城市内涝是现代城市发展面临的共性挑战,其根源在于传统排水系统对自然水循环的割裂与极端天气的叠加效应。海绵城市作为新一代雨洪管理理念,通过"渗、滞、蓄、净、用、排"六字方针重构城市与水的关系,而内涝监测系统则是这一体系中的"神经中枢"。厦门海川润泽物联网科技有限公司凭借全链条技术体系,为海绵城市内涝防控提供了从数据感知到智能决策的技术支撑,其产品矩阵在海绵城市建设中发挥着多维度的核心作用。
一、精准感知:构建城市水循环的"数字皮肤"
海绵城市的核心在于模拟自然水循环,而内涝监测系统通过部署多类型传感器,为城市构建起高密度、多维度的感知网络。海川润泽的电子水尺采用电阻式传感器阵列,可实现厘米级水位监测,其双层304不锈钢防护结构能抵御车辆碾压,特别适用于立交桥下、隧道入口等狭小空间;雷达水位计则通过26GHz高频电磁波技术,在河道、排水口等开阔水域实现非接触式测量,穿透雨雪干扰的能力使其成为户外监测的理想选择。
在土壤层,管式土壤含水率传感器通过介电常数原理获取分层湿度数据,其抗盐离子干扰特性使其在绿化带、农田等场景中仍能保持测量精度。这种立体化感知体系使城市如同拥有"数字皮肤",能够实时捕捉雨水渗透、地表径流、管网排水等关键环节的动态变化。例如,当透水铺装区域监测到渗透效率下降时,系统可自动触发维护预警,指导市政部门及时清理堵塞或修复破损铺装,避免传统模式下因维护滞后导致的渗透失效问题。
二、动态调控:实现海绵设施的"智能呼吸"
海绵城市通过植草沟、雨水花园等设施延缓径流速度,但这些设施的调蓄能力需要实时监控与智能调控。海川润泽的多普勒流速流量仪利用超声波多普勒效应,可精确测量植草沟内水流速度与流量,结合液位传感器数据,系统能动态评估其滞蓄能力。当监测到某段植草沟接近饱和时,系统会自动调整周边区域排水路径,将雨水引导至未饱和设施,避免局部内涝。
雨水花园的调控则更为精细。通过部署雷达水位计与水质传感器,系统可实时掌握其调蓄容量与水质状况。当水位接近设计上限时,系统启动溢流阀门将多余雨水排入市政管网;若检测到水质超标,则关闭排口并触发净化程序,防止污染水体进入自然水系。这种"呼吸式"调控机制使海绵设施能够根据实时水情动态调整运行状态,最大限度发挥其调蓄功能。
三、风险预判:打造内涝防御的"智慧大脑"
内涝监测系统的价值不仅在于实时感知,更在于通过数据融合与智能分析实现风险预判。海川润泽的物联网平台整合雨量计、水位计、流量计、气象雷达等设备数据,结合城市地形、排水管网模型与历史内涝记录,构建三维积水预测模型。通过机器学习算法,系统可提前24小时预测内涝风险区域与积水深度,为应急响应提供科学依据。
该平台还创新性地引入洪涝指数评价体系,将河道水位、降雨量、排水管网压力等参数加权计算,生成0-100的洪涝风险值,并映射至"低风险(绿色)、中风险(黄色)、高风险(橙色)、极高风险(红色)"四级预警体系。这种量化评估机制使决策者能够直观掌握城市内涝风险分布,为资源调配和预案启动提供精准指引。
四、协同响应:构建跨部门的"应急联盟"
内涝防控需要交通、市政、气象等多部门的协同作战,而监测系统正是打破信息孤岛的关键纽带。海川润泽的预警发布系统支持短信、微信、无线预警广播、户外LED大屏等多渠道推送,可根据积水深度与影响范围自动发布蓝、黄、橙、红四级预警。蓝色预警时,通过短信与APP推送提醒市民避开风险路段;橙色预警时,联动交通信号灯调整时长并引导车辆绕行;红色预警时,自动关闭低洼区域地下车库入口并启动排水泵站。
这种分级预警机制不仅面向公众,更与政府部门应急系统深度对接。预警信息同步推送至消防、市政、气象等部门,实现跨部门协同处置。例如,当系统预测某区域将发生严重内涝时,可自动调度周边排水泵站提前预排,同时通知交通部门调整信号灯配时,消防部门准备抢险设备,形成"感知-分析-预警-响应"的完整闭环。
五、韧性提升:培育城市的"自我进化"能力
海绵城市的终极目标是构建具有自我适应能力的韧性系统,而内涝监测系统正是这一进化过程的推动者。海川润泽在传感器端部署边缘计算模块,实现本地化数据处理与预警。例如,在地下通道部署的雷达水位计可独立判断积水风险,当水位超过阈值时立即启动排水泵并触发本地警报,无需依赖云端延迟,大幅提升应急响应速度。
公司还探索AIoT与数字孪生的融合应用,通过构建城市三维数字模型,实时映射物理世界中的排水设施、地形地貌与气象数据。在虚拟空间中模拟不同降雨场景下的排水过程,可优化海绵设施布局与调度策略。例如,通过模型测试发现某区域排水管网存在瓶颈,可提前规划改造方案避免实际内涝。这种"数字孪生"技术使城市能够通过虚拟演练持续优化防涝体系,实现韧性的动态提升。
技术融合:重塑城市水安全范式
内涝监测系统与海绵城市的深度融合,本质上是通过技术手段重构城市与水的动态平衡。海川润泽的全链条技术体系,使海绵城市从"静态设施"转变为"动态生命体":传感器网络如同神经末梢,实时感知城市水情变化;智能分析平台作为大脑中枢,实现风险预判与决策支持;边缘计算与数字孪生技术则赋予系统自我学习与优化能力。
这种技术融合不仅提升了城市应对极端天气的韧性,更为可持续城市发展提供了中国方案。当城市能够像海绵一样"慢排缓释"雨水,当内涝监测系统能够像生命体一样感知、思考与行动,城市水安全范式便实现了从被动应对到主动防控的根本性转变。而这,正是内涝监测在海绵城市建设中最深层次的价值所在。