隨著全球氣候變化的加劇，極端天氣事件如暴雨、洪澇和干旱等現(xiàn)象日益頻繁和常態(tài)化，對(duì)水利設(shè)施尤其是水閘系統(tǒng)的安全運(yùn)行和管理提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。本文結(jié)合極端天氣對(duì)水閘系統(tǒng)帶來(lái)的影響，深入分析其面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)與管理難題，并探討邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)在水閘監(jiān)測(cè)管理中的重要作用。

一、極端天氣常態(tài)化對(duì)水利設(shè)施的影響

極端天氣事件的頻發(fā)導(dǎo)致水資源的時(shí)空分布異常，給水利設(shè)施特別是水閘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)帶來(lái)了巨大壓力。例如暴雨和洪水會(huì)導(dǎo)致水閘超負(fù)荷運(yùn)行，增加閘門結(jié)構(gòu)受力，甚至引發(fā)設(shè)備損壞或失控風(fēng)險(xiǎn)。而長(zhǎng)期干旱則可能降低水位，影響水閘的正常調(diào)節(jié)功能，導(dǎo)致水資源調(diào)配難度加大。此外，極端天氣還可能引起水閘周邊環(huán)境的地質(zhì)變化，如邊坡滑坡、沖刷等，威脅水閘結(jié)構(gòu)安全。

二、水閘系統(tǒng)面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)

1.結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)：暴雨洪水極端水位沖擊使水閘承受超設(shè)計(jì)荷載，存在結(jié)構(gòu)破壞、閘門變形甚至倒塌的風(fēng)險(xiǎn)。此外，頻繁的水位波動(dòng)加速結(jié)構(gòu)疲勞，縮短水閘使用壽命。

2.設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)：極端天氣可能導(dǎo)致閘門機(jī)械設(shè)備及電控系統(tǒng)故障。例如，暴雨引發(fā)的積水可能短路電氣設(shè)備，風(fēng)暴帶來(lái)的異物漂浮可能卡住閘門，影響啟閉功能，甚至造成無(wú)法及時(shí)泄洪。

3.信息監(jiān)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)：在極端天氣條件下，傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可能因信號(hào)中斷、傳感器損壞等問(wèn)題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集不完整或延遲，影響應(yīng)急決策的科學(xué)性和及時(shí)性。

4.管理調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)：極端天氣導(dǎo)致水情復(fù)雜多變，給水閘管理人員的決策帶來(lái)挑戰(zhàn)。如何科學(xué)預(yù)測(cè)洪水趨勢(shì)、合理調(diào)度閘門開(kāi)啟時(shí)機(jī)，避免災(zāi)害擴(kuò)大成為考驗(yàn)管理水平的難題。

三、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)在水閘監(jiān)測(cè)管理中的作用

邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)作為連接傳感器與云平臺(tái)的重要樞紐，將計(jì)算能力下沉至數(shù)據(jù)產(chǎn)生源頭，極大提升了水閘系統(tǒng)監(jiān)測(cè)管理的智能化水平。佰馬科技針對(duì)邊緣物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景提供多款高性能邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，依托強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力、策略管控能力、設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制能力，增強(qiáng)邊緣場(chǎng)景下的災(zāi)害應(yīng)對(duì)能力：

1.數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與預(yù)處理：以佰馬BMG800系列邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)為例，設(shè)備擁有包括高速網(wǎng)口、RS232、RS485、開(kāi)關(guān)量輸入、繼電器輸出、模擬量輸入、DC輸出、USB等豐富的采集控制端口，能夠?qū)崟r(shí)采集水閘的水位、閘門狀態(tài)、流量、氣象等多維度數(shù)據(jù)。

2.快速異常檢測(cè)與本地響應(yīng)：通過(guò)在網(wǎng)關(guān)端部署智能算法，能高效識(shí)別水閘異常狀態(tài)（如閘門卡滯、設(shè)備異常震動(dòng)、水位突變等），并立即發(fā)出警報(bào)或啟動(dòng)本地應(yīng)急措施，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，降低災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。

3.兼容5G/4G通信能力：佰馬邊緣網(wǎng)關(guān)支持5G/4G/有線/WiFi等多種通信方式，滿足在各類戶外郊野場(chǎng)景中的水利設(shè)施部署，提供穩(wěn)定可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，確保數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳云端。

4.提升網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性與抗干擾能力：佰馬邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)能緩沖網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)，即使在通信中斷時(shí)也能保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)的本地存儲(chǔ)和處理，保證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性，尤其適應(yīng)極端天氣引起的網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定情況。

5.多系統(tǒng)協(xié)同與決策支持：佰馬邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)還支持本地?cái)?shù)據(jù)整合分析與策略執(zhí)行，依托預(yù)設(shè)策略和實(shí)時(shí)環(huán)境和設(shè)施狀態(tài)數(shù)據(jù)，為水閘控制調(diào)度提供科學(xué)依據(jù)，增強(qiáng)應(yīng)急管理協(xié)同能力。

極端天氣常態(tài)化給水閘系統(tǒng)帶來(lái)了結(jié)構(gòu)安全、設(shè)備運(yùn)行、信息監(jiān)測(cè)及管理調(diào)度等多方面風(fēng)險(xiǎn)和難題。邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)以其數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理、快速響應(yīng)、智能維護(hù)和多系統(tǒng)協(xié)同的優(yōu)勢(shì)，成為提升水閘系統(tǒng)安全管理水平的關(guān)鍵技術(shù)支撐，助力構(gòu)建更加智能、高效、可靠的水閘監(jiān)測(cè)管理體系，應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的極端氣候挑戰(zhàn)，保障水資源安全和防洪減災(zāi)能力。