星律科技地埋式积水监测仪助力宁夏旧城改造项目的内涝防控

一、城市概况

1.1 地理与水文

宁夏回族自治区位于中国西北内陆（北纬35°14′~39°23′），总面积6.64万平方千米，常住人口725万人。银川平原是主要城市分布区，引黄灌区农业发达。黄河穿境而过，灌排渠系密布，但城市排水管网老化严重，内涝防控基础设施薄弱。

1.2 气候与降雨

宁夏属温带大陆性干旱半干旱气候，年平均降雨量约180-300mm（全区平均），降雨时空分布极为不均。银川市年降雨量约200mm，但短时强降雨频发，单次暴雨可达50-100mm，老旧城区排水设施不完善，极易引发城市内涝。

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

宁夏自治区积极推进城市更新和旧城改造，将排水防涝设施建设作为重点内容纳入城市更新行动整体规划。宁夏住建厅专项部署推进城市排水防涝体系建设，要求各地市加强排水管网排查改造和内涝风险点监测预警能力建设。

2.3 市级政策

银川市等城市老城区地下管网老化严重、排水能力不足，内涝防控成为城市治理的突出短板。宁夏积极推动海绵城市建设，将城市内涝治理纳入城市规划建设管理全过程，老旧小区改造项目优先安排排水防涝设施建设和智慧化监测设备部署。

三、项目背景

宁夏回族自治区主汛期（6月至9月）降水量占全年总量的60%以上，单次短时强降雨强度可达每小时30-50毫米，"平时少雨、汛期暴雨"的降水格局加上老城区排水基础设施历史欠账，使城市内涝成为治理突出短板。银川市老城区地下排水管网使用年限超过30年，管道老化、管径偏小、淤积堵塞问题突出，低洼路段积水深度可达30-50厘米。2024年，银川市启动新一轮旧城改造项目，引入星律科技地埋式积水监测仪，重点提升老城区排水防涝能力，实现从"被动排涝"向"主动监测、提前预警"的管理模式转变。

四、客户痛点

1. 老城区排水底数不清：地下管网资料缺失严重，涝点分布缺乏系统性的监测数据支撑，应急响应依赖人工巡查，发现滞后的情况时有发生。
2. 降雨突发性强：短时强降雨来势迅猛，传统人工值守方式无法做到实时感知，从积水发生到响应处置往往存在明显的时间差。
3. 路面开挖受限：旧城改造区域道路狭窄、交通流量大，传统立杆式监测设备安装施工难度大，占用路面空间，影响通行效率。
4. 气候环境恶劣：西北地区昼夜温差大、冬季严寒，监测设备需具备耐高低温、防腐蚀、防碾压等综合能力，普通设备难以长期稳定运行。
5. 多部门协同不足：应急管理、市政排水、交通管理等部门之间缺乏实时数据共享机制，难以形成联防联控的应急合力。

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，核心配置如下：

• 传感原理：采用高精度压力式水位传感技术，通过测量水柱静压力精确换算积水深度，不受水面波动和杂质干扰。
• 测量参数：量程0-500mm，精度±5mm，满足城市道路积水监测的高精度需求。
• 防护等级：IP68全密封防护，304不锈钢上盖板，承压能力超过30吨，满足车辆碾压要求。
• 通信方式：内置LoRaWAN无线通信模块，配合星律科技LoRaWAN物联网网关实现数据远传，单网关覆盖半径可达3-5公里。
• 供电方式：内置锂亚硫酰氯电池，低功耗休眠唤醒策略设计，在正常上报频率（每5分钟一次）下可连续运行3年以上。
• 工作温度：-30℃至+70℃，完美适应西北地区严寒气候。

系统架构

系统采用"感知层—传输层—平台层—应用层"四层架构：

• 感知层：地埋式积水监测仪实时采集路面积水深度数据，设备埋设于路面以下，与路面齐平，完全不影响交通通行。
• 传输层：LoRaWAN物联网网关部署于片区高位建筑楼顶，接收各监测点数据并通过4G/有线方式上传至云平台。LoRaWAN技术具有穿透力强、功耗低、覆盖范围广的优势，特别适合旧城区复杂建筑环境下的无线组网。
• 平台层：数据接入城市内涝监测管理平台，实现数据的统一存储、分析和可视化展示。
• 应用层：支持积水预警、GIS地图展示、趋势分析、历史数据查询、应急调度指挥等功能，为多部门协同提供数据支撑。

部署方案

• 监测点位选择：在银川市兴庆区、金凤区旧城改造范围内，重点选取历史涝点、低洼路段、下穿通道入口等共32个关键监测点位进行设备部署。
• 施工方式：采用圆形开挖方式，开挖直径约30厘米、深度约50厘米的设备坑位，底部铺设碎石垫层找平，将监测仪水平放置后回填中粗砂保护层，上盖不锈钢盖板与路面齐平。单点位施工时间约2小时，最大限度减少对交通的影响。
• 网关部署：在片区高位建筑楼顶部署2台LoRaWAN网关，形成冗余覆盖，确保数据传输可靠性。
• 调试与验收：设备安装完成后进行现场注水标定测试，验证数据准确性，确保与平台数据一致。

六、实施效果

项目自2024年5月投入运行以来，已平稳度过两个主汛期，取得显著成效：

• 监测全覆盖：32个监测点实现7×24小时不间断数据采集与上报，数据上报率稳定在99%以上，积水发现时间从原来的30-60分钟缩短至实时感知（不超过5分钟）。
• 预警及时性大幅提升：系统设定20mm、50mm、100mm三级预警阈值，当积水深度达到预警值时自动推送预警信息至相关责任人手机和平台大屏。2024年主汛期共触发有效预警47次，预警准确率达到95%以上。
• 应急响应效率翻倍：基于实时积水数据和预警信息，市政管理部门能够提前部署排水泵车和应急人员，平均响应时间从原来的45分钟缩短至15分钟以内。
• 施工影响最小化：地埋式安装方式不占用路面空间、不影响交通通行、不破坏路面美观，获得市政部门和周边居民的一致好评。

七、客户评价

"星律科技的地埋式积水监测仪非常适合我们旧城改造项目的实际需求。设备埋在路面以下，既不影响交通，又能实时监测积水情况。特别是LoRaWAN的通信方式，在老城区建筑密集的环境下信号传输非常稳定，部署成本也远低于有线方式。两个汛期的运行表现让我们对产品的可靠性和数据的准确性非常满意。" —— 银川市市政管理局项目负责人

八、方案总结

宁夏旧城改造内涝监测项目的成功实施，充分验证了星律科技地埋式积水监测仪在西北干旱地区城市内涝防控中的适用性和可靠性。项目通过"地埋式感知 + LoRaWAN无线传输 + 平台智能预警"的技术路线，实现了对老城区易涝点的实时监测和精准预警，有效提升了城市防汛应急响应能力。该方案具有施工简便、不影响交通、运行稳定、维护成本低等突出优势，为西北地区同类城市的内涝防控建设提供了可复制、可推广的示范经验。

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