地埋式积水监测仪助力上海静安区老旧小区改造项目，实现智慧排水管理

一、城市概况

1.1 地理与水文

上海位于中国东部沿海（北纬30°40′~31°53′），总面积6,340.5平方千米，常住人口2,489万人（2023年末）。静安区位于上海市中心核心城区，东临黄浦区，北接宝山区，辖区面积37平方公里，下辖13个街道、1个镇，常住人口约百万。黄浦江穿城而过，苏州河横贯市区，地下管网密集，城市化进程高度成熟。

1.2 气候与降雨

上海属亚热带季风气候，年平均降雨量约1,166mm，梅雨季6-7月，台风雨季8-9月。2024年上海经历多次暴雨橙色预警，短时强降雨导致多处城区积水。静安区既有繁华的南京西路商圈、大宁国际等现代商业中心，也有大量建于上世纪七十至九十年代的老旧小区，暴雨期间排水系统面临严峻考验。

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）：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"排水防涝体系
• 《"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）：推进海绵城市建设，在城市更新中将解决居住社区积水内涝作为重要内容

2.2 省级政策（直辖市）

上海市全面推进城市排水防涝体系建设，构建覆盖全市的排水防涝数字化管理平台，提升城市防汛智能化水平。

2.3 市级/区级政策

• 上海市全面推进"一网统管"城市治理体系建设，2024年全市持续推进"美丽家园"老旧小区改造工程，目标覆盖上百个老旧小区
• 静安区雨污混接改造项目涉及23个老旧小区，覆盖彭浦新村街道、临汾路街道、共和新路街道等多个片区，累计敷设管网超7.5万米（含新建雨水管3.2万米、污水管4.3万米，改造建筑立管1.6万米），由中铁上海工程局集团市政环保公司参建，2026年1月进入收尾阶段
• 上海市水务局2024年发布《关于加强水务物联感知建设的指导意见》，明确提出构建排水管网运行状态监测体系

三、项目背景

静安区老旧小区多建于上世纪八十年代，当时排水管网设计标准较低——管径普遍在DN200-DN300，远小于现行DN500标准，加之长期使用导致管道沉降、淤堵，暴雨期排水严重超负荷，一层住户进水、地下空间雨水倒灌事件频发。据统计，仅2022年汛期，静安区老旧小区居民关于积水的投诉就超过200件。2026年1月，首批改造小区已完成雨污分流改造，昔日积水内涝、污水横流的困扰成为历史。

然而，管网改造完成后，如何持续监测排水效果、及时发现淤堵和异常，成为区水务部门和物业管理部门面临的新课题。传统依赖居民报修的方式存在发现晚、定位难的问题——从积水发生到居民投诉再到物业响应，平均滞后2-4小时。亟需建立管网运行状态的自动化监测体系，确保改造工程长期发挥效益。

客户痛点

• 老旧小区排水能力先天不足：改造前雨污合流，管网管径小、坡度不足，暴雨期排水严重超负荷。以彭浦新村某小区为例，一场50mm/小时的短时强降雨即可造成一层楼道积水10-15厘米，地下空间雨水倒灌深度可达30-50厘米，居民家中进水、财产受损严重。此类问题在23个改造小区中普遍存在，影响居民多达5000余户。
• 改造成效缺乏持续验证手段：雨污分流改造投入近2亿元，改造完成后，排水效果是否持续达标、管网是否存在淤堵回流，缺乏量化监测手段。传统方式下，排水效果评估依赖"下大雨后去现场看"，既无数据积累也无趋势分析，问题往往到居民投诉时才被发现。部分小区改造后初期效果良好，但半年后因管道淤积又出现积水复发，却被归于"改造成效不佳"，实则缺乏持续运维数据支撑。
• 物业管理响应滞后：老旧小区物业费收缴率普遍不足60%，物业人员配备仅为新建小区的三分之一，暴雨期应急响应力量严重不足。一位保安同时负责整个小区巡查，发现积水后层层上报，应急响应时间通常在1-2小时以上，积水处置不及时导致影响进一步扩大，居民不满情绪积累。同时老旧小区空间狭窄，大型抽水泵车难以进入，处置手段有限。
• 信息孤岛阻碍联动响应：各街道辖区内的积水信息互不连通，区水务局难以掌握全区整体态势；社区与市政排水部门之间缺乏信息共享渠道，小区积水是否因市政管网顶托引起难以判断，上下游责任不清影响问题快速解决。

解决方案

设备选型

系统架构

系统采用"小区感知—街道汇聚—区级管理—市级上报"四级架构，实现从数据采集到指挥调度的全链路贯通：

第一层（小区感知层）：地埋式积水监测仪作为前端感知终端，部署于老旧小区出入口、地下车库坡道、低洼楼栋门前、雨水检查井旁等关键点位。设备埋设于路面以下，不锈钢外壳通过导水槽结构实现积水自动汇入检测电极，采集毫米级精度积水深度数据。每台设备内置LoRaWAN通信模组和低功耗MCU，支持按1-60分钟间隔上报数据，暴雨模式下自动切换为1分钟高密度上报。设备电池设计寿命不低于3年，免去老旧小区接电困难和频繁更换电池的运维负担。

第二层（街道汇聚层）：LoRaWAN物联网网关部署于各街道城市运行管理中心，每台网关支持接入200+终端设备，覆盖半径2-3公里。网关接收前端积水监测仪的加密数据包后进行协议解析和初步校验，经4G/5G通信模块回传至区级管理平台。网关内置边缘计算单元，在网络中断时自动缓存本地数据并在恢复后补传，确保数据不丢失。

第三层（区级管理层）：静安区排水管理平台汇聚全区各街道数据，通过GIS地图展示全区23个小区的积水态势，支持按街道、小区、点位逐级下钻查看实时和历史积水数据。平台基于历史数据建立各点位的积水基线，一旦当前值偏离基线超过预设阈值，自动生成预警工单。预警分为三个等级：蓝色预警（积水深度≥50mm，推送物业值班人员）、黄色预警（积水深度≥100mm，推送街道应急队伍）、红色预警（积水深度≥200mm，推送区防汛指挥部）。

第四层（市级联动层）：核心监测数据和预警信息按标准接口上报至上海市"一网统管"城运平台，纳入全市城市运行体征监测体系。异常积水数据同步推送至区水务局、区房管局等部门，实现跨部门协同处置。

部署方案

在已完成雨污分流改造的23个老旧小区中，每个小区选取4-6个关键点位部署地埋式积水监测仪，具体选址原则为：小区主出入口（监测外部路面雨水向小区倒灌风险）、地下车库出入口坡道底部（监测车库进水风险）、小区最低洼楼栋单元门前（监测居民出行受影响程度）、雨水检查井附近（监测管网排水能力）。共计部署92台设备，较原方案增加12台以覆盖新发现的次低洼点位。

静安区彭浦新村街道、临汾路街道、共和新路街道、大宁路街道、芷江西路街道等5个街道城运中心各部署1台LoRaWAN网关，共5台网关实现监测区域信号全覆盖。设备埋设施工采用水钻开孔+速干水泥回填工艺，单点位施工时间约40分钟，对老旧小区狭窄的通行空间影响极小，当天施工当天恢复通行。低功耗电池设计免除老旧小区电源接入困难的障碍，设备支持无线近场配置，运维人员通过手持终端即可完成参数设置和固件升级，无需开挖路面。

系统数据通过静安区政务外网接入区"一网统管"平台，实现与上海市城运平台的互联互通，并预留与区排水泵站调度系统的接口，为未来雨水泵站联动调度奠定数据基础。

实施效果

客户评价

"老旧小区改造花了近两个亿的投入，说实话改完以后效果怎么样、能不能持久，我们心里其实没底。以前就是下大雨了派人去各小区转一圈，积水了也不知道是管网问题还是瞬时暴雨超标准，很难讲清楚。现在装了星律科技的积水监测仪后，每个点位的积水深度、积水时长、消退速度全部量化记录，改造成效一目了然。有一次凌晨三点系统自动推送预警，物业十分钟内就到场处置了，要是以前天亮才有人发现，居民又该投诉了。设备埋在地下，老小区本就空间窄，一点都不影响通行，电池能用好几年也不用老去管，省心省力。"——静安区某街道城市运行管理中心主任

方案总结

1. 改造与监测并重：雨污分流改造是"硬投入"，积水在线监测是"软保障"，二者结合才能确保老旧小区改造成果长效运行。本项目在23个小区部署92台地埋式积水监测仪，实现了从工程改造到运维监测的全周期管理闭环。

2. 四级架构实现分级管控："小区感知—街道汇聚—区级管理—市级上报"的架构设计，既保证了基层物业的快速响应，又支持区级防汛指挥的整体调度，同时满足市级"一网统管"的数据汇聚要求。

3. 从被动到主动的管理方式转变：系统将积水问题发现方式从"居民投诉驱动"转变为"数据自动驱动"，预警响应时间从2小时以上压缩至3分钟以内，有效降低了居民投诉和财产损失。

4. 施工适配老旧小区特殊环境：设备埋地式安装、电池供电、无线通信的三重设计，完美解决了老旧小区空间狭窄、接电困难、布线不便的运维痛点，单点施工40分钟即可完成，对居民生活零影响。

5. 为精准运维提供数据支撑：系统积累的长期积水数据可支撑精细化管网维护——高积水频率点位优先清淤、低风险点位延长维护周期，实现从"周期性清淤"到"按需维护"的优化，降低运维成本同时提升管养效率。

6. 助力"一网统管"物联感知底座建设：积水监测作为城市运行体征的重要组成部分，为静安区乃至上海市"一网统管"平台提供了排水领域的实时物联感知数据，是城市数字化转型在水务领域的具体实践。

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