城市污水管网是保障城市运行的“地下生命线”,其通畅程度直接关系到城市排水防涝安全、水环境治理效果与民生居住体验。长期以来,我国多数城市污水管网的液位监测依赖人工现场巡查:巡查人员需要沿管线徒步排查,下井测量液位,不仅效率低下,难以及时发现管网淤堵、液位异常上涨等问题,还存在井下中毒、塌方等安全风险;遇到暴雨天气,管网负荷陡增,人工巡查更无法覆盖全时段全路段,经常因不能及时预警溢流,造成路面积水、污水倒灌居民区等问题,给城市治理带来诸多难题。随着物联网感知技术的发展,搭载液位传感功能的遥测终端,正在彻底改写污水管网监管的传统模式,让全天候在线监管从设想变为现实。
遥测终端是集成了传感器数据采集、无线传输、边缘计算功能的一体化物联网终端,针对污水管网的应用场景,它可以灵活布设在管网检查井、关键节点、汇流出口等位置,通过投入式、超声波式液位传感器,实时采集管网内部的液位数据,再依托4G/5G、NB-IoT等低功耗广域通信网络,将数据实时传输至云端监管平台,全程无需人工介入,彻底替代了“徒步下井”的传统巡查模式。和人工巡查相比,遥测终端实现的全天候在线监管,核心优势体现在三个方面:
第一是全时段覆盖,响应更及时:遥测终端可以按照1分钟到1小时不等的自定义采集频率,7×24小时不间断监测管网液位变化,即使是深夜、暴雨等特殊时段,也能实时捕捉异常:当管网因淤堵、杂物堵塞导致液位持续上涨,或是降雨期管网水位超过警戒阈值时,终端会第一时间触发预警信息推送至监管人员的手机、PC端监管平台,监管人员可以在几分钟内定位到异常节点,提前安排疏通作业,从根源上避免污水溢流、路面积水等问题的发生。而传统人工巡查往往间隔数天甚至一周,很容易错过异常变化的黄金处置期。
第二是降低人力成本,提升作业安全性:按城市管网规模计算,一个中型城区的污水管网长度超过上千公里,仅日常巡查就需要配置数十人的专职巡查队伍,人力成本高,且井下作业始终存在安全隐患。布放遥测终端后,一名监管人员就可以通过平台同时管控数千个监测节点,仅需要在收到预警后前往现场处置,人力投入可降低70%以上,也彻底避免了人工下井作业的安全风险。
第三是数据化支撑,助力精准治理:遥测终端采集的长期液位数据,会同步存储在云端平台,通过对数据的汇总分析,监管部门可以清晰掌握不同区域、不同时段的管网负荷变化,精准识别常年高发的淤堵路段、瓶颈管段,为管网清淤、改扩建工程提供数据支撑,推动污水管网治理从“被动抢险”向“主动预防”转变。
目前,国内多个城市已经完成了污水管网液位遥测监测系统的部署,在实际应用中已经显现出明显成效:南方某多雨城市在主城区1200多个污水管网关键节点布设遥测终端后,近两年汛期的污水溢流事件同比下降68%,应急处置时间从原来的平均2小时缩短到15分钟,市政排水管理的人力成本减少了近六成;北方老城区通过遥测终端的长期监测,精准定位了30多处历史遗留的淤堵盲段,完成清淤改造后,管网排水能力提升了40%,解决了困扰当地居民十余年的雨天积水问题。
随着城市精细化治理要求的不断提升,污水管网等地下基础设施的智能化改造已经成为必然趋势。遥测终端技术的成熟应用,不仅让污水管网液位监管彻底告别了“人工巡查”的旧模式,也为城市地下管网的智慧化管理提供了可复制的落地路径,未来,随着物联网感知网络的进一步覆盖,将为城市排水安全、水环境治理提供更坚实的保障。