一、引言

隨著城市化進程的加速，城市排水系統面臨著愈發嚴峻的挑戰。道路積水不僅影響市民的正常出行，還可能引發嚴重的城市內澇，給城市的基礎設施和居民生命財產安全帶來巨大威脅。因此，建立高效、準確的道路積水監測系統，對于保障城市安全運行、減少內澇災害損失具有至關重要的意義。本文將詳細介紹兩種常見的道路積水監測方案：壓力水位計配置電子水尺形式和地埋式積水監測儀方案，旨在為城市防汛和交通管理提供科學、可靠的技術支持。

二、壓力水位計配置電子水尺監測方案（一）技術原理與設備組成

壓力水位計基于壓力與水深成正比的靜水壓力原理工作，采用先進的隔離型擴散硅敏感元件制作而成。其重點部件包括不銹鋼 316L 材質的殼體、聚氨酯材質的電纜以及高精度壓力傳感器。該儀器可監測 0-10m 至 0-200m 的水位范圍，測量精度高達 ±0.1% FS，分辨率為 1mm，能準確地反映水位的細微變化。同時，其溫度測量精度為 ±0.2℃（0-70℃），溫度分辨率為 0.01℃，可在測量水位的同時對環境溫度進行監測。

電子水尺則利用水的微弱導電性原理測量電極的水位以獲取數據。其探頭設有兩片感應區域，當水淹沒某一感應區域時，由于水的導電性使感應區短路，控制器檢測到該信號后，根據短路的感應區位置來判斷水位的高度。電子水尺采用高密封性材料，具有防腐、防凍、耐熱、耐老化的特點，測量精度可達 1cm，且采樣精度與傳感器的測量體長度無關，對不同變幅的應用環境，測量精度保持不變。

（二）安裝方式與適用場景

壓力水位計通常通過空心立桿進行固定，立桿底部設有孔洞。當路面出現積水時，積水通過立桿底部的孔洞進入立桿內部，作用于壓力水位計的傳感器上。這種安裝方式既能確保壓力水位計準確感知路面積水壓力，又能對儀器本身起到良好的保護作用，避免受到外界環境的直接損壞。該設備適合安裝在城市道路、廣場等容易出現積水的路面區域，可實時監測路面的積水深度，為交通管理部門提供準確的積水數據，以便及時采取交通疏導措施。

電子水尺一般采用貼壁安裝或貼壁傾斜安裝方式，可根據隧道、涵洞的實際結構和現場情況靈活選擇。它適用于測量精度要求高、水位變幅不大的城市道路積水、下立交積水等市政工程中的水位監測，尤其在隧道、低洼路段等顯眼位置，可配合 LED 顯示屏進行警示和數據傳輸。

（三）系統優勢

1. 高精度測量：壓力水位計與電子水尺的配合使用，可實現對路面積水深度的高精度監測，壓力水位計分辨率達 1mm，電子水尺精度達 1cm，能夠滿足不同場景下的測量需求。
2. 環境適應性強：壓力水位計的防護等級達到 IP68，采用不銹鋼 316L 材質和聚氨酯電纜，具有良好的防水、耐腐蝕性能；電子水尺采用不銹鋼防護外殼，內部使用特殊材料處理，不受大氣溫度、壓力、濕度、含沙量、冰凍等外界因素的影響，可在惡劣環境中穩定工作。
3. 功能多樣性：除了測量水位外，壓力水位計還可監測環境溫度，電子水尺可與數據采集器、通信模塊等配合使用，實現數據的采集、傳輸和預警等功能。

三、地埋式積水監測儀監測方案（一）技術原理與設備組成

地埋式積水監測儀主要基于液介式超聲波傳感器技術。其內置的超聲波傳感器會發射超聲波信號，并測量聲波從發射至接收的時間間隔，結合補償后的聲波聲速，計算出聲波傳輸的距離，進而精確測量出當前液位的高度。該儀器通常由防水防腐的 304 不銹鋼外殼、水位檢測模塊、LORA 無線通訊模塊以及內置鋰亞電池等組成，測量分辨率可達 1mm。

（二）安裝方式與適用場景

地埋式積水監測儀采用地埋式安裝方式，將其埋設在城市道路、下穿橋、隧道入口等易積水區域的地下，外殼與路面齊平。這種安裝方式不僅不影響城市美觀，減少了對地面空間的占用，還能有效避免受到車輛碾壓等外力破壞。其廣泛應用于城市道路中的低洼處、立交橋下、地下車庫等易積水的場所，可 24 小時不間斷地監測積水情況，并通過無線通信模塊如 LoRa、4G 等將數據實時傳輸到監控平臺，方便管理人員及時了解積水狀況。

（三）系統優勢

1. 隱蔽性強：地埋式安裝方式使設備與路面融為一體，不影響城市景觀和交通通行，同時降低了設備被人為破壞的風險。
2. 實時監測與遠程傳輸：設備可實時監測積水深度，并通過無線通信技術將數據實時傳輸至控制中心，管理人員可隨時隨地獲取積水動態，及時做出決策。
3. 環境適應性優異：外殼采用 304 不銹鋼材質，防護等級達到 IP68，能夠抵御惡劣天氣和環境的影響，確保設備的長期穩定運行。

四、兩種方案的對比分析（一）精度與適用場景

壓力水位計配置電子水尺方案在精度上具有明顯優勢，壓力水位計分辨率達 1mm，電子水尺精度達 1cm，適用于對測量精度要求極高的場景，如城市主干道的低洼路段、隧道、涵洞等。而地埋式積水監測儀的測量分辨率為 1mm，雖然精度也較高，但更側重于對大面積易積水區域的實時監測，如城市道路中的低洼處、立交橋下等。

（二）安裝與維護

壓力水位計需要通過立桿安裝在路面，安裝過程相對復雜，且需要定期檢查立桿和傳感器的狀態，維護成本較高。地埋式積水監測儀采用地埋式安裝，安裝后無需特殊維護，內置鋰亞電池供電，使用壽命長，維護周期較長。

（三）環境適應性

兩種方案均具有良好的環境適應性，但側重點不同。壓力水位計配置電子水尺方案在防水、耐腐蝕方面表現出色，適合在惡劣環境中工作；地埋式積水監測儀則在抗外力破壞和隱蔽性方面更具優勢。

六、結論

壓力水位計配置電子水尺方案和地埋式積水監測儀方案各有其獨特的技術特點和適用場景。壓力水位計配置電子水尺方案以其高精度和功能多樣性，適用于對測量精度要求高、環境復雜的區域；地埋式積水監測儀方案則憑借其隱蔽性、實時監測能力和優異的環境適應性，在大面積易積水區域的監測中發揮著重要作用。在實際應用中，可根據具體需求選擇合適的監測方案，或采用多種設備協同工作的方式，構建更加多方面、高效的道路積水監測系統，為城市的安全運行提供堅實保障。未來，隨著物聯網、云計算、大數據等現代信息技術的不斷發展，道路積水監測系統將朝著智能化、集成化的方向進一步發展，為城市防汛和交通管理提供更加準確、有效的支持。