Newsletter No. 522

# 5 2 2 | 0 4 . 0 9 . 2 0 1 8 吳克利教授（左二）團隊研發的裝置體積約為30x22x6厘米，能監察地下渠管情況 The device developed by the research team led by Prof. Wu Ke-li (2nd left), which is about 30x22x6 cm in size, can measure underground conditions of the drainage system 從 古至今，防澇治汛、除污淨流都是民生要務。香港人煙稠密，地下渠道縱橫交錯。 污水渠和雨水渠的總長度在2017年已達四千一百公里，比香港與印度首都新德 里的距離還要遙遠。人手檢查渠道網絡，每需封路、打開沙井蓋，引致市民不便； 密封的污水渠，容易積聚有毒和可燃性氣體，更是渠務工人最大的威脅。這些都是香港的渠 務部門長久以來致力化解的問題。 中大電子工程系 吳克利 教授的團隊，獲創新科技署資助八百四十萬元，研發全球首個「無線 排水實時監測系統」，量度地下渠道水位升降和有害氣體濃度，以便監察防範。 量水位毒氣　傳實時數據 研究團隊與政府渠務署、物流及供應鏈多元技術研發中心合作，去年8月於九龍灣區百餘地 點的雨水渠及污水渠安裝密封式微型分析裝置，當中包括公園、運動場和工業區。這個裝置 設於沙井蓋下方，監測水位，以及探測硫化氫、二氧化硫和甲烷三種有害氣體濃度。另外，裝 置亦能檢查沙井蓋的開關狀態，防止有人非法打開井蓋，傾倒有害物質。系統每隔十五分鐘 把樣本數據傳送，渠務署可實時知悉井內情況。 吳教授團隊面對其中一大難題，便是沙井蓋。吳教授指出：「香港的沙井蓋以鐵鑄造，厚度達 十四厘米，本是阻礙電波訊號傳送的屏障。我們把弱點化為優勢，讓微弱電流在沙井蓋形成 特定的分布，將之化為『天線』，反把訊號增強。」另外，研究團隊採用27MHz低頻訊號，可 增加訊號穿透高樓的能力和傳輸距離。無線射頻系統通過「天線」把監測數據傳送至大廈天 台的基站，監測人員便可運用中央監控系統或手機進行監察。現時坊間有類似探測裝置，但 大部分採用GSM或LTE網絡來傳送數據，只能與近距離的無線基站通訊，而且只能量度單一 數據。 防水浸意外　助城市規劃 看來簡單的數據，經分析後，可以反映多種情況。以水位變化為例，若水位長期處於高水平或 回落速度減慢，代表渠道可能淤塞，渠務署便可未雨綢繆，派員疏導清理，預防水浸。 鄰近工廠區的污水渠，有害氣體的濃度也較高。甲烷極度易燃，容易發生爆炸；氣味如臭蛋的 硫化氫在空氣中濃度一旦超過百萬分之一百，即足以引起不適甚至中毒。工人若吸入大量硫化 氫而昏迷，掉進積存污水，更有遇溺之虞。若雨水渠突然錄得高濃度硫化氫，代表排污情況有 異，可能是雨水渠誤駁污水渠，甚至有人違規排污。吳教授研究團隊的監測系統正好偵測氣 體濃度，發現異常，便可叫工人有所警惕，避免意外發生。 這個監測系統雖然仍在測試階段，但表現良好。渠務署將會在其他地區廣加應用，尤其是喉 管網絡複雜的舊區。深圳水務集團也有意運用該類型傳感監控網絡，打擊非法排放。 渠道淤塞，及早清理，可防水浸擾民；毒氣積聚，及早察覺，則免人命傷亡。防災避險，是科技 利民之極致。 F lood prevention and sewerage is an issue of utmost concern in all cities. In densely populated Hong Kong, the underground drainage network is more than complicated. As of 2017, the storm drains and sewage networks had reached a total length of 4,100 km, longer than the distance between Hong Kong and New Delhi, the capital of India. Drainage inspection often involves hassling procedures, such as road closure and opening of manholes, causing inconvenience to the public. In addition, hazardous and inflammable gases are easily accumulated in enclosed underground environments, posing threat to workers entering the manholes. These are the challenges that the HKSAR Drainage Services Department (DSD) has long grappled with. 東京 Tokyo 首爾 Seoul 香港 Hong Kong 污水渠總長度： 1,800公里 Total length of sewers in HK: 1,800 km 雨水渠總長度： 2,300公里 Total length of storm drains in HK: 2,300 km 0 2,087 2,882