廣東連南石峽隧道新建工程雨水液位監測背景

　　2025年初，位于廣東省清遠市連南縣的石峽隧道建設進入最后沖刺階段。該隧道是省道S390改擴建工程的重要組成部分，全長1.6公里，屬于典型的山區公路隧道，地質結構復雜，降雨量大，周邊山體含水量高。根據氣象部門統計，連南屬于南亞熱帶雨林氣候區，夏季降水集中且頻繁，強降雨、短時暴雨以及地表徑流變化劇烈，使山區隧道易發生積水和倒灌風險。為確保隧道通車后的排水能力，項目方在隧道內部設計了排水溝、集水坑、供配電系統、泵房以及積水監測系統，并在方案中明確提出必須安裝雷達物位計用于實時監測雨水液位，為自動排水系統提供可靠信號輸入。

　　隧道排水系統的結構大致包括：主隧道路面中央排水溝、兩側邊溝、隧道中段和洞口兩側的集水坑，以及帶有自動啟?？刂频呐潘梅肯到y。隧道建成后，一旦雨水大量進入內部排水結構，液位上升將通過傳感器信號聯動泵房自動排水。如果液位監測滯后或信號不穩定，可能導致泵站遲滯運行，從而形成水面上漲風險，最終威脅隧道通行安全。因此，液位檢測設備的可靠性，是整個系統的核心環節之一。

　　為此，項目團隊在2024年底對設備方案進行了集中評估。在確定選型設備時，團隊首先排除了機械式液位開關，因為該設備易受碎石、淤泥、鐵銹顆粒影響；隨后，又排除了電極式物位測量方案，因為地下結構濕度極高，導電介質變化大，不利于長期可靠運行。超聲波液位計也被認為不適用于該場景，原因是隧道內部濕度常年接近飽和，水汽容易附著傳感器表面，同時隧道內部回聲復雜，聲波易受擾動。最終，集成單位提出采用非接觸式雷達物位計的方案，并與 Shenzhen Jiwei Automations Ltd（計為自動化） 取得聯系，希望在隧道排水系統中采用計為雷達物位計進行水位監測。

工況挑戰解析：復雜、潮濕、封閉、干擾強

　　石峽隧道的安裝環境特點非常典型，涵蓋了市政排水工況中最為常見且最棘手的三個難題—潮濕、高腐蝕性和信號反射復雜性。隧道中段濕度持續在95%以上，局部區域有冷凝水滴落，設備表面長期處于水膜覆蓋狀態。集水坑空間狹窄，高度限制設備安裝角度，坑體內部結構多為不規則混凝土面，極易形成多次回波反射。此外，隧道排水溝內部還會出現水面波動、碎石漂浮、涌流擾動，以至于水位變化并不平穩。

　　在項目溝通階段，計為自動化技術團隊詳細分析了工況條件，并給出了針對性解決方案，包括：

1. 使用高頻雷達波段 —— 可有效穿透濕氣、冷凝層，保持回波穩定。

2. 采用動態回波追蹤算法 —— 適應水面擾動和回波雜散信號。

3. 設備選用316L不銹鋼天線罩 —— 適應含濕空氣與弱酸性水體環境。

4. 盲區優化處理 —— 保證低液位狀態下仍然保持連續測量。

5. 非接觸式設計 —— 避免泥沙、漂浮物、鐵銹附著導致測量誤差。

6. 藍牙小程序與 APP（計為智控?） —— 支持遠程數據監測、歷史曲線查看和報警通知，實現移動端實時掌控液位狀態。

　　基于以上優勢，集成方最終確認采購計為PRO系列的JWrada-34雷達物位計，并在隧道東端排水坑、西端排水坑和泵房集水間進行布局安裝。

安裝與調試過程：從設備定位到信號接入

　　為了保證測量性能，項目現場在安裝雷達物位計時進行了精確定位。以隧道中段集水坑為例，排水坑深度約3.2米，頂部采用法蘭方式固定傳感器，距離水面在工作狀態下保持2米至3米的測量區間。計為自動化技術人員指導現場團隊完成：

• 發射角度校正

• 盲區參數配置

• 閾值濾波設定

• 液位上限報警點設置

• 泵房啟停點電氣邏輯驗證

　　調試過程中，設備曾在靜水狀態與流動狀態中分別進行測試。即便水面受到泵流擾動，回波曲線仍保持清晰，信號輸出穩定，顯示水位變化過程平滑且連續。在大流量放水試驗中，液位從3.2米降至2.4米期間，測量誤差控制在 ±1mm 范圍內。計為JWrada-34雷達物位計在市政排水工況中的可靠性達到了項目預期要求。

系統聯動測試：與排水泵自動啟停控制對接

　　JWrada-34雷達物位計通過4-20mA信號輸出與泵房控制系統對接，并將實時液位信號輸入至PLC系統。當集水坑液位上升至預設水位，即可觸發排水泵自動運行；當水位下降至設定回落點，泵房自動停止運行。

　　在連南石峽隧道項目中，現場試驗顯示：

• 雷達物位計數據反饋與泵站啟停時序完全匹配

• 泵房控制邏輯穩定可靠

• 數據無突變跳點，無丟失信號

• 未出現誤判報警或虛假空高信號

　　系統投入試運行后，夜間巡檢人員觀察到液位變化趨勢信息可以在控制室實時查看，為隧道管理提供了必要的數據支撐。

項目效果：為隧道通車提供長期安全保障

　　隨著石峽隧道項目進入通車準備階段，排水系統被視為隧道安全運行的重要保障措施之一。計為自動化JWrada-34雷達物位計的加入，使整個系統具備以下優勢：

1. 可靠運行 —— 適應潮濕封閉環境，長期無需維護

2. 實時響應 —— 液位波動迅速檢測，數據連續

3. 信號穩定 —— 無懼水面擾動、冷凝、水汽

4. 兼容性強 —— 與隧道PLC及泵站系統無縫對接

5. 長壽命周期 —— 非接觸式測量避免磨損與腐蝕

6. 風險預防能力提升 —— 實現超限報警與排水聯動

　　該系統將在汛期前全面投入使用。隧道管理方表示，未來還計劃將液位數據納入遠程智慧監測系統，實現數據趨勢分析，為極端天氣下的道路交通安全提供更高等級的支撐。

結語：市政排水領域的可靠測量方案

　　廣東連南石峽隧道項目不僅展示了計為自動化PRO系列JWrada-34雷達物位計在市政排水工況中的適應能力，也為未來類似應用提供了技術參考。隨著全國各地山區公路建設持續推進，地下隧道排水、積水監測和自動排澇系統將成為越來越普遍的需求。非接觸式雷達測量方案憑借穩定性強、維護成本低、信號連續可靠等優勢，將在這一領域發揮更大作用。

　　通過石峽隧道項目，計為自動化再次證明了自身在工業液位測量領域的工程能力與產品可靠性，也為城市基礎設施的安全運營貢獻了力量。