摘要:方案介绍本方案旨在通过构建一套桥梁涵洞水深智能监测系统,实现对桥下涵洞、低洼通道等区域的水位(水深)实时监控。系统采用非接触式水位传感器和无线传输技术,持续采集涵洞内积水深度信息,平台可实时显示水深状态、报警信息和历史变化趋势,为城市防汛指挥、交通管控、基础设
方案介绍
本方案旨在通过构建一套桥梁涵洞水深智能监测系统,实现对桥下涵洞、低洼通道等区域的水位(水深)实时监控。系统采用非接触式水位传感器和无线传输技术,持续采集涵洞内积水深度信息,平台可实时显示水深状态、报警信息和历史变化趋势,为城市防汛指挥、交通管控、基础设施安全提供可靠的数据支撑。
监测目标
实现对桥梁涵洞内水深的全天候实时监测,及时发现并预警积水风险,防止因暴雨积水导致车辆和行人受困或交通事故发生,辅助汛期应急处置和排涝调度。
需求分析
需支持高频次、全天候水深数据采集;安装环境要求高防护、防水、防腐蚀能力;系统具备远程数据传输和平台可视化展示功能;异常水深变化可实时告警,并支持声光提示或交通联动;可与交通诱导系统、监控系统对接联动;支持多点布设、统一平台化管理。监测方法
采用非接触式雷达水位计或超声波水位计安装在涵洞顶部,定时测量水面与设备间的距离,通过换算得到涵洞内当前积水深度;数据通过无线网络(如4G、NB-IoT)上传至云平台,实现远程监控与历史数据分析。
应用原理
传感器定时向下方发射雷达/超声波脉冲,反射回波计算探头至水面距离,再结合涵洞高度计算当前水深。系统通过与预设安全阈值对比判断是否超限,并进行自动告警或联动响应。
功能特点
非接触式测量方式,避免设备浸水损坏安装简单,适配桥梁涵洞各种结构实时数据采集与无线通信传输支持云平台远程监控、水深图表展示支持声光报警、微信推送、交通灯联动低功耗运行,支持太阳能供电可接入城市防汛或交通诱导系统硬件清单
雷达水位计或超声波水位计数据采集控制器通信模块(NB-IoT/4G)电源系统(太阳能板+锂电池或市电+UPS)安装支架、防护罩、接线组件声光报警模块(可选)平台软件或APP端口硬件参数(量程、精度)
雷达水位计:量程0–10 m,精度±2 mm,IP68防护,抗干扰能力强超声波水位计:量程0–5 m,精度±0.5%FS,受环境影响略大通信模块:NB-IoT/4G,低延迟,支持断点续传电源系统:太阳能功率≥30 W,电池容量≥20 Ah,连续阴雨天可运行7天工作环境:-30℃~+70℃,防尘防水等级IP67–IP68方案实现
选定桥梁涵洞最低点位置,安装非接触式水位传感器;配置数据采集器与无线通信模块,连接电源系统;系统平台设定水深告警阈值,如水深超过20 cm即触发黄色预警,超过40 cm触发红色预警;支持与路灯、交通诱导屏、视频监控联动,实现视觉预警与车流引导;平台实时记录水深变化数据,供后期分析与管理决策使用。数据分析
平台提供实时水深图、变化趋势曲线、雨量与水深关联分析、历史高水位统计等功能,支持自动生成监测报告,辅助研判风险区域积水成因与治理方向。
预警决策
系统根据设定的水深阈值分级报警,支持短信、微信、声光、广播等多种告警方式;可联动交警、排水公司等相关单位平台,实现快速响应和联动处置。
应用领域
城市道路桥下涵洞积水监测高速公路桥下通道排水安全监测铁路涵洞、隧道口等易涝点布控智慧交通、智慧防汛项目配套监测城市重大节点防灾监控平台效益分析
显著提升城市桥涵积水风险感知与处置效率减少极端天气下的交通安全事故降低因排涝不及时造成的人员和财产损失为城市基础设施防汛规划与改造提供关键数据构建城市韧性基础设施智慧监测网络国标规范
GB/T 11828-2020《液位测量仪表术语》GB 50014-2021《室外排水设计规范》JT/T 1037-2016《道路交通事件信息采集设备通用技术条件》GB/T 18716-2018《城市防洪工程设计规范》GB/T 31167-2014《物联网术语》参考文献
城市涵洞积水自动监测与预警技术研究雷达水位传感技术在道路涵洞监测中的应用探索智慧城市防汛感知系统建设与实践桥涵交通安全与雨季积水风险防控策略研究案例分享
2023年南京市对20余处易积水桥下涵洞安装智能水深监测系统。系统与交警诱导平台联动,实时发布积水路段预警信息,雨季期间成功预警12次,避免车辆受困事故30余起,显著提升城市汛期交通安全管理水平。
来源:厦门涉川