城市生命线专题周丨宏电内涝立体监测系统，构筑城市防汛智慧屏障

方案背景

在城市化进程不断推进和极端降雨事件频发的双重影响下，城市“看海”现象屡屡发生。以往的传统方法如整治河道、改造地下管网、增加排涝设施等已经不足以很好地解决现代城市内涝问题，随着物联网技术的快速发展和深入应用，使得以信息化的手段实现城市内涝的监测预警与模拟预测成为可能，为有效疏导和减少城市内涝灾害损失提供可靠的技术保障。

行业痛点

1、排水管网运维成本高。

传统的人工巡检和维修方式成本高昂，跟不上庞大管网的维护需要，容易出现死角和疏忽。而智能化监测系统可以最大限度减少人工，降低管网长期运维成本。

2、防汛排涝响应能力差。

由于缺乏排水管网实时状况数据，城市防汛部门无法及时掌握排水管网运行状态和预测降雨对管网的影响，难以及时制定或者调整防洪应急预案，实现科学防洪。

方案架构 

城市内涝问题的解决必须基于系统化、立体监测的理念来解决。宏电城市内涝立体监测系统由现场监测站及监控中心平台软件组成。现场监测站由雨量传感器、雷达水位计/气泡水位计/压力水位计、流速/流量传感器、视频监控、声光报警器、LED显示屏、遥测终端机和电源系统组成。监控中心软件平台可远程监测重点区域的空中降雨量、地面径流、排水管网汇流、道路积水深度等实时数据，基于DEM数据和管网分布信息，通过分布式水文模型实现内涝模拟、淹没分析及积水水位预测功能。

1、空中降水监测

由测雨雷达、遥测终端机和电源系统组成。在城市郊区合适位置进行中小型测雨雷达的安装部署，以及接入当地天气预报数值，来监测空中实时雨量情况。

2、排水管网水位监测

智能水位监测站是一款采用接触式和非接触式相结合的一体化水位站产品，集水位测量、采集、存储、控制、通信和远程管理等功能于一体。产品使用一体化结构设计理念，支持NB-IoT/4G无线网络，内置大容量可充电电池组，非常适用于窨井水位监测。产品内置雷达传感器和压力传感器。其中雷达传感器作为主测模块，压力传感器作为补盲和淹没测量，有力保障整个测量环境的数据完整性。

3、排水管网流量监测

智能流量监测站由宏电H5110-H窨井综合采集仪、H1688声学多普勒流量计组成。H1688声学多普勒流量计测量窨井内流体的水位和流速流量，H5110-H窨井综合采集仪将数据通过NB-IoT/4G网络传输至监测平台，实现对现场数据的实时可视化监测。

4、内涝积水监测

由雨量计、H1600C雷达电子水尺、声光报警器（可选）、图像/视频监控传感器、H5110遥测终端机和电源系统组成。通过在下穿立交、低洼路段/区域、重点保护区域等安装部署相关设备，针对降雨量、液位等进行实时监测，关键区域可通过增加图像监控传感器进行图片抓拍对积水情况实时确认。

5、城市洪涝监测预警决策平台

城市洪涝监测预警决策平台基于GIS一张图理念开发，整个云平台基于统一的数据接入、存储及共享数据接口机制实现智慧水务的所有应用业务。城市洪涝监测预警决策平台通过调用当地临近数值气象预报信息、DEM数据、管网分布信息和实时监测数据（雨量、水位、水量等），率定分布式水文模型的产汇流参数，自动提高内涝模拟的精度，并提高积水预测的预见期。

核心产品

方案优势

1、智能监测

• 在线监测排水管网（雨水管、污水管、雨污混流管）的流速、水位以及流量数据，实现对管网流量的实时监测；
• 支持图像抓拍及视频监控功能，可扩展支持视频本地存储和实时上报功能。 

2、一张图管理

一张图的设计理念，在GIS地图上查看各监测点的实时雨量、水位、流量及图片。 

3、智能联动

• 可与排污泵站实现系统联动，根据主干管网流量、水位情况与污水处理厂的污水处理情况，实现对排污泵站的运行优化；
• 可与排水泵站实现系统联动，根据积水监测点水位变化自动控制水泵的启停。 

4、防汛预警

• 支持声光报警及LED预警信息（“允许通行”、“谨慎通行”、“禁止通行”等）发布功能； 
• 预警信息可通过短信推送至手机、移动端APP，可在移动端查看监测数据、预警信息。 

5、智慧决策

• 通过图片确定淹没区边界范围；
• 支持产汇流分析与城市内涝模拟；
• 软件平台可实现积水水位预测。

方案价值

1、提高管网运维效率，降低运维成本。

实时掌握管网数据，可以针对性地制定管网维护方案，并以预测性维护减少突发故障，最大限度降低人工排查和维修成本，实现更加精细化和智能化的管网运维。

2、防范内涝与提高防洪能力。

获取管网水位、流量实时数据，可以动态掌握管网负荷变化，及时重新分配或疏导过载管段流量，避免局部内涝。同时，与强降水预警信息结合，可以更加科学制定城区防洪应急响应策略。

成功案例

郑州城市内涝监测预警项目

河南城市洪涝灾害模拟与预警调度项目

滁州生命线排水在线监测项目

深圳福田排水在线监测项目

亳州窨井在线流量监测项目

重庆排水在线流量监测项目

泸州海绵城市智慧排水项目

昆山排水管网流量和液位在线监测项目

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宏电城市内涝立体监测系统从汛情发生前的模拟分析，到汛情发生时的水位实时掌握，再到汛情结束后的总结分析，实现防汛工作的全周期、全流程、精细化管理，强化科技对城市排水防涝工作的支撑，提升城市排水防涝决策和应对水平，达到“精准监测、智能分析、指挥调度、成果输出”的目标。