汛期将至,雷达液位计用于国内城市内涝监测预警中

2019年4月,深圳突发瞬时强降雨,导致11名清淤作业工人因躲避不及被洪水冲走,这对各城市职能部门完善洪涝灾害监测系统来说,都是一个重大警醒。对此,可充分借助雷达液位计等传感器科技手段,为暴雨条件下城市建筑和市民的生命安全保驾护航。

  相关资料显示,作为发展时间并不是很长的一种非接触式测量技术,雷达物位计最早于1975年由瑞典SAAB公司率先应用于液位测量领域。但一直到上世纪90年代中期,国外的应用也并不多见。进入21世纪后,我国才开始逐渐应用雷达液位检测技术。



不同类型的雷达水位计


  雷达液位计的原理与应用优势

  作为一种非接触式传感器,雷达液位计,或称雷达水位计,可通过探测自身发出的微波被液面反射后的信息,进而换算出物面位置。



雷达水位计原理示意图


  具体来说,雷达液位计的天线发射出电磁波,这些波经水面反射后,再被天线接收,电磁波从发射到接收的时间与到水面的距离成正比。雷达水位计记录电磁波经历的时间,而电磁波的传输速度为常数,则可计算出水面到天线的距离,从而计算出水位。

  雷达液位计的主要优势在于其非接触式连续测量、速度快、可全天候在线实时检测。因此,可不受温湿度、雾、浑水、污泥、水生植物等因素影响,测量精度较高,且安装简单便于维护,应用前景广阔。



黄河边上,山西晋中某水文站安装的雷达液位计


  应用案例:成都、武汉内涝监测预警系统中的雷达液位计

  目前,除水文监测站、水库等应用外,雷达液位计在我国城市内涝监测预警系统中比较多见,可对桥梁涵洞、排水管道、渠道、下凹道路、地下停车场、城市河湖水系等点位进行实时监测。

  例如,2016年,西南地区首个桥梁水位监测系统在成都试运行。该系统通过采用雷达水位计和电子水尺传感器两种监测传感器,进行水位测量。其中,雷达水位计能进行高达35米的水位测量,测量精度误差不超过3毫米。电子水尺传感器则用于雷达水位计出现故障时的辅助测量。



成都桥梁雷达水位计监测器件构成:① 流速传感器  ② 水位传感器  ③ 温度传感器  ④ 雨量传感器


  雷达水位计可对桥下水位、流速、雨量、温度进行实时监测,同时,将监测站点的实时数据传回管理后台,第一时间真实动态反映河道水位与跨河桥梁体间距的变化情况。

  同样的,对武汉市来说,2019年是大雨年、大汛年,防涝形势严峻复杂。在武汉经济技术开发区,位于长江出江口附近的大军山泵站,是该区汛期涝水外排的唯一通道。以前,该泵站没有水位自动监测系统,每到7月泵站全员上阵,靠人眼紧盯水位,但稍不留神就会出现泵房淹没、河水倒灌的危险。

  为实现精确数据实时获取,让调度更加及时、精准、科学,2019年4月,该泵站采用了安装有雷达液位计的水位自动测报装置。据悉,在武汉市区范围内的重要点位上,均装上了雷达液位计,监测数据可实时传递到泵站数据中心和武汉市水务局信息中心。



深圳福田区新洲路某辅道上的雷达液位计


  防汛抗旱,事关吃饭。随着城市化工业化进程加快,防汛抗旱出现不少不适应的短板。2019年4月,深圳突发瞬时强降雨,导致11名清淤作业工人因躲避不及被洪水冲走,这对各城市职能部门完善洪涝灾害监测系统来说,都是一个重大警醒。

  对此,城市内涝预警监测系统,可充分借助雷达液位计等传感器科技手段,以问题为导向,为决策、应急和预警提供保障,为暴雨条件下城市建筑和市民的生命安全保驾护航。

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