加载中…涵洞积水在线监测
(2025-06-12 08:08:20)
一、方案介绍
涵洞是城市道路和铁路沿线常见的排水通道，但由于地势低洼、排水不畅或突发性强降雨等因素，涵洞区域极易积水，威胁车辆通行与人员安全，严重时可导致交通中断与次生灾害。为提升城市交通运行的安全性与应急响应能力，亟需建设一套涵洞积水自动监测与预警系统，实现对涵洞积水深度的实时监控、远程上报与风险预警。
涵洞是城市道路和铁路沿线常见的排水通道，但由于地势低洼、排水不畅或突发性强降雨等因素，涵洞区域极易积水，威胁车辆通行与人员安全，严重时可导致交通中断与次生灾害。为提升城市交通运行的安全性与应急响应能力，亟需建设一套涵洞积水自动监测与预警系统，实现对涵洞积水深度的实时监控、远程上报与风险预警。
二、监测目标
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实时监测涵洞处的积水水位变化；
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提供水位超限报警信息，辅助交通管制与应急处置；
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记录水位变化过程，为事后分析与排水设计优化提供数据支撑；
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实现无人值守、远程可视化管理，提升防涝应急处置效率。
三、需求分析
传统的人工巡查手段无法满足极端天气下的快速响应需求，人工巡检效率低、延迟高，不能实现全天候安全保障。随着城市道路信息化程度的提升，涵洞积水监测系统亟需集成高可靠的感知单元、智能传输模块和信息平台，实现快速部署、远程监控与数据联动预警。
传统的人工巡查手段无法满足极端天气下的快速响应需求，人工巡检效率低、延迟高，不能实现全天候安全保障。随着城市道路信息化程度的提升，涵洞积水监测系统亟需集成高可靠的感知单元、智能传输模块和信息平台，实现快速部署、远程监控与数据联动预警。
四、监测方法
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采用超声波或雷达液位传感器安装在涵洞顶部，无接触监测积水深度；
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支持定时采集与突发变化自动上报机制；
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数据经采集终端通过4G网络实时上传至平台；
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平台可配置水位阈值，触发声光警示、短信或平台推送；
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搭配低照度或红外摄像头实现远程图像查看，辅助人工研判。
五、应用原理
系统通过测距原理（如超声波、毫米波雷达）测量传感器与水面的距离，结合涵洞总高度反推实时水深。当积水超出设定阈值后，系统自动向管理人员推送预警信息，并支持联动视频查看与交通诱导系统。
系统通过测距原理（如超声波、毫米波雷达）测量传感器与水面的距离，结合涵洞总高度反推实时水深。当积水超出设定阈值后，系统自动向管理人员推送预警信息，并支持联动视频查看与交通诱导系统。
六、功能特点
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实时水位监测，精度高，稳定性强，适应恶劣环境；
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支持4G无线通信，远程数据上报与远程管理；
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支持声光报警、短信通知、平台弹窗等多种预警方式；
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可外接低功耗摄像头，图像与数据同步回传；
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设备支持太阳能+电池供电，无需外接电源；
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防护等级高，设备防尘、防水、防腐蚀、抗电磁干扰；
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可扩展雨量、温湿度、积水流速等监测要素。
七、硬件清单
系统主要由非接触式水位传感器（雷达或超声波）、图像采集单元、4G无线数据采集终端、供电系统（太阳能板与蓄电池）、防护箱体、安装支架、后台监测平台组成。
系统主要由非接触式水位传感器（雷达或超声波）、图像采集单元、4G无线数据采集终端、供电系统（太阳能板与蓄电池）、防护箱体、安装支架、后台监测平台组成。
八、硬件参数（量程、精度）
水位监测量程05米，精度±1cm；
工作温度范围-40+85；
通信方式4G全网通；
供电方式支持太阳能+蓄电池，满足连续阴雨天工作需求；
防护等级IP66以上。
水位监测量程0
工作温度范围-40
通信方式4G全网通；
供电方式支持太阳能+蓄电池，满足连续阴雨天工作需求；
防护等级IP66以上。
九、方案实现
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在涵洞上方或侧壁设立安装点，固定水位传感器与图像设备；
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设置采集终端，周期性采集水位数据并远程上报；
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系统后台接收数据后自动识别异常，触发报警流程；
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管理人员可通过电脑或手机平台查看当前水位与历史曲线，并获取图像信息；
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可与交通指挥系统对接，实现道路管控与诱导提示联动。
十、数据分析
系统对采集到的水位数据进行趋势分析，结合区域降雨、排水效率评估、涵洞排涝能力等进行综合研判，生成水位变化曲线、报警记录报表与涵洞风险等级评估结果，支撑市政维护部门优化调度与管养决策。
系统对采集到的水位数据进行趋势分析，结合区域降雨、排水效率评估、涵洞排涝能力等进行综合研判，生成水位变化曲线、报警记录报表与涵洞风险等级评估结果，支撑市政维护部门优化调度与管养决策。
十一、预警决策
系统预设多级报警阈值（如提示、水深警戒、水深禁止通行），水位达到设定值即启动预警机制，通过短信、平台弹窗、声光报警或交通显示屏实现风险提示，并联动交通管制、调度排水队伍等应急处置环节。
系统预设多级报警阈值（如提示、水深警戒、水深禁止通行），水位达到设定值即启动预警机制，通过短信、平台弹窗、声光报警或交通显示屏实现风险提示，并联动交通管制、调度排水队伍等应急处置环节。
十二、方案优点
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快速响应，自动预警，保障涵洞通行安全；
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无需人工巡查，提升管理效率与人员安全；
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数据实时、准确，支持历史分析与设施优化；
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模块化设备，安装便捷，适配多类涵洞结构；
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支持多点联动与平台整合，构建城市智能排水网络。
十三、应用领域
广泛应用于城市道路涵洞、铁路下穿涵洞、高速公路排水通道、隧道进出口、城市下沉立交桥、地下通道等重点易积水区域。
广泛应用于城市道路涵洞、铁路下穿涵洞、高速公路排水通道、隧道进出口、城市下沉立交桥、地下通道等重点易积水区域。
十四、效益分析
该方案有效提升涵洞防涝安全监测水平，实现早预警、快处置，减少人员与财产损失，降低城市内涝事件的发生率。同时，有助于积累涵洞区域的历史积水数据，支撑市政排水系统的科学规划与改造，助力智慧城市建设。
该方案有效提升涵洞防涝安全监测水平，实现早预警、快处置，减少人员与财产损失，降低城市内涝事件的发生率。同时，有助于积累涵洞区域的历史积水数据，支撑市政排水系统的科学规划与改造，助力智慧城市建设。
十五、国标规范
系统设计与建设可参考《城市防洪工程设计规范》《城市排水监测技术规范》《智能城市基础设施通用技术要求》《GB/T 31962 城市内涝监测系统技术规范》等国家与行业标准执行。
系统设计与建设可参考《城市防洪工程设计规范》《城市排水监测技术规范》《智能城市基础设施通用技术要求》《GB/T 31962 城市内涝监测系统技术规范》等国家与行业标准执行。
十六、参考文献
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住房和城乡建设部. 城市排水系统建设与改造指南；
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国家气象局. 城市防涝监测预警系统建设研究报告；
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中国城市规划设计研究院. 智慧城市下城市内涝监测体系构建研究。
十七、案例分享
在某沿海城市核心交通枢纽涵洞部署本系统后，成功实现了在强降雨期间的实时监测与报警联动，累计识别积水风险超过15次，协助管理部门快速响应，有效避免交通事故发生，为城市排水安全保障提供了可靠支撑。
在某沿海城市核心交通枢纽涵洞部署本系统后，成功实现了在强降雨期间的实时监测与报警联动，累计识别积水风险超过15次，协助管理部门快速响应，有效避免交通事故发生，为城市排水安全保障提供了可靠支撑。
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