智能化监测系统助力河道建筑环境动态评估实践

引言

河道作为城市生态系统的重要组成部分，不仅承担着防洪、排涝、灌溉等基本功能，还对城市景观塑造、生态平衡维持起着关键作用。其周边的建筑环境，如桥梁、堤坝、临水建筑等，与河道生态相互影响。传统对河道建筑环境的评估多依赖人工定期巡查与有限的定点监测，存在信息获取滞后、评估范围局限、难以捕捉动态变化等弊端。在数字化时代，智能化监测系统应运而生，融合先进的传感器技术、信息技术与数据分析手段，能够对河道建筑环境进行全方位、实时化监测与动态评估，及时发现问题，为科学决策提供依据，助力打造宜居、宜业、宜游的河道空间，推动城市生态与建设的协调发展。

一、智能化监测系统的关键构成

1.1 多元感知设备

智能化监测系统的基础是各类感知设备。水质传感器可实时监测溶解氧、氨氮、化学需氧量等关键水质指标，精确反映河道水体污染程度与自净能力；水位传感器能动态跟踪河道水位变化，为防洪排涝预警提供关键数据；流量传感器则用于监测水流速度与流量，辅助分析河道水动力条件。在河道周边建筑设施方面，位移传感器、应力传感器可监测桥梁、堤坝等结构的变形与受力状况，保障建筑安全。这些传感器部署在河道及周边建筑的关键节点，形成全面感知网络，确保数据采集的完整性与准确性。

1.2 数据传输与存储模块

感知设备采集的数据需及时、稳定传输至处理中心。系统运用无线通信技术，如 4G、5G 网络，实现数据快速上传，保障数据时效性。对于数据存储，采用云存储与本地存储结合方式。云存储便于数据远程访问与共享，满足多部门协同需求；本地存储作为备份，确保数据安全。通过构建高效数据传输与存储体系，避免数据丢失与延误，为后续分析评估奠定坚实数据基础。

1.3 智能分析平台

智能分析平台是智能化监测系统的核心。利用大数据技术对海量监测数据整合、清洗，挖掘数据间潜在关联；借助人工智能算法，如机器学习中的分类算法，对河道水质类别精准判断，预测水质变化趋势；通过深度学习构建建筑结构健康评估模型，依据传感器数据评估桥梁、堤坝等建筑结构健康状况。智能分析平台能够从复杂数据中提炼有价值信息，为河道建筑环境动态评估提供科学依据。

二、智能化监测系统助力动态评估的运行逻辑

2.1 实时数据驱动评估

智能化监测系统持续采集河道建筑环境数据，实时更新数据库。评估模型依据最新数据运算，及时反映环境现状与变化。例如，水质传感器数据实时变化，智能分析平台即刻计算水质综合指数，若指数异常，迅速发出水质恶化预警，使管理部门第一时间掌握情况，采取应对措施，实现评估的及时性与动态性。

2.2 多维度指标综合评估

系统从水质、水文、建筑结构安全等多维度设定评估指标。水质评估涵盖污染物浓度、富营养化程度等；水文评估包括水位、流量、流速稳定性等；建筑结构评估涉及位移、应力、裂缝发展等。通过对各维度指标综合分析，形成对河道建筑环境的全面评价。如评估某河道时，综合水质变差、水位异常波动、桥梁结构位移增大等多维度指标，判断该区域建筑环境面临风险，为制定综合整治方案提供依据。

2.3 动态预警与反馈优化

当监测数据超出预设阈值，系统自动触发预警机制。预警信息通过短信、APP 推送等方式发送给相关人员，提醒及时处理。同时，管理部门依据评估结果与预警反馈，优化管理策略。如针对频繁水质预警，加大污染

源排查整治力度；对建筑结构安全预警，安排专业检测与维修，形成监测-评估-预警-优化的良性循环，提升河道建筑环境管理水平。

三、智能化监测系统在河道建筑环境动态评估中的应用实践

3.1 构建科学监测网络

各地根据自身河道的自然特征、周边建筑分布以及管理需求，科学规划智能化监测系统的监测点位。在城市内河区域，考虑到人口密集、人类活动频繁，在居民区、商业区附近河道以及桥梁、水闸等关键建筑设施周边加密设置监测点，重点监测水质变化、建筑结构安全等情况；在自然河道的生态敏感区，如湿地、珍稀水生生物栖息地附近，以及易受洪水冲刷、地质条件不稳定的地段，合理布局感知设备，加强对生态环境指标与水文地质状况的监测。通过科学合理地布局各类感知设备，实现了对不同类型河道建筑环境的全面覆盖监测。

3.2 搭建智能评估平台

开发集数据展示、分析、评估、预警等多功能于一体的智能化评估平台。该平台以直观、可视化的界面呈现河道建筑环境的各类监测数据，通过图表、地图、实时视频等多种形式，清晰展示水质变化曲线、水位涨落动态、建筑结构变形情况等关键信息，使管理人员能够一目了然地掌握河道建筑环境的整体状况。平台具备强大的数据查询与分析功能，用户可根据时间、地点、监测指标等条件便捷查询历史数据，并生成详细的评估报告。例如，管理人员登录智能评估平台后，能够实时查看辖区内各条河道及周边建筑的各项监测指标，通过平台生成的月度或季度评估报告，深入了解河道建筑环境在一段时间内的变化趋势，发现潜在问题，从而制定科学合理的管理计划与决策。

3.3 完善预警响应机制

制定详尽、可操作性强的预警响应预案，明确不同级别预警对应的处理流程、责任部门与具体措施。当预警系统发出轻度预警时，相关部门按照预案要求，增加对预警区域的巡查频次，密切关注问题发展态势；若达到中度预警，立即启动专项排查行动，组织专业人员对问题进行深入调查，分析原因并制定初步解决方案；一旦触发重度预警，各相关部门迅速进入应急响应状态，立即采取紧急处置措施，如关停污染企业、疏散危险区域人员、对受损建筑进行紧急加固等，以最大程度降低风险，保障河道建筑环境安全。例如，当某河道水质监测数据达到重度污染预警级别时，环保、水务等多部门迅速联合行动，依据预案分工协作，溯源污染源头，对违规排污企业依法进行查处，同时启动应急治污工程，通过投放药剂、增加水体流动性等措施，及时遏制污染扩散，逐步改善河道水质，确保河道生态环境安全。

四、总结

智能化监测系统在河道建筑环境动态评估领域展现出显著优势，从关键构成的多元感知设备、高效的数据传输与存储模块到智能分析平台，为动态评估提供了坚实的技术支撑；其运行逻辑通过实时数据驱动、多维度指标综合评估以及动态预警与反馈优化，确保了评估工作的科学性与时效性；在应用实践方面，科学监测网络的构建、智能评估平台的搭建以及完善的预警响应机制，切实提升了河道建筑环境动态评估的水平与管理效能。

参考文献

[1]张超.河道工程根石智能化探测系统的研究与开发[D].山东大学，2020.

[2]陈永娟，张容榕，蒲文鹏.智慧河道系统研究[J].广东化工，2019，46（1）：3.

[3]许毅超.基于人工智能算法的河道智能监控预警系统研究及应用[J].水利科技，2023（4）：29-31.