星律科技地埋式积水监测仪助力天津城市管理内涝监测与应急响应

一、城市概况

1.1 地理与水文

天津位于华北平原海河五大支流汇流处（北纬38°34′~40°15′），总面积11,966平方千米，常住人口1,364万人（2023年末）。地势平坦低洼，海河贯穿市区全境。海河水系是华北最大水系，天津地处"九河下梢"，汇集上游数十万平方公里来水，排水出路单一，排涝压力巨大。

1.2 气候与降雨

天津属温带半湿润季风气候，年平均降雨量约550-600mm，降水时空分布极不均匀，汛期（6月至9月）降水量占全年的75%以上。近年来极端强降雨事件频发，2024年8月25日天津遭遇强降雨，市区大面积积水，多条道路严重堵塞，暴露出城市内涝监测预警体系的薄弱环节。

二、政策背景

2.1 国家层面政策

• 《国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见》（国办发〔2021〕11号，2021年4月）：要求到2025年各城市基本形成"源头减排、管网排放、蓄排并举、超标应急"的排水防涝工程体系
• 《"十四五"城市排水防涝体系建设行动计划》（建城〔2022〕36号，2022年4月）：全面排查城市内涝风险隐患，系统建设排水防涝工程体系

2.2 省级政策（直辖市）

天津构建"上防洪水、中防内涝、下防海潮、北防山洪"四位一体防汛体系，将城市内涝监测预警作为防汛工作的关键环节。2024年7月天津防汛工作新闻发布会专题介绍全市防汛预案体系，强调加强排水防涝设施关键节点和易涝积水点的智能化监测能力建设。

2.3 市级政策

天津明确要求在排水防涝设施关键节点、易涝积水点安装流量计、液位计等在线监测设备，构建覆盖全面的城市内涝监测网络。2024年8月天津"智慧地图"系统助力科学防汛，通过指挥中心大屏幕实时显示全市水情、卫星云图等关键数据，为防汛指挥决策提供信息支撑，推动防汛工作从"经验决策"向"数据决策"转变。

三、项目背景

天津市面临"上防洪水、中防内涝、下防海潮、北防山洪"的四重防汛压力，城市排水防涝任务极为艰巨。2024年8月25日强降雨导致市区大面积积水，暴露出内涝监测预警体系覆盖不足、响应不够及时等问题。天津市防汛体系正加速推进智慧化转型，"智慧地图"系统在防汛中发挥了重要作用，同时明确提出在排水防涝关键节点安装流量计、液位计等监测设备。在此背景下，天津城市管理部门启动了内涝监测点位补点建设项目，引入星律科技地埋式积水监测仪，对城市易涝点进行智能化改造升级。

四、客户痛点

1. 监测覆盖存在盲区：原有监测体系以水文站点和人工巡查为主，城市道路、下穿通道等关键涝点的自动化监测覆盖不足，部分区域存在监测盲区。
2. 数据更新时效性不足：现有部分监测设备数据上报频率较低，难以支撑暴雨期间分钟级的应急调度决策需求。
3. 设备安装条件受限：天津市内道路资源紧张，传统立杆式监测设备安装审批流程长、施工周期久、对交通和市容影响大，难以快速大规模部署。
4. 恶劣天气下的设备可靠性：天津汛期降雨强度大、持续时间长，监测设备需在长时间积水浸泡和高强度碾压环境下稳定运行，对设备的防护等级和耐久性提出极高要求。
5. 与智慧平台对接需求：新建监测设备需无缝接入天津市"智慧地图"防汛系统和城市内涝监测管理平台，实现数据的统一汇聚和联动应用。

五、解决方案

设备选型

项目选型星律科技SF系列地埋式积水监测仪，充分发挥其"隐形监测"和"高可靠"的产品优势：

• 地埋式隐形安装：设备埋设于路面以下，与路面齐平，无需立杆、不占空间、不影响市容，适合天津市中心城区高密度建成区的部署条件。
• 高精度压力传感：测量范围0-500mm，精度±5mm，能够精确感知积水深度变化，为预警模型提供可靠的基础数据。
• IP68全密封防护：全密封结构设计，可承受长期水下浸泡，304不锈钢盖板耐腐蚀、耐碾压，适应天津汛期长时间积水环境。
• LoRaWAN无线组网：通过LoRaWAN网关实现数据远传，无需布设通信线缆，大幅降低施工难度和部署成本。单网关可覆盖数十个监测点，适合大规模组网应用。
• 超低功耗设计：内置长效锂电池，配合智能休眠唤醒机制，典型工况下续航超过3年，免维护运行。
• 快速施工部署：单点位开挖面积小（直径约30厘米），施工时间短（约2小时），可实现快速规模化部署。

系统架构

• 感知层：地埋式积水监测仪部署于天津市内环线、中环线及外环线沿线易涝点、下穿通道、低洼立交等共45个监测点位，实时采集路面积水深度数据。
• 传输层：部署6台LoRaWAN物联网网关，利用高位建筑和灯杆挂载安装，形成覆盖全市核心城区的无线数据传输网络。监测数据通过LoRaWAN上传至网关，网关经4G网络推送至市防汛指挥平台。
• 平台层：数据接入天津市"智慧地图"防汛系统和城市内涝监测管理平台，实现与水文站、气象站、排水管网监测等现有数据的融合汇聚。
• 应用层：在防汛指挥中心大屏上实时显示各监测点积水深度，支持分级预警、趋势预测、GIS可视化展示、应急调度指挥等功能，为防汛决策提供直观、准确、及时的信息支撑。

部署方案

• 分区规划：根据天津市排水防涝分区和历年积水统计，将监测点位划分为内环核心区、中环过渡区和外环扩展区三个层次，内环核心区部署密度最高，外环扩展区适度覆盖。
• 重点区域优先：优先在2024年8月暴雨中积水严重的路段和下穿通道部署监测设备，快速补齐监测盲区。
• 标准化施工：制定统一的施工工艺标准，包括开挖尺寸、回填材料、盖板安装等环节，确保各监测点设备安装质量一致。施工时间安排在夜间22:00至次日5:00低峰时段，减少对城市交通的影响。
• 平台对接联调：设备安装完成后，开发数据对接接口，将监测数据按照平台标准格式推送至天津市"智慧地图"防汛系统，实现数据的无缝集成和可视化展示。

六、实施效果

项目于2024年10月完成全部设备部署和平台对接，在后续运行中表现优异：

• 监测盲区有效消除：45个新增监测点覆盖了天津市核心城区的主要易涝路段和下穿通道，城市内涝自动化监测覆盖率提升了60%以上。
• 数据实时性大幅提升：积水深度数据每5分钟更新一次，暴雨期间可自动切换至1分钟上报模式，数据延迟不超过30秒，为应急调度提供了实时、精准的决策依据。
• 智慧防汛能力增强：监测数据与"智慧地图"系统深度融合，指挥中心大屏可实时查看全市各涝点积水态势，结合气象预报和水文数据进行综合研判，提前预判内涝风险区域。
• 运维成本显著降低：地埋式设备无需外接电源和通信线缆，免除了日常线路巡检维护工作，设备运行稳定，上线以来故障率低于1%，运维成本较传统立杆式监测设备降低约50%。

七、客户评价

"星律科技地埋式积水监测仪的部署，有效填补了我们城市内涝监测体系的空白。设备安装简便快速，不影响交通和市容，特别适合在建成区大规模推广。数据实时准确，与我们'智慧地图'系统对接顺畅，在防汛指挥决策中发挥了重要作用。该产品的隐形安装理念和高可靠性设计，为城市内涝监测设备选型提供了新的思路和方向。" —— 天津市城市管理委员会排水管理处相关负责人

八、方案总结

天津城市管理内涝监测项目是星律科技地埋式积水监测仪在北方特大城市的典型应用案例。项目通过大规模部署地埋式积水监测设备，配合LoRaWAN无线组网技术，快速构建了覆盖城市核心城区的积水监测网络，有效解决了传统监测方式覆盖不足、部署困难、运维成本高等问题。监测数据与天津市"智慧地图"防汛系统的深度融合，实现了从"经验决策"向"数据决策"的转变，显著提升了城市防汛应急响应的科学性和时效性。该方案对于北方平原低洼城市的内涝监测体系建设具有广泛的参考和借鉴价值。

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