城市生命線有多少個典型場景？分別涉及到哪些傳感器？

隨著城市化進程的加速，城市基礎(chǔ)設(shè)施作為城市的“生命線”，其安全與可靠性已經(jīng)成為社會關(guān)注的焦點。從城市供水、排水、燃氣、熱力、橋梁、管廊等基礎(chǔ)設(shè)施中，我們看到了維系城市正常有序運行、滿足群眾生產(chǎn)生活需要的核心要素。這些基礎(chǔ)設(shè)施不僅是城市的“生命線”，更是守護城市安全發(fā)展的底線。那么城市生命線會涉及到哪些典型場景呢?需要用到哪些傳感器，下面就一起了解下吧!

一、排水場景

對排水設(shè)施(雨污水管網(wǎng)、窨井蓋、截流泵站、提升泵站、抽水泵站、農(nóng)村污水處理站、溢流井、排水井、污水處理廠、調(diào)蓄設(shè)施等)關(guān)鍵節(jié)點、易澇積水點，河湖水位、流速，管網(wǎng)液位、流速、水質(zhì)等進行實時數(shù)據(jù)監(jiān)測，形成設(shè)施完整、拓?fù)淝逦⑽恢脺?zhǔn)確的排水設(shè)施“一張圖”，為排水空間規(guī)劃、設(shè)計、排水設(shè)施改造提供決策支持。

涉及的傳感器

水位傳感器：部署在排水管道、泵站、河湖、易澇點等關(guān)鍵位置的水位監(jiān)測儀，實時監(jiān)測并記錄水位變化。

流量傳感器：用于測量排水管道中的水流速度和流量，幫助判斷管道是否正常運行。

水質(zhì)傳感器：安裝在污水處理廠和排水口，監(jiān)測污水的化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、酸堿度(pH 值)等指標(biāo)，確保污水處理達標(biāo)。

井蓋傳感器：安裝于井蓋背面，用于監(jiān)測井蓋異動情況，避免出現(xiàn)墜井風(fēng)險。

二、供水場景

對供水管網(wǎng)設(shè)施提供實時監(jiān)測，通過各類智能監(jiān)測終端保障供水壓力平衡、流量穩(wěn)定和供水安全，及時發(fā)現(xiàn)爆管并預(yù)警，避免大面積城市停水事故發(fā)生，為管網(wǎng)爆管預(yù)警分析、用水趨勢分析和泄漏量預(yù)警分析提供數(shù)據(jù)支撐。

涉及的傳感器

水質(zhì)傳感器：在水源地和水廠的各個處理環(huán)節(jié)，監(jiān)測水中的濁度、余氯、重金屬含量等參數(shù)。

壓力傳感器：安裝在供水管網(wǎng)上，實時監(jiān)測水壓，當(dāng)壓力異常時及時調(diào)整供水設(shè)備的運行。

漏損傳感器：監(jiān)測供水管網(wǎng)的漏損情況，可以及時發(fā)現(xiàn)并定位漏損點，減少水資源的浪費。

三、燃氣場景

對地下燃氣管道及其周邊環(huán)境進行實時監(jiān)控，包括管網(wǎng)壓力、流量、泄漏、相鄰區(qū)域可燃氣體濃度以及外部擾動引發(fā)的振動、井蓋異動等指標(biāo)。形成全方位動態(tài)安全監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)，保障城市供氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

涉及的傳感器

氣體傳感器：采用甲烷、乙烷等氣體傳感器，安裝在燃氣管道、閥門、地下相鄰空間等關(guān)鍵部位，一旦監(jiān)測到燃氣泄漏，立即發(fā)出警報。

壓力傳感器：監(jiān)測燃氣管道中的壓力變化，判斷是否存在異常情況。

結(jié)構(gòu)傳感器：用于監(jiān)測管道外部的土壤移動、地面沉降、施工振動等可能對管道結(jié)構(gòu)造成擾動的影響因素。有助于及時發(fā)現(xiàn)并預(yù)警潛在的安全隱患。

四、供熱場景

對供熱管網(wǎng)的蒸汽管道排潮孔溫度、疏水箱壓力，熱水管網(wǎng)土壤溫度，管網(wǎng)流量、壓力，井蓋異動等指標(biāo)進行實時監(jiān)測，避免因介質(zhì)溫度高，發(fā)生泄漏后對道路行人等易造成傷害，運行漏水無人發(fā)現(xiàn)會造成泥土沖刷而產(chǎn)生路面空洞，或周圍高壓電力電磁干擾、土壤酸堿腐蝕等環(huán)境影響，對供熱管網(wǎng)的安全運行產(chǎn)生威脅。

涉及的傳感器

溫度傳感器：監(jiān)測熱力管網(wǎng)周邊土壤溫度，有助于及時發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)泄露情況。

壓力傳感器：供熱管道內(nèi)的供水壓力、回水壓力，以及泵站、閥門等關(guān)鍵點的壓力變化，保障供熱系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

泄露傳感器：通過熱力泄漏監(jiān)測儀可及時發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)泄露情況，保障熱力管網(wǎng)正常運行。

五、橋梁場景

利用智能結(jié)構(gòu)診斷器、北斗衛(wèi)星、4G/5G、大數(shù)據(jù)和橋梁專業(yè)技術(shù)，實時監(jiān)測橋梁結(jié)構(gòu)的位移、沉降、傾斜、加速度、振幅、頻率、索力、溫濕度、動態(tài)平衡和人體舒適度等參數(shù)，系統(tǒng)地分析和評價橋梁結(jié)構(gòu)的狀況，實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的實時監(jiān)測和評估，延長橋梁的使用壽命。

涉及的傳感器

結(jié)構(gòu)傳感器：安裝在橋梁的關(guān)鍵部位，用于位移、沉降、傾斜、加速度、振幅、頻率、地震烈度、溫濕度、動態(tài)平衡和人體舒適度等，動撓度、固有頻率、模態(tài)阻尼比、索力、應(yīng)變、裂縫等，是評估橋梁安全性和穩(wěn)定性的重要依據(jù)。

水文傳感器：監(jiān)測河床水位、流速變化，有助于分析環(huán)境因素對橋梁結(jié)構(gòu)的影響，為橋梁的維護和管理提供決策支持。

環(huán)境傳感器：橋梁周邊環(huán)境的風(fēng)速、風(fēng)向和降雨量數(shù)據(jù)。

六、建筑場景

通過位移、沉降、加速度、傾斜、溫濕度和動態(tài)平衡的數(shù)據(jù)收集分析，為結(jié)構(gòu)坍塌監(jiān)測預(yù)警分析提供數(shù)據(jù)支撐，實現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)的實時評估。

涉及的傳感器

結(jié)構(gòu)傳感器：安裝在建筑物上，單臺設(shè)備可以實時監(jiān)測位移、沉降、傾斜、加速度、振幅、頻率、地震烈度、動態(tài)平衡、人體舒適度、實時定位和溫濕度等12項指標(biāo)。

AIoT開放平臺可選模型分析服務(wù)：動撓度(結(jié)構(gòu)局部變形)、固有頻率(材料強度退化、結(jié)構(gòu)局部損壞和共振風(fēng)險系數(shù))、模態(tài)阻尼比(支座老化或損壞風(fēng)險系數(shù))、振幅(抓拍聯(lián)動)、索力(拉索損傷診斷)、撞擊報警等。

擴展接口接入：振弦式應(yīng)變、拉繩式位移、裂縫計、氯離子(表面腐蝕)、微型氣象站(風(fēng)速、風(fēng)向、雨量和環(huán)境溫濕度)等外部傳感器數(shù)據(jù)。

七、隧道場景

通過對隧道涵洞兩端拱頂和上端地表位移、沉降，隧道內(nèi)部的傾斜、微震、溫濕度、人體舒適度、水平收斂和裂縫，地表建筑物傾斜監(jiān)測，隧道路面水位監(jiān)測等監(jiān)測指標(biāo)數(shù)據(jù)建立對隧道工程的監(jiān)測、評估與預(yù)測系統(tǒng)以趨利避害，實現(xiàn)隧道實時安全預(yù)警，為隧道結(jié)構(gòu)變形分析和結(jié)構(gòu)缺陷損失分析提供數(shù)據(jù)支撐。

涉及的傳感器

結(jié)構(gòu)傳感器：用于監(jiān)測隧道兩端拱頂、上端地表、地表周邊建筑物的位移、沉降、傾斜、加速度等，可以評估隧道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性

氣體傳感器：監(jiān)測隧道內(nèi)的溫度、濕度、有害氣體濃度等環(huán)境參數(shù)。這些數(shù)據(jù)的監(jiān)測有助于確保隧道內(nèi)部環(huán)境的舒適性和安全性。

積水傳感器：用于監(jiān)測隧道路面積水?dāng)?shù)據(jù)，保障雨天隧道內(nèi)通行安全。

八、綜合管廊場景

對管廊艙內(nèi)結(jié)構(gòu)的沉降、傾斜、震動和裂縫，管廊地表結(jié)構(gòu)沉降、位移和傾斜，管廊艙內(nèi)硫化氫氣體、甲烷氣體、溫濕度和氧氣，集水坑水位和孔口蓋板等數(shù)據(jù)實時監(jiān)測，同時接入視頻圖像，為管線風(fēng)險監(jiān)測預(yù)警分析、廊內(nèi)環(huán)境及附屬設(shè)施監(jiān)測預(yù)警分析和管廊綜合監(jiān)測預(yù)警分析提供數(shù)據(jù)支撐。

涉及的傳感器

環(huán)境傳感器：管廊內(nèi)部的溫度、濕度、氣體濃度(如有害氣體、氧氣含量等)等，能夠反映管廊內(nèi)部環(huán)境的實時狀況，有助于及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患。

結(jié)構(gòu)傳感器：用于監(jiān)測管廊結(jié)構(gòu)的沉降、振動、加速度等監(jiān)測數(shù)據(jù)，評估管廊結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性，預(yù)防結(jié)構(gòu)損壞和安全事故的發(fā)生。

水位傳感器：監(jiān)測綜合管廊內(nèi)的水位情況，防止積水和漏水。

管道泄漏傳感器：安裝在給排水管道上，監(jiān)測管道是否有泄漏情況。

九、河湖場景

對河湖水位、流速和流量，河湖斷面水質(zhì)，排水口水質(zhì)等監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集分析，及時診斷河湖水質(zhì)狀態(tài)，降低河湖污染程度，有效提升河湖污染治理成效，推動社會和諧、穩(wěn)定發(fā)展，助力人居環(huán)境改善。

涉及的傳感器

水位傳感器：實時監(jiān)測河湖的水位變化，為洪水預(yù)警和水資源調(diào)度提供依據(jù)。

水質(zhì)傳感器：監(jiān)測水中的溶解氧、氨氮、總磷、總氮等指標(biāo)，評估河湖的水質(zhì)狀況，追溯污染來源并制定針對性的治理措施。

流量傳感器：監(jiān)測河湖流速、流量等參數(shù)，這些數(shù)據(jù)對于了解水體的水文特征、水動力條件以及進行水量平衡分析具有重要意義。

環(huán)境傳感器：用于監(jiān)測溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向和降雨量等。

城市生命線的智能化管理涉及多個領(lǐng)域和多種傳感器，共同構(gòu)成了城市安全運行的智能網(wǎng)絡(luò)。隨著科技的不斷進步，未來城市生命線的智能化水平將進一步提升，為城市居民創(chuàng)造更加安全、便捷和舒適的生活環(huán)境。