一杯水的旅程：南水北调中的传感器

水，是家家户户离不开的元素。一碗热茶、一份热汤，便可温暖人心。《传感中国第三期》来自远方的甘甜，向我们讲述了南水北调中的南水是如何在超过十万个传感器的守护下，穿越黄河、跨越千里、滋润万物、传递到千万家的故事。

 

在南水北调工程还未普及到河北省邯郸市丛台区黄粱梦镇高南村时，村里用的都是井水。因为供水时间过短，常常出现供不应求的情况。如今，河北邯郸的丛台区南水北调工程的配套水厂建设之后，周围33个村子终于告别了储水窖，喝上了甘甜的水。

为守住水的清澈与甘甜，在起点处就要设置自动取水设备实时检测水质。水质取水监测平台面对湍急的流水，会先利用水泵将水抽取到设备中，然后再进行检测，以此排除流速对检测结果的影响，确保测量结果的准确性。

水质取水监测平台一次性可以检测32项数据，包括但不限于pH值、溶解氧、浊度、电导率、氨氮、各类离子等，并将检测结果以4G方式24小时实时上传至环境监控平台，以便工作人员随时查看。

水流中各个指标高低以及变化情况会在环境监控平台中以表格或折线的方式完全展示出来。工作人员还可以在平台上为不同检测要素设置安全阈值范围，一旦发生数据异常（超限）情况，平台便会以页面节点变红、页面弹窗、电话、短信等方式进行告警。

工作人员也可以在设备上为不同检测要素设置安全阈值范围，一旦发生数据异常（超限）情况，10.1寸触摸显示屏上的异常数据就会以变红的方式提醒工作人员及时采取相应措施，保障南水北调中的水质安全。

南水北调连通各大湖泊、河流，在流速较为平稳、范围较广的湖泊使用的是浮漂式水质监测站。

浮漂式水质监测站中的浮漂使用耐寒、耐热、耐水泡的食品级LLDPE；金属部分采用的是防腐、防锈蚀的不锈钢材质，避免在使用过程中污染水源；控制单元均在金属屏蔽壳内，有效屏蔽外界干扰。

在适合供电的地方选择市电供电，在不便市电供电的地方就选择太阳能供电系统供电（阴雨天气下，可连续监测一周），无论哪种供电方式，浮漂式水质监测站都可以24小时监测水质，并将数据上传至环境监控平台，保证水质的安全。

在南水北调过程中，途经水泥地面或者土壤硬度较高的河段时，可以选择立杆式水质监测站。其内部走线的方式保护了电子元器件的安全，它同浮漂式水质监测站一样，拥有市电供电和太阳能供电系统供电方式；可以24小时监测水质中的各项要素，并上传至环境监控平台。

 

立杆式水质监测站上的高清彩色触摸屏（选配），还能实现实时数据现场查看、修改配置参数、报警上下限等。

就这样，南水在一个个水质监测站的保护之下，一路向北，而后，黄河拦住了它的去路。如果想要继续北上，就需要在黄河下方挖出一条通道，让南水从水下穿过。滚滚黄河，水底的压力可想而知，在如此巨大的水压之下，我们可以通过三维透视还原水下的场景。两条平行的隧洞，深埋黄河之下23米。每条隧洞中，密密麻麻上千个传感器环绕着上下左右每一个方向。

想要在南水精准无误的顺利穿过，就需要在隧洞中每隔3米，利用一个监测压力的传感器时刻测量细微的压力变化。

渗压计采用高品质导气线缆，IP68防护等级可常年在水中测量隧道中的渗压，温度自动补偿功能有效避免南北温度差异变化对测量结果带来的影响；温飘自动修正功能保障了数据测量的准确性，测量的数据还会直接上传至环境监控平台，以便调度人员及时查看，随时做好向出现数据异常的隧洞内停止输水的准备，保障南水从另外的隧洞中通过，继续向北。

因为南北差异的气温让南水调度难度进一步升级，水下的流量计也在不断工作，实时监测着水温、流速、水位等一系列指标。雷达流量计及水位计在监测过程中不受周围环境变化、空气密度、风或其他气象环境条件的影响；不受污水腐蚀和泥沙影响，根据内置的软件算法，能够轻松计算并输出水位、流速、流量数据，并将数据上传至环境监控平台。

如今，南水北调工程目前累计调水量为598亿立方米，不仅惠及沿线42座大中城市、280多个县市区的1.5亿人，也让多个流域内的生态系统得到了滋养。

审核编辑 黄宇