普通公路地道积水智能测预警体系迭代升级

　　一、总体介绍

　　天津市普通国省干线及乡村公路分布大量铁路、高速下穿地道，低洼路段汛期易发生积水，按照公路应急管理要求，需对积水进行分级管控并快速上报处置。2022 年，完成 57 处公路地道积水监测基础建设，初步构建起智能化防控体系。为进一步解决水流波动、泥沙干扰、复杂工况通信不稳、被动预警滞后等技术难题，2025 年依托普通国省级公路附属设施综合整治专项养护工程，对铁东、津沽、独流等 10 处重点地道实施监测系统升级，融入超声传感、抗干扰算法、LoRa 自组网、水位预测等技术，打造精准监测、主动预警、稳定运行的公路地道积水安全治理体系。

　　二、主要做法

　　1.夯实基础建设，搭建全域智能监测底座

　　2022 年结合各地道积水风险等级与既有设施条件，实施差异化设备配置，采用明管敷设为主、太阳能无线为辅的施工工艺，安装接触式水位监测与视频监控设备。依托公路养护管理系统搭建统一监测平台，通过 4G 无线网络实现水位数据与视频信号实时上传，完成积水实时监测、分级预警、应急工单闭环处置的基础功能搭建，为全市公路地道安全管控提供硬件与平台支撑。

　　2.聚焦重点升级，强化核心技术赋能应用

　　2025 年针对 10 处重点地道开展技术升级，投入 20 套超声智能水尺，总投资 70.14 万元。采用新型超声传感设备搭配中值滤波、卡尔曼滤波抗干扰算法，有效消除水流波动、泥沙杂物对监测精度的影响，保障数据采集稳定准确。通过分布式测量架构与 LoRa 自组网技术，优化复杂地道环境下的数据传输方式，解决信号遮挡、传输中断问题。基于 ARIMA 算法构建水位预测模型，实现水位变化趋势预判与动态阈值预警，将传统被动报警升级为主动预警。所有升级设备通过模块化接口兼容原有系统，统一接入市级平台，实现新旧数据融合与一体化管控。

　　3.规范施工运维，保障系统长期稳定运行

　　项目施工严格办理各项手续，规范线缆管路铺设、设备固定安装，针对无市电点位配置太阳能供电系统，保障设备连续运行。建立全周期运维机制，结合平台远程调试与现场定期检修，对传感器、传输设备、视频终端进行常态化维护，确保监测预警系统持续高效运转。

　　三、取得成效

　　1.安全防控效能实现质的提升

　　超声传感与抗干扰技术让积水监测精度显著提升，复杂环境下数据准确率保持高位，LoRa 自组网保障传输稳定无中断。预测式预警将响应时间大幅缩短，积水封闭上报准时率 100%，项目实施以来汛期公路地道积水安全事故零发生，极端天气通行保障能力全面增强。

　　2.运维管理效率大幅优化

　　智能监测系统替代传统人工巡检，大幅降低现场巡检人力与时间成本，应急处置从隐患发现到整改销号全程高效可控。模块化设计与远程运维模式，进一步减少运维工作量，提升整体管理效能。

　　3.示范推广价值持续凸显

　　项目形成 “基础全域覆盖、重点技术升级” 的治理模式，将超声监测、自组网通信、智能预测等技术与公路地道实际管控深度融合，设备选型、施工工艺、平台架构均具备强实用性与可复制性，为全国公路低洼路段积水安全治理提供了可借鉴、可落地的技术实践方案。