城市防汛积水监测中雷达液位计的布设原则是什么?-吉佳水务
来源: | 作者:吉佳 | 发布时间: 2026-02-04 | 6 次浏览 | 分享到:
城市防汛积水监测中,雷达液位计布设需遵循优先级导向、全覆盖无盲区、精准高效、安全可靠、冗余备份、协同联动六大原则。高风险区域(低洼地段、主干道、管网节点等)高密度布设(50-200 米 / 台),中低风险区域合理覆盖;点位选择视野开阔、积水均匀区域,安装高度为最大积水深度 1.2-2 倍,角度偏差≤±3°;设备防护等级达 IP67+,支持 4G/5G、NB-IoT 传输,搭配防雷与防盗措施;关键点位冗余布设,与防汛平台及雨量计等设备协同,实现 30 秒内预警,已在城市内涝防控项目中验证,有效缩短积水处置响应时间,守护市民出行安全。

城市防汛积水监测是保障城市公共安全、防范内涝灾害的核心环节,雷达液位计作为积水监测的核心感知设备,凭借非接触式测量、抗干扰能力强、响应速度快、适配恶劣工况等优势,广泛应用于城市道路、地下管网、低洼地段、下穿隧道、立交桥下等积水高发区域。其布设合理性直接决定了积水监测的覆盖面、数据精准度与预警时效性,若布设不当,易出现监测盲区、数据失真、预警滞后等问题,无法及时捕捉内涝隐患,影响防汛处置效率,甚至威胁市民出行安全与城市基础设施安全。结合城市防汛积水监测的实际需求、城市地形地貌特点及雷达液位计的技术特性,本文全面拆解雷达液位计的布设原则,涵盖优先级、点位选择、安装规范、设备适配、冗余备份、协同联动六大核心维度,兼顾科学性、实操性与合理性,为城市防汛积水监测系统建设提供专业指导,助力提升城市内涝防控能力,守护城市安全运行。


城市防汛积水监测的核心目标是“早发现、早预警、早处置”,雷达液位计的布设需围绕这一目标,遵循“优先级导向、全覆盖无盲区、精准高效、安全可靠、协同适配”的总体原则,其中优先级导向原则是首要原则,核心是根据积水风险等级、人员密度、设施重要性,划分布设优先级,优先保障高风险区域的监测覆盖,避免“平均布设”导致高风险区域监测不足、低风险区域资源浪费,确保有限的设备资源发挥最大防汛效能。

 

优先级导向原则的核心是划分三大积水风险等级,明确不同等级区域的布设要求,贴合城市防汛的差异化需求。高风险区域是布设的核心重点,需实现“全覆盖、高密度”布设,此类区域主要包括:一是低洼地段、下沉式广场、地下通道、下穿隧道、立交桥下等天然积水区域,此类区域地势低于周边路面,暴雨天气易快速积水,且积水深度上升快,易形成“水洼陷阱”,威胁市民出行安全,需每50-100米布设1台雷达液位计,重点监测积水深度与上涨速率;二是城市主干道、交通枢纽、学校、医院、居民区集中区域等人员密集、交通繁忙区域,此类区域积水后不仅影响交通通行,还可能导致人员被困,需每100-200米布设1台,确保能快速捕捉积水变化,及时发出预警并疏导交通;三是地下管网检查井、雨水篦子密集区域、管网末端排放口等,此类区域直接反映地下管网排水能力,积水后说明管网堵塞或排水不及,需在关键节点布设雷达液位计,实时监测积水情况,为管网疏通提供精准指引;四是重要基础设施周边,如变电站、自来水厂、污水处理厂、燃气管道阀门井等,积水可能腐蚀设备、导致设施故障,引发次生灾害,需在周边50米内布设1台,重点监测积水是否侵入设施区域。

 

中风险区域需实现“全覆盖、合理密度”布设,此类区域主要包括城市次干道、普通居民区、工业园区非核心区域等,积水风险中等,积水深度与上涨速率相对平缓,布设密度可控制在每200-300米1台,重点覆盖路口、路段低洼点位,确保无明显监测盲区;低风险区域需实现“关键节点覆盖”,此类区域主要包括城市郊区道路、空旷地带、地势较高且排水通畅的区域,积水概率低、影响范围小,无需大规模布设,仅在关键路口、排水出口等节点按需布设,避免资源浪费。同时,需结合城市历史内涝数据,对曾发生过严重内涝的区域、积水持续时间长的区域,适当提高布设密度,补充监测点位,确保能全面捕捉积水动态。

 

全覆盖无盲区原则是雷达液位计布设的核心要求,核心是结合城市地形、道路布局、排水系统分布,科学规划监测点位,确保所有积水高发区域、关键路段、重点设施周边均能实现监测覆盖,杜绝“监测死角”,这是保障防汛预警全面性的基础。城市防汛积水的形成具有随机性、扩散性,若存在监测盲区,易出现“局部积水严重但未被发现”的情况,延误处置时机,因此布设时需重点关注以下三个方面。

 

一是兼顾道路全域与关键节点,实现全域覆盖。城市道路是积水监测的核心场景,布设时需沿道路线性规划,确保主干道、次干道、重点支路的主要路段均有监测点位覆盖,同时重点关注路口、路段低洼处、雨水篦子集中处、道路坡度较大的下坡路段等关键节点,此类节点是积水易形成、易堆积的区域,需优先布设;对于双向车道、多车道道路,需根据路面宽度、排水布局,在道路两侧或中间隔离带合理布设,确保能全面监测路面积水情况,避免因车道较宽导致一侧积水未被监测到的问题。二是覆盖地下空间与地面区域的衔接部位,地下通道、下穿隧道、地下停车场出入口、下沉式广场等区域,是积水易倒灌、易积聚的重点区域,且此类区域相对封闭,积水后危害程度高,布设时需在入口处、通道内部、出口处分别布设雷达液位计,实时监测积水深度,当积水达到预警阈值时,及时触发报警,联动关闭入口、疏导人员。三是衔接排水系统监测,雷达液位计的布设需与地下管网监测、排水泵站监测相结合,在管网检查井、雨水排放口、泵站进水口等节点布设监测点位,实时监测积水情况,通过积水数据判断排水系统运行状态,若发现某一区域积水持续上升且无明显下降,可初步判断该区域管网堵塞或排水能力不足,及时调度运维人员排查处置,实现“路面积水-地下排水”的协同监测。

 

同时,需结合城市地形特点,对地势低洼、排水不畅的片区,采用“网格化布设”模式,将片区划分为若干监测网格,每个网格内布设1-2台雷达液位计,确保网格内无监测盲区;对于地形复杂、起伏较大的区域,需根据地势高度分层布设,重点覆盖地势较低的片区,适当兼顾地势较高但可能出现积水的节点,确保全覆盖。此外,需定期排查监测盲区,结合汛期实际积水情况,及时补充监测点位,优化布设方案,确保监测覆盖的全面性。

 

精准高效原则核心是确保雷达液位计布设点位能精准捕捉积水数据,监测数据具有代表性、准确性,同时确保设备响应速度快、数据传输稳定,为防汛预警与处置提供可靠支撑,这是雷达液位计发挥作用的关键,也是城市防汛积水监测的核心需求。精准高效原则主要体现在点位选择、安装规范两个方面。

 

在点位选择上,需选择能精准反映区域积水实际情况的点位,避免因点位选择不当导致数据失真。一是选择积水均匀、无明显水流扰动的点位,雷达液位计基于非接触式测量原理,水流扰动、气泡密集、杂物堆积会影响测量精度,因此布设点位需避开水流漩涡、雨水篦子正上方、排水口附近等水流扰动较大的区域,选择路面平整、积水均匀的路段,确保测量数据能真实反映区域积水深度;二是选择无遮挡、视野开阔的点位,雷达液位计的测量依赖雷达信号的发射与接收,若点位周边有树木、广告牌、建筑物、交通标志等遮挡物,会干扰雷达信号,导致测量误差增大、数据丢失,因此布设时需选择视野开阔、无明显遮挡的位置,若无法避开遮挡物,需调整安装高度、角度,确保雷达信号能正常发射与接收;三是选择具有代表性的点位,每个监测点位的监测数据需能代表周边一定范围的积水情况,避免点位过于密集或过于分散,确保数据具有代表性,例如在较长的平直路段,布设点位可适当稀疏,但需确保每个点位能覆盖周边100-200米的区域,准确反映该区域积水动态。

 

在安装规范上,需严格遵循雷达液位计的安装要求,确保测量精准、响应迅速。一是控制安装高度与角度,雷达液位计的安装高度需与监测范围匹配,一般为测量最大积水深度的1.2-2倍,城市道路积水监测的最大测量深度一般为1.5-2米,因此安装高度可设置为1.8-4米,过高会导致信号衰减、测量精度下降,过低则易被车辆碾压、水流溅射损坏;安装角度需垂直朝向路面,角度偏差不超过±3°,确保雷达信号能精准捕捉积水表面的反射信号,避免因角度偏差导致测量误差。二是优化采样与传输参数,布设时需根据防汛需求,设置合理的采样频率,高风险区域、汛期需采用高频采样(10-30秒/次),确保能快速捕捉积水上涨速率,及时发出预警;普通区域、平水期可采用低频采样(1-5分钟/次),降低设备功耗;同时,确保设备传输协议与城市防汛监测平台兼容,支持4G/5G、NB-IoT等无线传输方式,传输延迟≤30秒,确保数据能实时上传至平台,避免数据延迟导致预警滞后。

 

安全可靠原则核心是确保雷达液位计的布设不影响城市交通通行、公共安全,同时确保设备在汛期恶劣环境中能稳定运行,避免因设备损坏、移位导致监测中断,这是雷达液位计长期发挥作用的保障,也是城市防汛积水监测系统稳定运行的基础。安全可靠原则主要体现在设备选型、安装安全、防护措施三个方面。

 

在设备选型上,需选择适配城市防汛恶劣工况的雷达液位计,确保设备性能可靠。城市防汛期间,雷达液位计需长期暴露在户外,面临暴雨、雷电、高温、强风、车辆溅射等恶劣环境,因此设备防护等级需达到IP67及以上,确保防水、防尘、防腐蚀,可在户外长期稳定运行;对于暴雨频发、可能出现短时淹没的区域,需选择防护等级IP68的型号,可短时间浸泡在水中仍不影响设备性能;同时,设备需具备抗电磁干扰、抗强光干扰的能力,避免城市高压电缆、交通信号灯、广告牌等设备产生的电磁干扰,以及暴雨、强光等环境干扰导致测量失真、设备故障;此外,设备需选用低功耗、长寿命的型号,支持太阳能供电与市电供电双重模式,户外无市电供应的点位,配备太阳能供电系统,蓄电池续航能力需满足阴雨天气7天以上,确保设备24小时连续运行,避免因供电中断导致监测中断。

 

在安装安全上,需确保布设点位不影响交通通行、不危害公共安全。城市道路上的监测点位,需安装在道路两侧人行道、中间隔离带等不影响车辆、行人通行的位置,避免安装在车道中央、人行横道正上方等易被碰撞的区域;安装支架需选用不锈钢材质,固定牢固,避免强风、车辆碰撞导致设备晃动、移位、坠落,支架高度需合理,避免影响行人视线、车辆通行;对于下穿隧道、地下通道等区域,安装点位需远离车辆行驶路线,固定在通道侧壁或顶部,确保设备安全。同时,安装过程中需做好交通疏导,避免影响城市交通秩序,安装完成后需清理现场,确保无安全隐患。

 

在防护措施上,需做好防雷、防水、防损坏防护。城市防汛期间多暴雨、雷电天气,雷达液位计需配备防雷装置,将设备、安装支架与接地体连接,接地电阻≤4Ω,避免雷电损坏设备、干扰信号传输;设备接线部位需采用密封防水接线盒,做好密封处理,避免水汽侵入导致设备故障;户外露天安装的设备,可加装防护罩,防止杂物碰撞、水流溅射损坏探头;对于易被人为损坏、盗窃的区域,需加强防护,选用防盗支架,或与周边监控设备联动,确保设备安全。

 

冗余备份原则是保障雷达液位计监测系统稳定运行的重要补充,核心是针对高风险区域、关键监测点位,设置冗余监测点位与备用设备,避免因单一设备故障、点位损坏导致监测中断,确保防汛监测的连续性,这是应对极端天气、设备故障的重要保障。城市防汛积水监测具有紧迫性、重要性,若某一关键点位的雷达液位计出现故障,且无备用监测手段,易导致该区域积水动态无法被捕捉,延误预警与处置时机,因此布设时需重点关注以下两个方面。

 

一是关键点位冗余布设,对于高风险区域的关键监测点位,如重要下穿隧道、交通枢纽路口、大型下沉式广场等,在主监测点位周边50米内,增设1台备用雷达液位计,形成冗余监测,当主设备出现故障时,备用设备可立即投入使用,确保监测不中断;对于曾发生过设备故障、监测中断的点位,也需增设备用点位,优化监测布局。二是备用设备储备与快速替换,需根据布设总量,储备一定数量的备用雷达液位计,备用设备的型号、参数需与现场布设设备一致,确保兼容性;同时,建立设备快速替换机制,运维人员需定期排查设备运行状态,当发现设备故障时,能快速携带备用设备赶赴现场替换,确保故障处置时间控制在1小时内,最大限度减少监测中断时间。此外,需开启设备数据本地存储功能,确保设备在网络中断、信号丢失时,能离线存储监测数据,网络恢复后自动补传,避免数据丢失,进一步保障监测的连续性。

 

协同联动原则核心是确保雷达液位计的布设与城市防汛监测平台、预警系统、处置系统、其他监测设备协同适配,实现“监测-预警-处置”的闭环联动,提升防汛处置效率,这是雷达液位计融入城市防汛体系、发挥核心作用的关键。雷达液位计的布设并非孤立的,需与城市防汛整体工作协同,重点关注以下三个方面。

 

一是与智慧防汛监测平台协同,雷达液位计的布设需确保所有监测点位均能与城市智慧防汛监测平台无缝对接,支持数据实时上传、参数远程设置、设备远程监控,平台能实时汇总所有监测点位的积水数据,通过数据可视化展示,直观呈现城市积水分布、积水深度、上涨速率等信息,为防汛指挥决策提供数据支撑;同时,设备需支持与平台的报警联动,当积水达到预设预警阈值时,能自动触发平台报警,推送报警信息至防汛指挥中心、运维人员手机终端,实现快速响应。二是与其他监测设备协同,雷达液位计的布设需与雨量计、流速计、水位计、视频监控设备等协同,在同一区域、同一点位,同步布设多种监测设备,实现数据互补,例如结合雨量计数据,预判积水上涨趋势;结合视频监控设备,直观查看积水现场情况、人员车辆通行情况;结合流速计数据,判断积水扩散速度,为防汛处置提供更全面、精准的支撑。三是与防汛处置系统协同,雷达液位计的布设需结合防汛处置预案、排水泵站布局、应急救援路线,确保监测点位的布局能为处置工作提供精准指引,例如在排水泵站周边布设雷达液位计,实时监测积水深度,当积水达到一定阈值时,联动排水泵站启动,加快排水速度;在应急救援路线的关键点位布设监测点位,确保救援车辆能及时掌握路面积水情况,顺利开展救援工作。

 

此外,雷达液位计的布设还需遵循“经济合理、便于运维”的补充原则,在满足防汛监测需求的前提下,合理控制布设成本,避免过度布设导致资源浪费;同时,布设点位需便于运维人员安装、调试、校准、维护,优先选择靠近道路、便于人员抵达、供电方便的点位,减少运维难度与成本,建立常态化运维机制,定期对设备进行校准、清洁、检修,确保设备长期稳定运行。

 

综上,城市防汛积水监测中雷达液位计的布设,需严格遵循优先级导向、全覆盖无盲区、精准高效、安全可靠、冗余备份、协同联动六大核心原则,结合城市历史内涝数据、地形地貌、道路布局、排水系统分布及防汛需求,科学规划监测点位,优化布设密度,规范安装规范,确保雷达液位计能全面、精准、实时捕捉积水动态,为城市防汛预警、指挥决策、应急处置提供可靠支撑。随着城市智慧防汛体系的不断升级,雷达液位计的布设还需结合AI算法、大数据分析等技术,动态优化布设方案,提升监测的智能化水平,进一步增强城市内涝防控能力,守护城市公共安全与市民出行安全。