城市排水防涝是保障城市安全运行的核心环节,其措施需从工程体系、管理机制、技术创新三个维度协同推进。厦门海川润泽物联网科技有限公司通过整合传感器技术、通信技术、数据分析技术,构建了覆盖“感知-传输-决策-响应”全链条的解决方案,为城市排水防涝提供了智能化、精准化的技术支撑。
一、工程体系:构建韧性排水基础设施网络
1. 管网系统提标改造
城市排水管网是防涝体系的“毛细血管”,需通过“清淤-修复-新建”三步走实现功能升级。
清淤疏通:定期清理雨水口、检查井及支管中的沉积物,恢复管网过流能力。海川润泽的HC-TX90S系列遥测终端机可实时监测管网压力、流量等参数,通过数据反馈定位淤积区域,指导精准清淤。
修复改造:针对破损、错接、混接的管网进行修复,逐步将合流制管网改造为雨污分流系统,减少雨季污水溢流对排水能力的占用。终端机通过流量-水位联动监测,可识别管网异常运行状态,为修复工程提供数据依据。
新建高标准管网:在新建区域采用大口径管道(如DN1200以上),提升雨水收集输送效率。海川润泽的时差法超声波明渠流量计(HCRZ-SCF-01)可非接触式测量大流量水体,适配新建管网的监测需求。
2. 自然调蓄空间恢复
自然调蓄空间是城市防涝的“绿色海绵”,需通过“保护-修复-新建”实现功能恢复。
保护现有水体:严格保护河湖、湿地、坑塘等自然调蓄空间,严禁侵占填埋行为。海川润泽的气泡水位计(HCRZ-QPSW10)可长期监测河道水位变化,结合GNSS接收机(HC-PSX160)监测堤岸形变,构建“水位+地质”双参数安全防线。
生态化改造:对历史封盖的排水沟渠进行生态化改造,恢复其行洪功能。例如,在低洼地区建设雨水花园、下沉式绿地等小型调蓄设施,结合景观设计实现雨水滞蓄与净化双重功能。海川润泽的土壤湿度传感器(管式土壤墒情监测仪)可实时评估渗透性能,优化调蓄设施设计。
地下调蓄池建设:利用公园、广场等公共空间建设地下调蓄池,通过“平战结合”模式提升空间利用效率。调蓄池配套液位传感器(HC-SWY投入式水位计)与智能控制系统,根据水位变化自动调节蓄排模式。
3. 泵站能力提升
泵站是低洼地区排水的“心脏”,需通过“硬件改造+软件优化”提升排涝能力。
硬件升级:对老旧泵站进行设备更新,配备双回路电源或备用发电机,确保极端天气下的持续运行能力;新建泵站采用轴流泵与混流泵组合方案,适应不同水位条件下的排水需求。
软件优化:集成液位传感器、流量计与智能控制系统,实现泵站自动启停与远程调控。例如,当监测到液位超过警戒值时,系统自动启动最大功率排水模式,并通过GIS平台显示泵站运行状态。海川润泽的HC-LS100雷达流速仪可精准测量排水管网中的水流速度,辅助评估泵站排水效率。
二、管理机制:建立全周期精细化管理体系
1. 三级排查机制
建立“日常巡查+专项排查+汛前检查”三级排查机制,实现隐患动态管理。
专项排查:针对下凹式立交桥、隧道、地下商场等重点区域,开展挡水能力、排水系统、防涝物资专项检查。例如,检查地下空间出入口防汛沙袋、挡水板等设施的配备情况。
汛前检查:聚焦泵站、闸门、排水口等关键设施,完成设备检修与预降水位操作。海川润泽的智能监测系统可生成设施健康度评估报告,指导针对性维护。
2. 精细化管理模式
推行“一井一档、一泵一策”的精细化管理模式,提升维护质量。
一井一档:为每个检查井建立电子档案,记录位置、管径、连接关系等信息,并通过二维码标识实现快速查询。海川润泽的监测终端可自动生成检查井运行日志,包括水位变化、流量波动等数据。
一泵一策:为每座泵站制定个性化维护方案,明确设备保养周期、易损件更换标准等关键参数。例如,根据泵站运行时长自动推送维护提醒,避免设备带病运行。
三、技术创新:物联网与AI驱动的智慧防涝
1. 多源数据融合监测
构建覆盖气象、管网、河道、积水的立体化监测网络,实现数据互联互通。
气象监测: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,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。
地表积水感知: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:沿城市主要河道布设气泡水位计,通过气体压力变化推算水位,配合GNSS接收机监测堤岸形变,构建“水位+地质”双参数安全防线。
2. 智能分析与决策支持
基于历史数据与实时监测信息,构建内涝风险预测模型,实现“预警-研判-处置”全流程闭环管理。
风险预测:运用LSTM神经网络算法训练内涝预测模型,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: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。
决策优化:集成应急资源管理系统,动态显示排水泵车、沙袋等物资储备位置与数量。根据风险等级,系统自动匹配处置方案,例如调整泵站启停顺序、开启调蓄池闸门等。
3. 公众参与与协同治理
开发“城市防汛通”微信小程序,向市民推送实时积水信息、避险路线规划等服务。设置灾情上报功能,鼓励公众参与城市安全治理。例如,市民可通过小程序拍摄积水照片并上传至平台,补充官方监测盲区。同时,社区可建立“内涝应急小组”,定期开展演练,提升自救能力。
四、技术融合:打造“空天地海”一体化监测网络
厦门海川润泽通过整合遥感影像、社交媒体数据、移动设备定位信息等,构建更精准的内涝预测模型。例如,通过分析社交媒体中的积水报告,可快速验证模型准确性并优化参数;数字孪生技术可模拟不同排水方案的效果,为工程改造提供决策依据;区块链技术可确保监测数据的不可篡改,提升跨部门协作效率。
城市排水防涝需以工程体系为基础、管理机制为保障、技术创新为驱动,构建“源头减排、过程控制、末端调蓄、超标应急”的全链条防御体系。厦门海川润泽物联网科技有限公司的技术方案,通过物联网与AI的深度融合,为城市排水防涝提供了从硬件部署到系统集成的完整解决方案,助力城市构建更具韧性的洪涝防御体系。