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，對水利設施尤其是水閘系統(tǒng)的安全運行和管理提出了嚴峻挑戰(zhàn)。本文結(jié)合極端天氣對水閘系統(tǒng)帶來的影響，深入分析其面臨的安全風險與管理難題，并探討邊緣計算網(wǎng)關在水閘監(jiān)測管理中的重要作用。

一、極端天氣常態(tài)化對水利設施的影響

極端天氣事件的頻發(fā)導致水資源的時空分布異常，給水利設施特別是水閘系統(tǒng)的設計、運行和維護帶來了巨大壓力。例如暴雨和洪水會導致水閘超負荷運行，增加閘門結(jié)構(gòu)受力，甚至引發(fā)設備損壞或失控風險。而長期干旱則可能降低水位，影響水閘的正常調(diào)節(jié)功能，導致水資源調(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)面臨的安全風險

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

2.設備運行風險：極端天氣可能導致閘門機械設備及電控系統(tǒng)故障。例如，暴雨引發(fā)的積水可能短路電氣設備，風暴帶來的異物漂浮可能卡住閘門，影響啟閉功能，甚至造成無法及時泄洪。

3.信息監(jiān)測風險：在極端天氣條件下，傳統(tǒng)的遠程監(jiān)測系統(tǒng)可能因信號中斷、傳感器損壞等問題，導致數(shù)據(jù)采集不完整或延遲，影響應急決策的科學性和及時性。

4.管理調(diào)度風險：極端天氣導致水情復雜多變，給水閘管理人員的決策帶來挑戰(zhàn)。如何科學預測洪水趨勢、合理調(diào)度閘門開啟時機，避免災害擴大成為考驗管理水平的難題。

三、邊緣計算網(wǎng)關在水閘監(jiān)測管理中的作用

邊緣計算網(wǎng)關作為連接傳感器與云平臺的重要樞紐，將計算能力下沉至數(shù)據(jù)產(chǎn)生源頭，極大提升了水閘系統(tǒng)監(jiān)測管理的智能化水平。佰馬科技針對邊緣物聯(lián)網(wǎng)場景提供多款高性能邊緣計算網(wǎng)關產(chǎn)品，依托強大數(shù)據(jù)處理能力、策略管控能力、設備聯(lián)動控制能力，增強邊緣場景下的災害應對能力：

1.數(shù)據(jù)實時采集與預處理：以佰馬BMG800系列邊緣計算網(wǎng)關為例，設備擁有包括高速網(wǎng)口、RS232、RS485、開關量輸入、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.快速異常檢測與本地響應：通過在網(wǎng)關端部署智能算法，能高效識別水閘異常狀態(tài)（如閘門卡滯、設備異常震動、水位突變等），并立即發(fā)出警報或啟動本地應急措施，實現(xiàn)快速響應，降低災害風險。

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

4.提升網(wǎng)絡穩(wěn)定性與抗干擾能力：佰馬邊緣計算網(wǎng)關能緩沖網(wǎng)絡波動，即使在通信中斷時也能保證關鍵數(shù)據(jù)的本地存儲和處理，保證監(jiān)測系統(tǒng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性，尤其適應極端天氣引起的網(wǎng)絡不穩(wěn)定情況。

5.多系統(tǒng)協(xié)同與決策支持：佰馬邊緣計算網(wǎng)關還支持本地數(shù)據(jù)整合分析與策略執(zhí)行，依托預設策略和實時環(huán)境和設施狀態(tài)數(shù)據(jù)，為水閘控制調(diào)度提供科學依據(jù)，增強應急管理協(xié)同能力。

極端天氣常態(tài)化給水閘系統(tǒng)帶來了結(jié)構(gòu)安全、設備運行、信息監(jiān)測及管理調(diào)度等多方面風險和難題。邊緣計算網(wǎng)關以其數(shù)據(jù)實時處理、快速響應、智能維護和多系統(tǒng)協(xié)同的優(yōu)勢，成為提升水閘系統(tǒng)安全管理水平的關鍵技術支撐，助力構(gòu)建更加智能、高效、可靠的水閘監(jiān)測管理體系，應對復雜多變的極端氣候挑戰(zhàn)，保障水資源安全和防洪減災能力。