2025年,随着《"十四五"城市排水防涝设施建设规划》的深入实施,全国各大城市正加速推进智慧排水系统建设。住建部最新数据显示,我国已建成智慧排水监测点的城市中,因管网液位异常引发的内涝事件同比下降67%。这一显著成效背后,正是新型传感技术的突破性应用。

在"双碳"目标与数字化转型双重战略驱动下,传统人工巡检模式已无法满足现代城市治理需求。国务院《关于加强城市内涝治理的实施意见》明确要求,2025年底前重点城市要实现排水管网关键节点监测全覆盖。这场技术革命中,毫米波雷达、超声多普勒等创新传感技术正成为智慧排水系统的"神经末梢"。
一、常见的污水管网液位监测传感器类型及特点?
1、雷达液位传感器
雷达液位传感器是一种非接触式的液位测量设备,它通过发射和接收雷达波来测量液位高度。其工作原理类似于蝙蝠利用超声波定位,雷达液位传感器向液面发射高频雷达波,雷达波遇到液面后反射回来,传感器根据发射和接收雷达波的时间差来计算液位高度。
这种传感器具有诸多优势。首先,它不受污水中的杂质、泡沫、蒸汽等因素的影响,能够在恶劣的污水环境中稳定工作。就像在一个满是杂物和泡沫的污水池中,其他传感器可能会受到干扰而无法准确测量液位,但雷达液位传感器却能
“穿透”
这些干扰,精准地获取液位数据。其次,雷达液位传感器的测量精度高,能够满足污水管网液位监测对高精度的要求。此外,它的测量范围广,可以适应不同深度的污水管网液位监测需求。无论是浅埋的小区污水支管,还是深埋的城市主干道污水干管,雷达液位传感器都能发挥其优势。

2、超声波液位传感器
超声波液位传感器也是一种非接触式液位测量装置,它利用超声波在空气中传播的特性来测量液位。传感器向液面发射超声波,超声波遇到液面后反射回来,传感器根据发射和接收超声波的时间差来计算液位高度。
超声波液位传感器的优点在于价格相对较低,安装和维护也比较方便。对于一些预算有限的小型污水管网项目,或者对液位监测精度要求不是特别高的场合,超声波液位传感器是一个不错的选择。它的响应速度快,能够及时捕捉到液位的变化。在一些液位变化较为频繁的污水提升泵站,超声波液位传感器可以快速反馈液位信息,为泵站的运行控制提供依据。然而,超声波液位传感器也存在一定的局限性,它的测量精度容易受到环境温度、湿度、风速等因素的影响,在复杂的污水管网环境中,可能会出现测量误差。

3、压力式液位传感器
压力式液位传感器是基于液体静压与液位高度成正比的原理来工作的。传感器将感受到的液体压力转换为电信号,通过测量电信号的大小来计算液位高度。
压力式液位传感器的结构相对简单,成本较低,而且测量精度较高,在一些对成本控制较为严格的污水管网液位监测项目中应用较为广泛。它适用于各种形状和材质的污水管道,无论是金属管道还是塑料管道,都能准确测量液位。但是,压力式液位传感器需要直接与污水接触,长期使用后可能会受到污水的腐蚀和堵塞,影响其测量精度和使用寿命。因此,在使用压力式液位传感器时,需要定期对其进行维护和清洗。
二、如何选择适合的污水管网液位监测传感器?
在选择污水管网液位监测传感器时,需要综合考虑多个因素:
1、测量精度要求
不同的污水管网项目对液位测量精度的要求不同。例如,在一些对污水排放要求严格的工业区域,或者在城市重要的排水枢纽处,需要高精度的液位监测,以确保污水排放符合标准,避免对环境造成污染。此时,雷达液位传感器可能是更好的选择,其高精度的测量性能能够满足这些项目的需求。而在一些对精度要求相对较低的一般性小区污水管网监测中,超声波液位传感器或压力式液位传感器则可以满足要求。
2、工作环境条件
污水管网的工作环境复杂多样,有的管道内污水含有大量杂质、腐蚀性物质,有的管道处于高温、高湿度环境。在选择传感器时,需要根据具体的工作环境来确定。如果污水腐蚀性强,那么雷达液位传感器这种非接触式的传感器更为合适,它可以避免与污水直接接触,减少腐蚀风险。如果管道内湿度很大,超声波液位传感器的测量精度可能会受到影响,而压力式液位传感器则相对更能适应这种环境。
3、成本预算限制
成本也是选择传感器时需要考虑的重要因素。不同类型的传感器价格差异较大,雷达液位传感器通常价格较高,超声波液位传感器和压力式液位传感器价格相对较低。在项目预算有限的情况下,需要在满足测量要求的前提下,选择成本效益最高的传感器。例如,对于一些小型城镇的污水管网改造项目,预算相对紧张,可以优先考虑价格较为亲民的超声波液位传感器或压力式液位传感器。
通过选择合适的传感器,实现实时、多维、高精度的液位与流量监测,可以为污水管网系统装上“智慧眼睛”,全面提升其运行安全性、管理效率与响应速度,助力城市水环境长久清澈、健康循环。
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