城市生命线感知设备怎么选?不同场景的选型要点与共性要求

2026年3月,“城市基础设施生命线安全工程”写入《政府工作报告》,这项从合肥出发的探索实践正式上升为国家行动。目前,这一模式已落地深圳、天津等140多个城市。

那么,城市基础设施生命线安全工程少不了什么?其中不可忽视的,是在燃气管网、排水管网、桥梁等基础设施上布设感知设备,以构建“前段感知—专业研判—预警溯源—协同处置”的监测体系。

感知设备是这一链条的起点,而“感知设备如何选择?”这一问题自然也十分值得思考。毕竟,选对了,数据准、运行稳;选错了,数据乱、设备坏、运维贵。

此前,行业长期缺乏统一的设备选型标准。而今年3月,国内城市生命线工程前端监测设备评价项目在合肥发布,在一定程度上填补了这一空白。

本文将以河南省、安徽省地方标准及该评价项目为基础,梳理不同场景下的设备选型要点与共性要求。

一、城市生命线涵盖哪些设施?

据河南省住房和城乡建设厅2026年1月16日发布的《河南省城市基础设施生命线安全工程技术标准》(DBJ41/T346-2026),重点监测设施包括燃气、排水、供水、热力、桥梁、隧道、综合管廊七大类。该标准自2026年5月1日起施行。

二、四个核心选型指标

选型设备,先看这四个硬指标。

▶ 防护等级

据《城市生命线工程物联设备检测认证规范》技术研讨,城市生命线设备需通过IPX8连续浸水测试,验证设备长期浸泡的可靠性。测试同时模拟井下弱电弱网环境,验证无线信号传输性能;盐雾测试模拟污水井下高盐雾强腐蚀环境,验证抗腐蚀性能;高低温循环测试覆盖-40℃至70℃的极端温度范围。

地下阀门井、排水窨井常年积水,汛期暴雨倒灌。IP65仅能防喷水,IP67可防短时浸泡,唯有IP68能长期连续浸水。选型时,防护等级必须达到IP68。此外,设备还应具备防霉菌、防盐雾、耐高低温等环境适应性。

▶ 防爆等级

燃气阀门井、地下密闭空间存在可燃气体风险,设备必须满足防爆要求。据河南省《技术标准》,燃气监测感知网建设需明确监测指标、设备要求、布设区域。

地下燃气井室必须选用本安型防爆设备(Ex ib/Ex ia),禁止使用隔爆型设备。

▶ 防腐材质

地下井室长期处于高湿、污水浸泡、腐蚀性气体环境中。据《城市生命线工程物联设备检测认证规范》技术研讨,设备需通过盐雾测试,验证抗腐蚀性能。

选型关注三个要点:

· 探头材质建议316L不锈钢,抗污水、盐碱、燃气腐蚀;

· 电路防护需整体灌封防腐防水胶,无裸露电路;

· 天线材质建议一体式玻璃钢天线,抗潮湿腐蚀。

▶ 供电与续航

地下井室无市电、无布线,设备只能靠电池供电。据安徽省《城市生命线工程监测设备质量管理标准》(DB34/T 5390-2026),该标准将于2026年7月5日实施,明确传感部件使用寿命“不应低于5年”。选型时,电池续航应不低于36个月,以减少下井换电频次。

三、不同场景的选型要点

(一)燃气管网

据河南省《技术标准》,燃气监测感知网需覆盖压力、流量、可燃气体浓度等指标。选型要求如下:

▶ 防爆等级:Ex ib ⅡB T4 Gb(强制),高风险区域可升级Ex ia ⅡC T3 Ga

▶ 防护等级:IP68

▶ 续航:≥36个月

▶ 监测指标:甲烷浓度(0-100%LEL)、管道压力

▶ 部署位置:燃气阀门井、相邻地下空间(电缆沟、通信管沟等)

(二)排水管网

排水管网面临高湿、腐蚀、泥沙淤积等挑战。选型要求:

▶ 防护等级:IP68

▶ 防腐设计:耐酸碱腐蚀

▶ 测量方式:优先选用非接触式(毫米波雷达、超声波),避免淤积堵塞

▶ 监测指标:液位、流量、水质

(三)供水管网

供水监测核心是压力监控和漏损定位。据安徽省标准,传感部件使用寿命“不应低于5年”。

▶ 使用寿命:不低于5年

▶ 防护能力:防水、防腐、耐高低温

▶ 监测指标:压力、流量、漏损

(四)供热管网

供热管网面临高温、蒸汽腐蚀等极端工况。据安徽省标准,供热类监测设备传感部件“最高工作温度不低于120℃”。

▶ 工作温度:不低于120℃

▶ 防护能力:耐蒸汽腐蚀、抗温变冲击

▶ 监测指标:温度、压力、流量

(五)桥梁与隧道

据中安在线报道,合肥已将137座桥梁纳入重点安全健康监测。监测系统采用应变传感器实时检测桥梁形变信息:“以应变传感器为例,它可以实时检测桥梁的形变信息。每当重车经过,监测窗口便会出现明显波峰;车辆驶离后,波形恢复平稳,这就是正常的弹性形变。一旦出现异常波动,系统将自动触发预警。”

▶ 使用寿命:不低于5年

▶ 监测指标:应变、倾角、位移、振动

▶ 精度要求:裂缝宽度监测精度需达±0.02mm,沉降/位移需毫米级精度(GB/T 45791-2025)

(六)综合管廊

地下封闭空间需多传感器协同工作。据河南省《技术标准》,综合管廊感知网建设包含气体浓度、温湿度、结构沉降等监测指标。

▶ 气体监测:甲烷、硫化氢、一氧化碳、氧气等多组分

▶ 环境监测:温湿度、积水液位、结构沉降

四、共性要求与跨领域差异

(一)七个共性要求

据安徽省《城市生命线工程监测设备质量管理标准》(DB34/T 5390-2026),即将于2026年7月5日实施,由清华大学合肥公共安全研究院等单位起草,共性要求包括:

据国内首个城市生命线工程前端监测设备评价项目(中国质量认证中心CQC联合清华合肥院,2026年3月发布),评价体系覆盖燃气、供水、排水、桥梁、热力、管廊六大场景,从一般性要求、功能性能、环境可靠性、系统兼容性、在线运行稳定性五大维度进行评价。

(二)六类场景的核心差异

五、选型四步法

▶ 第一步:明确监测目标

确定要监测什么指标(浓度、压力、液位、位移等),参考GB/T 45791-2025中的精度要求。

▶ 第二步:评估部署环境

判断是否防爆区域(燃气场景);评估浸水风险与腐蚀程度(排水、供水场景);确认供电与通信条件(桥梁、隧道场景)。据《城市生命线工程物联设备检测认证规范》技术研讨,设备需通过浸水、盐雾、高低温等环境验证。

▶ 第三步:确定约束条件

依据安徽省标准,供电续航要求不低于5年;地下浸水场景需IP68;供热场景工作温度不低于120℃;燃气场景防爆等级为强制性。

▶ 第四步:选择合格设备

优先选择通过中国质量认证中心(CQC)前端监测设备评价的产品,确保设备获得“专业检测+权威认证”。同时确保通信协议与平台兼容。正如合肥实践所总结:“这些感知设备并非沉默的‘旁观者’,而是真正能发出警报的‘数字哨兵’。”

城市生命线感知设备选型,是在环境约束、性能指标、长期运维成本之间寻找平衡。随着国内前端监测设备评价项目落地及相关标准陆续出台,行业正从“凭经验选”走向“按标准选”。掌握场景驱动的选型逻辑,是监测系统“测得准、传得稳、用得好”的基本前提。