城市生命线系统涵盖供水、排水、电力、交通等基础设施,其安全稳定运行直接关乎城市居民的生命财产安全。洪涝灾害作为城市面临的重大威胁之一,常导致交通瘫痪、设施损毁、人员被困等严重后果。内涝监测系统作为预防洪涝灾害的关键技术手段,通过集成传感器技术、通信技术、数据处理技术等,可实现对城市内涝风险的实时感知、精准预警与科学决策。厦门海川润泽物联网科技有限公司作为物联网技术领域的领军企业,其产品线覆盖前端感知设备、数据传输网络、数据处理中心及预警发布系统,为构建高效的内涝监测系统提供了全面解决方案。
一、前端感知:构建全域监测网络
内涝监测系统的核心在于前端感知设备的科学布局与精准采集。厦门海川润泽提供的液位计、流量计、雨量计等设备,可针对城市不同区域的内涝风险特征进行差异化部署。在低洼地带、立交桥下、隧道入口等易涝区域,部署高精度液位计与视频AI识别设备,实时监测路面积水深度与水流动态;在排水管网关键节点,安装多普勒流量计与毫米波流速监测仪,掌握管网流量与流速变化;在气象敏感区域,设置雨量传感器,捕捉降雨强度与时空分布特征。
这些设备通过多参数协同监测,突破单一数据源的局限性。例如,液位计与流量计的联动分析可判断管网是否满管运行,雨量计与水位计的耦合数据能评估地表径流与排水能力的匹配度。此外,设备内置的AI算法可自动识别异常数据模式,如水位突增、流速骤降等,为后续预警提供基础支撑。
二、数据传输:搭建高效通信链路
前端感知设备采集的数据需通过可靠的网络传输至数据处理中心。厦门海川润泽提供有线与无线相结合的传输方案,兼顾稳定性与灵活性。在光纤覆盖区域,采用有线传输确保数据零丢包;在老旧城区或临时监测点,部署4G/5G、LoRa、NB-IoT等无线通信模块,实现设备的快速接入与远程管理。
数据传输网络的安全性同样至关重要。通过配置专业加密模块,对传输数据进行端到端加密,防止数据泄露或篡改。同时,采用冗余链路设计与自动切换机制,当主链路故障时,系统可无缝切换至备用链路,保障数据传输的连续性。此外,网络层还支持数据压缩与分片传输技术,优化带宽利用率,适应大规模设备接入场景。
三、数据处理:融合多源数据与智能分析
数据处理中心是内涝监测系统的“大脑”,负责将海量原始数据转化为决策依据。厦门海川润泽的数据处理中心解决方案通过以下技术实现数据价值挖掘:
多源数据融合:整合气象雷达、交通卡口、地下管网BIM模型等外部数据,构建城市级内涝风险“一张图”。例如,将降雨预报数据与实时水位数据进行时空匹配,预测积水扩散路径;结合交通流量数据,评估内涝对道路通行的影响。
智能算法建模:基于历史内涝数据与实时监测数据,构建积水扩散仿真模型与风险预测模型。通过机器学习算法,挖掘降雨强度、地形坡度、管网容量等因素与内涝风险的关联规律,提前生成风险热力图。
可视化展示:将抽象数据转化为直观的图表、地图与三维模型,支持多维度分析与交互式查询。例如,在监控大屏上动态展示各区域积水深度、排水设备状态、应急资源分布等信息,为决策者提供全景式决策支持。
四、预警发布:实现多级联动响应
预警发布系统是内涝监测系统与用户之间的桥梁,需确保预警信息的及时性、准确性与覆盖面。厦门海川润泽的预警发布平台支持短信、APP推送、LED屏显示、社区广播等多种渠道,并可根据风险等级自动匹配预警方式。例如:
一级预警:当水位接近警戒阈值时,通过APP向周边居民推送预警信息,并建议调整出行路线;
二级预警:当积水深度超过安全阈值时,联动交通信号灯调控,引导车辆绕行;
三级预警:当内涝风险升级时,启动应急广播系统,通知低洼区域居民紧急疏散。
此外,预警平台还支持与排水泵站、移动泵车等应急设备的智能联动。例如,当监测到管网水位持续上升时,系统自动启动泵站强排模式,并调度移动泵车至高风险区域,实现“监测-预警-处置”的全链条闭环。
五、系统优化:推动长效治理与韧性提升
内涝监测系统的建设并非一劳永逸,需通过持续优化实现长效治理。厦门海川润泽提供以下技术路径:
设备升级:针对现场环境复杂、干扰因素多的场景,研发抗干扰能力更强的传感器。例如,采用非接触式雷达水位计替代传统浮子式水位计,避免泥沙淤积与生物附着导致的测量误差。
模型迭代:基于实时监测数据与应急处置反馈,不断优化内涝预测模型。例如,引入深度学习算法,提升模型对极端降雨事件的适应能力;结合数字孪生技术,构建城市高程模型与排水管网模型,实现内涝风险的动态推演。
管理协同:推动内涝监测系统与城市大脑、智慧水务等平台的对接,实现数据共享与业务协同。例如,将内涝风险数据纳入城市应急指挥体系,为跨部门联动提供支撑;将排水管网健康诊断结果反馈至市政养护部门,指导管网改造与清淤计划。
六、技术融合:赋能智慧城市与可持续发展
内涝监测系统的价值不仅限于灾害预防,还可为智慧城市建设与可持续发展提供支撑。例如:
水资源管理:通过监测河道、湖泊等水体的水位变化,优化水资源调配方案,缓解城市供水压力;
生态保护:结合水质监测数据,评估内涝对水环境的影响,为海绵城市建设提供科学依据;
公众参与:通过开放APP接口,鼓励市民上报积水点信息,形成“政府主导、公众参与”的内涝防治新模式。