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窨井水位监测设备:防汛预警 “地下哨兵”

暴雨频发季节,城市窨井作为排水系统的 “咽喉”,其水位异常升高易引发井盖冲失、路面积水倒灌等安全隐患 —— 轻则阻碍交通

暴雨频发季节,城市窨井作为排水系统的 “咽喉”,其水位异常升高易引发井盖冲失、路面积水倒灌等安全隐患 —— 轻则阻碍交通,重则威胁行人生命安全。过去,城市窨井水位监测多依赖人工定点巡查,不仅覆盖范围有限,还受暴雨、夜间等恶劣条件限制,难以实时捕捉水位突变,导致内涝预警滞后。市政工程领域技术人员指出,窨井水位监测设备的应用,可通过智能化感知与远程传输技术,填补地下管网实时监测的空白,为城市防汛与管网运维提供精准数据支撑。

一、设备系统构成

窨井水位监测设备以高频脉冲雷达水位计为核心,搭配遥测终端、双模式供电模块及双链路通信组件,形成完整监测闭环。雷达水位计采用非接触式设计,通过 60GHz 频段雷达波探测水位,避免窨井内泥沙、腐蚀性污水对设备的损耗;遥测终端承担数据处理与存储功能,将原始水位数据转化为标准化信号,同时依托 16M flash 基础存储与可扩展至 256G 的 TF 卡,实现历史数据长效保存,掉电后数据不丢失。供电端采用太阳能与市电互补模式,太阳能模块满足无人值守场景的长期供电需求,市电则在连续阴雨等极端天气下保障设备运转;通信模块支持 4G 与北斗双链路,运营商信号中断时北斗系统立即启动,确保数据传输不中断,这种设计被行业工程师视为提升系统可靠性的关键。

二、核心技术参数

设备参数需精准适配地下管网的复杂环境。雷达水位计测量范围覆盖 0-7 米,契合多数城市窨井的深度需求,±3mm 的测量精度可捕捉毫米级水位波动,8°(水平与垂直方向)的天线发射角度能减少井壁反射干扰,提升数据稳定性。设备工作温度覆盖 - 35℃至 75℃,适配北方冬季低温与南方夏季高温环境,防护等级达 IP68,可抵御窨井内潮湿、积水及腐蚀性气体的侵蚀。功耗控制同样关键,雷达水位计平均功耗≤30mW,遥测终端静态电流 < 1mA(12V 供电),低功耗设计使太阳能供电系统续航延长至 15 天以上,大幅降低后期维护频率;发射频率符合国家电磁辐射标准,不会对周边电子设备产生干扰。

三、安装规范要求

安装需遵循市政设施建设标准,优先利用现有路灯杆、交通标志杆固定设备,减少额外立杆施工对城市交通与市容的影响。设备机箱采用喷塑金属材质,表面标注 “防汛监测设备” 警示标识,防止误操作或恶意破坏;机箱内部线缆通过线槽布置,接头用接线端子压接固定,避免线缆松动导致的数据传输故障。雷达水位计安装角度需严格把控,发射波与水面夹角需小于 60°,且雷达波发射方向与窨井内水流方向平行,减少水流扰动对数据的影响。机箱、天线及立杆等金属部件需形成等电位体,最终接入保护地网以防雷击,外露线缆用 PVC 线管与波纹管双重防护,确保设备在暴雨、雷击等场景下稳定运行。

四、远程数据管理平台

远程管理平台是设备价值落地的核心载体,可集中接收各监测点上传的水位、电源电压、设备温度及信号强度数据,通过图表、曲线直观呈现实时水位变化趋势。管理人员在电脑端或手机端可随时查看单站点实时数据、历史数据,支持 Excel 格式导出以方便数据共享。平台具备阈值预警功能,水位超限时自动通过短信、APP 推送警报,GIS 地理信息模块能精准定位异常窨井,助力快速调度抢险资源;技术人员还可远程完成设备参数配置、固件升级及重启,无需现场操作即可解决多数运维问题,大幅降低运维成本。

五、应用价值

窨井水位监测设备不仅能为防汛部门提供实时数据支撑,提前 1-2 小时预判内涝风险,还能通过长期积累的水位数据,为管网改造、暴雨强度公式优化提供依据。在运维层面,非接触式测量技术减少了设备损耗,远程维护功能降低了人工巡查的安全风险与成本。随着智慧城市建设推进,这类设备可与气象预警、交通管控系统联动,构建一体化防汛体系,推动城市基础设施从 “被动应对” 向 “主动防控” 转型。实践表明,配备该设备的区域,路面积水处置效率提升 30% 以上,有效保障了居民出行安全与城市正常运转,为城市应对极端天气筑牢防线。