城市内涝监测预警系统中压力传感器的应用

近年来，由强降水引发的道路低洼处、下穿式立交桥和隧道产生大量积水的现象时有发生，给人们的出行和生活带来很多不便，严重时甚至会造成人民生命、财产的重大损失。

住房和城乡建设部、国家发展改革委办公厅于4月16日发布了《关于做好2023年城市排水防涝工作的通知》，指出2023年全国气候状况总体一般到偏差，旱涝并重，极端天气气候事件偏多，城市排水防涝形势严峻复杂。要求全国各地全面提升城市内涝防治能力，保障城市基础设施生命线工程正常运行，做好汛前检查维护、强化排水应急、加快排水防涝设施建设、加强值班值守和信息报送等工作。

并提出在重要节点配套建设智能监测、感知设备，提高排水防涝设施智能化管理水平。

不仅如此，早在2021年《国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见》就已经指出“建立完善城市感知协同信息平台，整合各部门防洪排涝管理相关信息，在排水设施关键节点、易涝积水点布设必要的智能化感知终端设备，满足日常管理、防汛调度、应急抢险等功能需要”。

面对汛期及强对流天气，如何第一时间感知路面积水情况并及时采取排水排涝措施，时刻考验着城市管理人员的排水调度能力及城市排涝系统的运行能力。

城市内涝监测预警系统涉及城市降雨监测、河湖水情监测、泵站运行监测、路桥积水监测、排水设备运行监测等方面。采用高度集成的一体化设备，主要应用压力传感器于各立交桥桥洞、各路面街道、隧道等区域，实时监测积水水位。

压力传感器究竟是如何实现水位监测报警的呢？

压力传感器最直接的用途是对气体、液体压强或压力进行测量，但只需稍加利用液体压强与液高的关系，便可将压力传感器用于对液位的测量中。

在物理学中，液体的压强P由关系决定：p=ρgh。对于同种液体而言，液体密度ρ恒定，因此，液体的压强P与液面的高度h（距离液面的高度）成正比例的线性关系。由此不难发现，不同高度液位面处液体的压强也各不相同。

压力传感器水位监测方式示意图

传感器技术的应用使我们在汛期化被动为主动，让我们足不出户就可以掌握汛情、及时采取措施，大大减轻了严峻的防汛压力。