水务改革迫在眉睫：光电传感器的颠覆性影响

在水务行业，从水源把控、自来水生产到污水治理，各个环节对精准监测与高效运作有着严苛要求，光电传感器以其独特原理和实用特性，稳稳扎根其中，成为不可或缺的关键监测部件。

先看水源地监测场景，以水库、湖泊为例，光幕式光电传感器常被部署来实现水位及水面异物监测功能。该传感器基本构造明晰，由发射器、接收器与信号处理模块组成。发射器内部核心是按特定阵列排列的红外发光二极管，工作时，这些二极管稳定输出红外光束，众多光束呈规整平行状态 “射出”，于水面上方设定监测区间构建起一道类似光幕的光线屏障。与之相对应，接收器安装在光束传播路径末端，内置光电二极管，其特性是能敏锐捕捉红外光信号。正常状态下，发射器发出的红外光束完整抵达接收器，对应电路维持稳定电信号输出；一旦水位因降水、用水调配等因素出现涨落触及光幕，或者有诸如漂浮树枝、非法船只闯入光幕覆盖范围，部分光束受阻截断，接收器捕捉到光强骤变，即刻生成新电信号并传输至信号处理模块。此模块基于预设算法，依据信号中断情况算出水位数值，或触发警报装置，为水源管理部门及时掌控水量变化、防范水域入侵提供一手数据支撑，助力水资源科学调度与安全防护。

自来水厂作为供水 “心脏”，制水流程各环节需精细把控，光纤式光电传感器在原水沉淀环节担纲重要角色。其关键部件是光纤，外观细且具柔韧性，一端与稳定光源连接，另一端衔接光探测器。在沉淀池壁选定高度位置，精心安装光纤式光电传感器，确保传感头（光纤末端特殊构造部分）与池内水体充分 “交互”。光源持续输出特定波长光，经光纤传导至传感头，借助传感头特殊折射、反射设计，光 “探入” 水中。原水沉淀过程，悬浮杂质含量时刻变动，当杂质增多，光在水中传播遭遇更多散射、吸收情况，透射至光探测器的光量随之减少。光探测器将接收到的光强度变化转化为电信号，传输至中控系统。水厂技术人员依据这一电信号反馈，精准调整沉淀药剂添加剂量、优化沉淀时长，保障后续净化流程高效衔接，提升出厂水水质。

供水管道运行维护中，内贴式光电传感器派上用场。这类传感器呈小巧贴片状，紧密贴合管道内壁。内部集成发光元件与光敏元件，发光元件朝向管内水流稳定发射光线。日常供水时，水流裹挟气泡、细微沙粒等杂质穿梭而过，光线遇这些物质产生散射、反射现象，光敏元件敏锐捕捉光信号变化，转化为电流或电压波动并向外传输信号。同时，管道长期使用难免出现腐蚀、内壁结垢状况，哪怕管径仅有细微改变、内壁粗糙程度上升，都会干扰光线传播路径与反射效果，光敏元件察觉异样后输出对应信号。供水运维部门借此提前洞察管道健康隐患，及时安排检测维修，防范管道破裂、漏水事故，维持供水网络稳定运行。

污水处理厂曝气池运行调控，漫反射光电传感器发挥效能。它由防护外壳、发光二极管、光敏晶体管及调理电路拼接而成，安装在曝气池上方靠近液面处。发光二极管按设定频率向液面发射可见光，光线触碰到曝气催生的泡沫、污水表面漂浮渣滓以及因处理阶段不同而色泽、成分有别的水体，产生漫反射现象。反射回来的光被光敏晶体管接收，鉴于污水从进厂初期到处理各阶段，所含微生物、化学物质成分持续变化，导致反射光强度、光谱分布特性相应改变。光敏晶体管将接收到光信号转变为电信号，传输至后续分析系统，厂内运维人员依据该信号精准调控曝气强度、添加合适药剂，推动污水净化流程稳步向前，实现达标排放或再生利用目标，为水务循环体系筑牢根基。#智慧水务解决方案 #智慧城市 #智慧水务 #光电传感器