一、背景与挑战：城市内涝治理的迫切需求
随着全球气候变化和城市化进程加速，极端降雨事件频发导致城市内涝问题日益严峻。据统计，我国60%以上的城市存在内涝风险，暴雨引发的交通瘫痪、基础设施损毁甚至人员伤亡事件屡见不鲜。传统防汛模式依赖人工巡查和经验判断，存在数据滞后、覆盖盲区、响应效率低等痛点。在此背景下，构建智能化、全要素覆盖的内涝监测预警体系成为城市韧性建设的核心需求。
厦门海川润泽物联网科技有限公司作为福建省数字经济核心产业"瞪羚"企业，依托自主研发的物联网感知设备与大数据平台，为城市内涝治理提供了从硬件部署到系统集成的完整解决方案。其技术体系涵盖气象监测、管网感知、河道水位、积水预警四大维度，形成"空天地海"立体化监测网络。
二、技术架构：全要素感知与智能决策系统
1. 多源数据采集层：构建城市水文"神经末梢"
海川润泽通过部署六大类智能终端实现全要素覆盖：
气象监测网络：采用HC-YL9072一体式雨量计，集成翻斗式雨量传感器与4G通信模块，可实时上传降雨强度、频次数据。设备具备自清洁功能，适应高湿度沿海环境。
管网健康诊断系统：在排水管网关键节点安装HCRZ-SCF-01时差法超声波明渠流量计，通过测量流体中超声波传播时间差计算流速，配合雷达水位计(HCRZ-LD100)实现流量-水位联动监测。设备采用非接触式测量，避免污水腐蚀。
地表积水感知体系：针对下穿隧道、立交桥等低洼区域，部署地埋式积水监测站(含HC-CS9091声学多普勒流量流速仪)，通过压力传感器实时获取水位数据，同步联动LED显示屏与声光报警器。对于开阔路面，采用24GHz雷达液位计(HCRZ-LD100-A)实现非接触式测量，精度达±1mm。
河道水位监测带：沿城市主要河道布设气泡水位计(HCRZ-QPSW10)，通过气体压力变化推算水位，配合HC-PSX160普适型GNSS接收机监测堤岸形变，构建"水位+地质"双参数安全防线。
水质安全监测网：集成墒情监测仪与生态流量监测模块，实时追踪COD、氨氮等指标，为内涝次生灾害预警提供数据支撑。
智能传输中枢：采用HC-TX90S遥测终端机作为数据中继站，支持LoRaWAN、NB-IoT、4G多模通信，具备断点续传与边缘计算能力，可对原始数据进行初步清洗与异常值剔除。
2. 智能分析决策层：打造城市防汛"智慧大脑"
海川润泽自主研发的排水大数据中心实现三大核心功能：
多源数据融合：整合气象、水文、地质、管网等12类数据源，构建城市排水系统数字孪生模型。通过GIS地图可视化展示全域监测点位，支持按行政区划、流域范围、管网拓扑等多维度钻取分析。
内涝风险预测：基于历史灾情数据与实时监测信息，运用LSTM神经网络算法训练内涝预测模型。模型可提前6-12小时预判内涝风险等级，生成淹没范围热力图与应急资源调度建议。
智能预警发布：设置四级预警阈值(蓝色、黄色、橙色、红色)，当监测数据超限时，系统自动触发多渠道预警机制：通过短信平台向防汛责任人推送警报;联动交通诱导屏显示积水路段信息;启动无人机巡查对重点区域进行视频复核。
3. 应用服务层：构建全周期管理体系
平台提供四大核心应用模块：
涝前预防模块：基于气象预报数据与城市排水能力评估，生成防汛预案库。支持模拟不同降雨强度下的管网承载能力，自动生成泵站启停、闸门开度等控制指令。
涝中响应模块：实时追踪积水点变化趋势，通过AI算法优化排水设备调度方案。集成单兵定位系统，实现抢险队伍轨迹回溯与任务派发。
涝后评估模块：自动生成灾情报告，包含经济损失统计、设施损毁评估、应急响应时效分析等内容。通过对比历史灾情数据，为管网改造提供决策依据。
三、技术创新：破解传统监测三大难题
1. 复杂环境适应性设计
针对沿海城市高盐雾、强腐蚀的特点，海川润泽产品采用三层防护结构：外层为316L不锈钢材质，中层填充环氧树脂灌封胶，核心电路板涂覆三防漆。设备通过IP68防护等级认证与盐雾试验(96小时无锈蚀)，可在-40℃~85℃环境下稳定运行。
2. 低功耗广域通信技术
创新采用LoRaWAN与NB-IoT双模通信方案，在地下管网等信号遮挡区域自动切换至低频段传输。通过动态休眠机制将设备功耗降低70%，单次充电可维持3年以上连续工作。配套太阳能供电系统(含MPPT控制器)，确保无市电接入区域的稳定运行。
3. 边缘-云端协同计算
在终端设备端部署轻量化AI模型，实现数据预处理与异常检测。例如，HC-CS9091流量计内置流速突变识别算法，可即时发现管道破裂或堵塞事件。云端平台则承担复杂模型训练与全局优化任务，通过联邦学习机制实现多区域数据共享与模型迭代。
四、系统价值：重构城市防汛管理范式
1. 治理效能显著提升
2. 资源调度科学化
系统集成城市泵站、闸门、移动排水车等2000余个可控资源，建立动态资源图谱。在2024年台风"杜苏芮"应对中，实现抢险队伍30分钟内到达90%以上积水点，设备利用率提高40%。
3. 公众参与度增强
"城市防汛通"小程序注册用户突破50万，日均活跃度达15%。市民上报的有效灾情信息占应急部门获取总量的35%，形成"政府主导+社会协同"的治理新格局。