计为自动化雷达物位计助力市政隧道防涝安全监测系统
广东连南石峡隧道新建工程雨水液位监测背景
2025年初，位于广东省清远市连南县的石峡隧道建设进入最后冲刺阶段。该隧道是省道S390改扩建工程的重要组成部分，全长1.6公里，属于典型的山区公路隧道，地质结构复杂，降雨量大，周边山体含水量高。根据气象部门统计，连南属于南亚热带雨林气候区，夏季降水集中且频繁，强降雨、短时暴雨以及地表径流变化剧烈，使山区隧道易发生积水和倒灌风险。为确保隧道通车后的排水能力，项目方在隧道内部设计了排水沟、集水坑、供配电系统、泵房以及积水监测系统，并在方案中明确提出必须安装雷达物位计用于实时监测雨水液位，为自动排水系统提供可靠信号输入。
隧道排水系统的结构大致包括：主隧道路面中央排水沟、两侧边沟、隧道中段和洞口两侧的集水坑，以及带有自动启停控制的排水泵房系统。隧道建成后，一旦雨水大量进入内部排水结构，液位上升将通过传感器信号联动泵房自动排水。如果液位监测滞后或信号不稳定，可能导致泵站迟滞运行，从而形成水面上涨风险，最终威胁隧道通行安全。因此，液位检测设备的可靠性，是整个系统的核心环节之一。
为此，项目团队在2024年底对设备方案进行了集中评估。在确定选型设备时，团队首先排除了机械式液位开关，因为该设备易受碎石、淤泥、铁锈颗粒影响；随后，又排除了电极式物位测量方案，因为地下结构湿度极高，导电介质变化大，不利于长期可靠运行。超声波液位计也被认为不适用于该场景，原因是隧道内部湿度常年接近饱和，水汽容易附着传感器表面，同时隧道内部回声复杂，声波易受扰动。最终，集成单位提出采用非接触式雷达物位计的方案，并与 Shenzhen Jiwei Automations Ltd（计为自动化） 取得联系，希望在隧道排水系统中采用计为雷达物位计进行水位监测。
工况挑战解析：复杂、潮湿、封闭、干扰强
石峡隧道的安装环境特点非常典型，涵盖了市政排水工况中最为常见且最棘手的三个难题—潮湿、高腐蚀性和信号反射复杂性。隧道中段湿度持续在95%以上，局部区域有冷凝水滴落，设备表面长期处于水膜覆盖状态。集水坑空间狭窄，高度限制设备安装角度，坑体内部结构多为不规则混凝土面，极易形成多次回波反射。此外，隧道排水沟内部还会出现水面波动、碎石漂浮、涌流扰动，以至于水位变化并不平稳。
在项目沟通阶段，计为自动化技术团队详细分析了工况条件，并给出了针对性解决方案，包括：
- 使用高频雷达波段 —— 可有效穿透湿气、冷凝层，保持回波稳定。
- 采用动态回波追踪算法 —— 适应水面扰动和回波杂散信号。
- 设备选用316L不锈钢天线罩 —— 适应含湿空气与弱酸性水体环境。
- 盲区优化处理 —— 保证低液位状态下仍然保持连续测量。
- 非接触式设计 —— 避免泥沙、漂浮物、铁锈附着导致测量误差。
- 蓝牙小程序与 APP（计为智控®） —— 支持远程数据监测、历史曲线查看和报警通知，实现移动端实时掌控液位状态。
基于以上优势，集成方最终确认采购计为PRO系列的JWrada-34雷达物位计，并在隧道东端排水坑、西端排水坑和泵房集水间进行布局安装。
安装与调试过程：从设备定位到信号接入
为了保证测量性能，项目现场在安装雷达物位计时进行了精确定位。以隧道中段集水坑为例，排水坑深度约3.2米，顶部采用法兰方式固定传感器，距离水面在工作状态下保持2米至3米的测量区间。计为自动化技术人员指导现场团队完成：
- 发射角度校正
- 盲区参数配置
- 阈值滤波设定
- 液位上限报警点设置
- 泵房启停点电气逻辑验证
调试过程中，设备曾在静水状态与流动状态中分别进行测试。即便水面受到泵流扰动，回波曲线仍保持清晰，信号输出稳定，显示水位变化过程平滑且连续。在大流量放水试验中，液位从3.2米降至2.4米期间，测量误差控制在 ±1mm 范围内。计为JWrada-34雷达物位计在市政排水工况中的可靠性达到了项目预期要求。
系统联动测试：与排水泵自动启停控制对接
JWrada-34雷达物位计通过4-20mA信号输出与泵房控制系统对接，并将实时液位信号输入至PLC系统。当集水坑液位上升至预设水位，即可触发排水泵自动运行；当水位下降至设定回落点，泵房自动停止运行。
在连南石峡隧道项目中，现场试验显示：
- 雷达物位计数据反馈与泵站启停时序完全匹配
- 泵房控制逻辑稳定可靠
- 数据无突变跳点，无丢失信号
- 未出现误判报警或虚假空高信号
系统投入试运行后，夜间巡检人员观察到液位变化趋势信息可以在控制室实时查看，为隧道管理提供了必要的数据支撑。
项目效果：为隧道通车提供长期安全保障
随着石峡隧道项目进入通车准备阶段，排水系统被视为隧道安全运行的重要保障措施之一。计为自动化JWrada-34雷达物位计的加入，使整个系统具备以下优势：
- 可靠运行 —— 适应潮湿封闭环境，长期无需维护
- 实时响应 —— 液位波动迅速检测，数据连续
- 信号稳定 —— 无惧水面扰动、冷凝、水汽
- 兼容性强 —— 与隧道PLC及泵站系统无缝对接
- 长寿命周期 —— 非接触式测量避免磨损与腐蚀
- 风险预防能力提升 —— 实现超限报警与排水联动
该系统将在汛期前全面投入使用。隧道管理方表示，未来还计划将液位数据纳入远程智慧监测系统，实现数据趋势分析，为极端天气下的道路交通安全提供更高等级的支撑。
结语：市政排水领域的可靠测量方案
广东连南石峡隧道项目不仅展示了计为自动化PRO系列JWrada-34雷达物位计在市政排水工况中的适应能力，也为未来类似应用提供了技术参考。随着全国各地山区公路建设持续推进，地下隧道排水、积水监测和自动排涝系统将成为越来越普遍的需求。非接触式雷达测量方案凭借稳定性强、维护成本低、信号连续可靠等优势，将在这一领域发挥更大作用。
通过石峡隧道项目，计为自动化再次证明了自身在工业液位测量领域的工程能力与产品可靠性，也为城市基础设施的安全运营贡献了力量。
