)，整合衛(wèi)星、雷達(dá)、地面站點(diǎn)及無(wú)人機(jī)等監(jiān)測(cè)資源，實(shí)現(xiàn)全流域、全時(shí)段、全要素覆蓋，讓監(jiān)測(cè)盲區(qū)大幅減少。數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)依托物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線通信技術(shù)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能在分鐘級(jí)內(nèi)同步至控制中心與管理人員終端，使得應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間顯著縮短；部分設(shè)備搭載變頻調(diào)速技術(shù)，可根據(jù)水位上升速率動(dòng)態(tài)調(diào)整運(yùn)行頻率，實(shí)現(xiàn)排水效率與能源消耗的平衡。大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)的融入讓設(shè)備具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析能力，歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)被長(zhǎng)期歸檔后，通過(guò)深度挖掘可生成趨勢(shì)曲線與統(tǒng)計(jì)報(bào)表，為防汛預(yù)案優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。與傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)相比，智能監(jiān)測(cè)設(shè)備不僅降低人力成本，更能避免人為誤差，其遠(yuǎn)程操控功能讓管理人員在非現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下也能完成設(shè)備啟停與參數(shù)調(diào)整。

五．應(yīng)用場(chǎng)景

監(jiān)測(cè)設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景已從單一泵房、河道延伸至多元防汛場(chǎng)景，形成全方位覆蓋格局。城市區(qū)域中，低洼路段、地下隧道、地下車庫(kù)等易澇點(diǎn)部署的水位監(jiān)測(cè)設(shè)備，能實(shí)時(shí)捕捉積水深度，當(dāng)數(shù)值超過(guò)20cm閾值時(shí)，通過(guò)智慧城市管理平臺(tái)向交管部門(mén)、社區(qū)居民推送警示信息。鄉(xiāng)村與流域治理中，河道上下游、水庫(kù)周邊及溝渠交匯處的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，持續(xù)追蹤水位、流量變化，為水庫(kù)調(diào)度、河道清淤、排澇泵站啟停提供決策依據(jù)；長(zhǎng)江流域構(gòu)建的約5萬(wàn)個(gè)水文氣象報(bào)汛站點(diǎn)，整合86部雷達(dá)與風(fēng)云4號(hào)氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)180萬(wàn)平方公里流域的水情監(jiān)測(cè)。排澇泵房作為核心應(yīng)用場(chǎng)景，集成流量、水位、設(shè)備狀態(tài)三類監(jiān)測(cè)設(shè)備，形成閉環(huán)管控系統(tǒng)：集水池內(nèi)的液位傳感器與泵房外的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站聯(lián)動(dòng)，把水情數(shù)據(jù)傳遞至自控系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)合設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)與維護(hù)狀況選擇水泵組合啟動(dòng)，壓力傳感器與溫度傳感器則實(shí)時(shí)反饋設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，確保泵房高效穩(wěn)定運(yùn)行。

六．總結(jié)

排澇防汛監(jiān)測(cè)設(shè)備的技術(shù)演進(jìn)與場(chǎng)景拓展，推動(dòng)防汛工作從“被動(dòng)應(yīng)對(duì)”向“主動(dòng)預(yù)判”轉(zhuǎn)型。隨著數(shù)字孿生、人工智能等技術(shù)與監(jiān)測(cè)設(shè)備的深度融合，設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度與協(xié)同調(diào)度能力將持續(xù)提升。在未來(lái)防汛工作中，需進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)備參數(shù)設(shè)置、拓展應(yīng)用場(chǎng)景覆蓋范圍，讓監(jiān)測(cè)設(shè)備充分發(fā)揮“千里眼”“順風(fēng)耳”作用，為守護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全與區(qū)域生態(tài)安全筑牢技術(shù)屏障。