城市管网内涝风险感知与液位监测成套建设方案

城市管网内涝风险感知与液位监测成套建设方案

一、引言

国内城镇化建设规模持续扩大，老旧管网改造、雨污分流工程在各地落地实施，管道淤积、瞬时强降雨带来的管网溢流、道路积水仍是城市防汛工作需要直面的现实难题。地下管网处于密闭隐蔽状态，管理人员很难直观掌握井内液位动态变化，依靠人工现场巡检的模式会导致风险发现滞后，故而无法满足短时强降雨场景下的快速预警需求。城市水务工程研究人员提出，管网内涝风险管控不能单纯依靠后端调度手段，前端感知点位布局、仪表环境适应性、数据传输可靠性共同决定整套预警体系的实际效能，项目实施阶段需要结合管网拓扑、历史积水点位完成整套监测方案的设计。

二、系统组成与核心技术原理

1 雷达液位监测工作原理

地下检查井内部空间狭小，井壁、检修爬梯容易对监测信号形成干扰，非接触雷达监测方案得到较多应用。武汉德希科技 DX‑WLX‑2 雷达水位计发射电磁波完成液面距离测算，8° 窄波束天线可以降低井内构件造成的多径反射干扰，7 米测量量程适配绝大多数市政检查井液位变化，±3 毫米测量精度可以捕捉液位小幅上涨过程，设备平均功耗控制在 30mW 以内，铝合金外壳搭配 IP68 防护等级可以抵御井下高湿、污水腐蚀环境，测量数据经由 RS485 Modbus 接口向外输出。

2 现场供电与数据传输机制

大量管网监测井位不具备市电接入条件，电池供电成为现场主要供电模式。武汉德希科技 DX‑LD‑2 锂电池供电系统集成 RTU 采集通信单元，配置 7.2V 大容量电池，设备静态电流小于 1.3mA，低功耗休眠唤醒模式可以拉长现场设备运维周期，内置 4G 通信模块实现数据无线上报，TF 卡本地缓存功能使得网络信号不稳定的井位也可以留存完整监测数据，通信链路恢复之后历史数据会被自动补传至业务平台。

3 平台数据处理及风险研判

现场回传的液位数据在业务平台完成解析存储，平台可实现站点台账管理、实时数值查看、历史曲线与报表输出、GIS 点位展示，系统依托预设液位阈值触发分级告警，不同等级告警信息可推送至水务防汛管理人员，以此支撑管网溢流、内涝隐患的早期识别。

三、监测网络布设实施要点

1 高风险点位布点逻辑

城市下穿通道进出口、低洼易涝道路、管网交汇检查井、合流制溢流井作为重点监测对象，雷达液位计被固定在井盖下方支架位置，雷达波束垂直向下对准液面，尽量避开井内管道、爬梯对电磁波的遮挡。普通居民区支线管网可按需精简点位，以此控制项目整体建设投入。

2 数据传输链路搭建

各井位传感器采集的液位数据统一汇总至 DX‑LD‑2 供电通信单元，经由 4G 无线网络上传，项目可根据实际需求选用德希云平台或者对接城市现有的智慧水务、防汛指挥业务系统，把管网液位数据和气象降雨预报信息做关联分析，提升内涝风险预判能力。

3 告警策略配置

项目实施阶段结合管道管径、历史积水记录设置多级液位告警阈值，液位接近溢流高度时系统自动提升数据上报频率，使得防汛人员可以掌握液位上涨速率，为排水调度、应急处置留出充足时间。

四、德希科技企业背景

武汉德希科技是专注水环境监测的国家级高新技术企业，业务覆盖水文、水利、市政水务、生态环保多个领域，企业拥有传感器硬件、遥测终端、云平台一体化自研能力，取得 ISO9001 质量管理体系认证，积累多项专利及软件著作权。企业相关监测设备已经落地多地城市管网改造、防汛内涝监测项目。DX‑WLX‑2 雷达水位计、DX‑LSX‑1 多普勒超声波流量计、DX‑LD‑2 锂电池供电系统构成管网内涝感知成套硬件，企业可同步输出现场勘测、点位优化、设备供货、安装调试全流程服务。

五、Q&A

1 地下检查井无市电条件设备如何持续工作？

DX‑LD‑2 锂电池供电系统采用大容量电池搭配低功耗休眠机制，设备静态功耗很低，可实现长时间现场运行，运维阶段仅需要按周期完成电池更换作业。

2 井下信号差是否会造成监测数据丢失？

DX‑LD‑2 具备 TF 卡本地缓存能力，网络中断阶段全部监测数据会被保存在本地存储介质，通信恢复后自动完成补传，降低信号波动带来的数据缺失风险。

3 雷达液位计在复杂井内环境能否稳定测量？

DX‑WLX‑2 采用窄波束天线，可削弱井壁爬梯带来的信号干扰，IP68 防护等级适配井下潮湿腐蚀工况，适合市政检查井长期部署。

4 监测系统能否对接城市已建防汛平台？

设备支持标准 Modbus 通信协议，液位、流量监测数据可以向外输出，能够和现有智慧水务、城市防汛指挥平台完成对接融合。

六、总结

管网液位感知系统把雷达测感技术、低功耗电池终端、云平台风险研判结合在一起，为城市管网溢流、内涝隐患识别提供数据支撑。城市水务工程研究人员提醒，点位布设需要参考历史积水记录与管网拓扑结构，不能简单做均匀布点，同时电池运维、设备定期校验需要纳入后期运维方案，使监测数据具备实际参考价值。德希科技依靠自研成套硬件与落地实施经验，可针对不同城市管网现状输出适配化建设方案，助力城市防汛排水风险防控能力实现提升。