星律科技地埋式积水监测仪助力长沙市智慧城市交通管控实现交通畅通

一、城市概况

1.1 地理与水文

长沙位于湖南省东部偏北（北纬27°51′~28°40′），总面积11,819平方千米，常住人口1,058万人（2023年末），是长江中游地区重要的中心城市和全国性综合交通枢纽。城区面积约567平方公里，地处湘江下游和长浏盆地西缘，地势南高北低。湘江穿城而过，浏阳河、捞刀河、靳江河等多条支流交汇，城市水系复杂。城区分布大量下穿通道和桥隧涵洞，是内涝重灾区。

1.2 气候与降雨

长沙属亚热带季风气候，年平均降雨量1,360-1,500mm，汛期4-7月，梅雨期和台风雨叠加，短时强降雨强度大。2024年8月25日，长沙遭遇特大暴雨——城区24小时最大降雨量突破250毫米，局部小时降雨量超过70毫米，为近十年最强降雨过程。暴雨造成市区多处严重积水，地铁2号线部分站点临时关闭，全市多条主干道交通瘫痪长达4-6小时。

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

• 《湖南省城市内涝治理实施方案》：系统推进城市排水防涝设施建设，要求各市州构建排水防涝工程体系和管理体系，加强物联感知能力建设

2.3 市级政策

• 长沙市大力推进"智慧交通"建设，通过物联感知设备实现交通与内涝联防联控，全市已建成覆盖主干道的智能信号控制系统和可变情报板系统
• 长沙市加强城市排水防涝应急管理，下穿通道防汛是重点监控领域，要求对全市50余处下穿通道实现积水风险实时监控

三、项目背景

2024年8月25日的特大暴雨暴露出长沙城市内涝监测与交通管控之间的严重信息断层——积水发生后的处置链条为"群众报警→110转警→交警到场确认→人工上报指挥中心→发布管控指令→警力到场管制"，总耗时20-40分钟，在信息传递的数十分钟内道路已严重拥堵。特别是劳动路下穿通道、人民路下穿通道等数个地下通道积水过深，车辆误入后熄火被淹，多名驾驶员受困。

痛定思痛，长沙市公安局交警支队联合市政管理部门，将内涝物联感知设备纳入城市交通管控体系，推动积水监测从"人工发现"向"自动感知"转变，目标是实现内涝预警与交通疏导的联防联控，保障暴雨天气下城市交通基本运行能力。积水监测数据的接入将补全交通管控体系中"道路可通行状态"这关键一环。

客户痛点

• 暴雨内涝致交通瘫痪：湘江大道、芙蓉路、韶山路、万家丽路、人民路等主干道沿线多处低洼路段及下穿通道在暴雨期间频繁积水。统计显示2022-2024年三年间，长沙市区因暴雨积水导致的交通瘫痪事件年均超过12起，单次影响车辆上千辆、通勤人口数万人。车辆误入涉水路段导致发动机进水熄火，不仅造成车主财产损失，熄火车辆更成为"路面路障"加剧拥堵——一条车道上一辆车熄火即可导致整条道路交通效率下降60%以上。
• 积水信息与交通管控脱节：传统方式下，积水情况依赖群众报警或交警现场巡逻确认，信息传递链条长、延时大。发现积水→信息确认→逐级上报→下达管控指令→警力到达现场，整个过程需要20-40分钟，期间大量车辆继续涌入积水路段。交通信号灯和可变情报板完全无法根据积水状态动态调整——积水路段绿灯常亮、周边道路无绕行诱导，错过最佳管控时机。
• 下穿通道安全管理难：长沙市区因湘江和河网分割，下穿通道和桥隧涵洞多达50余处，是城市交通的咽喉节点。下穿通道地势天然低洼，暴雨期积水速度极快——以劳动路下穿通道为例，50mm/小时降雨持续30分钟，通道底部积水即可超过30厘米。此前缺乏实时监测手段，积水分秒变化全靠人员目测，曾多次发生车辆误入深水区险情，驾驶员被困车内需119救援，安全隐患极大。
• 多部门信息协同困难：积水处置涉及交警（交通管制）、市政（排水抢险）、城管（路面清扫）、公交（线路调整）等多个部门，但积水信息仅靠电话和微信群传递，信息不对称、重复上报、遗漏延误频发。各部门各自为战，协同效率低下——有时交警已经管制了路段但市政排水队还在赶来的路上，有时公交已经绕行但交警情报板还在指引驶入积水区。
• 城市交通韧性严重不足：作为千万级人口城市，长沙日均机动车出行量超200万辆次，暴雨造成的交通瘫痪不仅仅是"出行不便"，更直接影响消防、急救、物资运输等城市生命线运行。2024年8月暴雨期间，数辆急救车因道路积水无法到达患者位置，城市应急响应体系受到严峻考验。

解决方案

设备选型

系统架构

系统采用"前端感知—边缘汇聚—云端协同—现场联动"四层架构，实现积水预警到交通管控的秒级闭环：

第一层（前端感知层）：地埋式积水监测仪部署于下穿通道最低点、低洼路段排水口附近等积水高风险位置。设备埋设于路面以下，不锈钢壳体通过导水槽结构感知积水变化，当积水达到预设阈值时立即加密上报。设备特有的防淤堵结构能有效应对长沙道路常见的泥砂含量高问题，确保在水质浑浊条件下长期稳定工作。设备支持本地联动继电器输出——可直接连接路口信号灯控制箱或可变情报板，在网络通信故障时仍能自主触发交通管控动作，保证可靠的安全底线。

第二层（边缘汇聚层）：LoRaWAN网关部署于各区交通管理站或交警执勤岗亭顶部，利用现有交警基础设施降低部署成本。每台网关支持接入200+终端设备，覆盖半径2-4公里可满足城市密集路段的信号覆盖需求。网关内置边缘计算单元——对积水深度瞬时变化进行本地判断，一旦检测到积水深度在5分钟内上升超过30mm（极速上涨模式），立即旁路云平台直接向信号灯控制箱发送管制指令，确保在最紧急情况下不因网络延迟而延误响应。

第三层（云端协同层）：星律智慧交通云平台接收全市积水监测数据，结合雨量站数据和气象预报，实现全市积水态势一张图展示。平台根据积水等级自动生成交通管控策略：积水深度≥50mm触发三级响应（情报板发布绕行提示）、积水深度≥100mm触发二级响应（信号灯切换为红灯禁入、情报板发布封路警告）、积水深度≥200mm触发一级响应（全路段交通管制，联动百度/高德地图发布封路信息）。管控指令同步推送至交警指挥中心大屏、执勤民警移动终端和市政排水调度平台，实现多部门协同。

第四层（现场联动层）：现场设施层通过标准接口接收管控指令——交通信号灯切换为红灯+禁行标志，可变情报板显示"前方积水 禁止通行 请绕行"等警示信息，路段入口处的声光报警器同步启动警示。同时通过交警支队与百度地图、高德地图的数据接口，将封路信息实时推送至导航APP，引导社会车辆提前绕行，从源头减少车辆驶入积水区域。

部署方案

首期在20处高风险点位部署地埋式积水监测仪，点位选择经2022-2024年三年积水报警数据分析和现场勘测确认，覆盖以下关键路段：下穿通道10处（劳动路下穿、人民路下穿、芙蓉路五一大道下穿、万家丽路下穿、湘江大道猴子石下穿、车站路下穿、韶山路砂子塘下穿、银盆岭大桥下穿通道、东二环高桥下穿通道、洞井路下穿通道）、主要道路低洼段10处（湘江大道南段杜甫江阁段、芙蓉路侯家塘段、韶山路东塘段、人民路窑岭段、八一路晓园段、万家丽路荷花路段、岳麓大道银盆岭段、枫林路望城坡段、五一大道太平街口段、潇湘大道天马段）。

设备施工采用夜间时段（22:00-06:00）进行车道局部封闭作业——使用水钻开孔、速凝灌浆安装工艺，单点施工时间约40分钟，施工完成后养护2小时即可开放交通，对白天交通影响降至最低。设备外壳与路面齐平，重型车辆反复碾压无松动。

在岳麓区交警大队、雨花区交警大队、开福区交警大队、芙蓉区交警大队、天心区交警大队的指挥中心楼顶各部署1台LoRaWAN网关，共5台网关实现长沙五大城区的信号全覆盖。系统数据通过交警通信专网传输至长沙市智慧交通管控平台，与信号灯控制系统、可变情报板系统、导航地图发布接口完成对接。

实施效果

客户评价

"长沙的暴雨内涝是交警最头疼的事之一。以前暴雨天全靠人海战术——每个下穿通道安排一组警力现场值守，雨一大就封路，什么时候积水退了再放行。全城几十个下穿通道根本守不过来，总有漏网之鱼。最怕的就是夜间暴雨，警力少、视线差，等发现积水已经来不及了。星律科技这套系统彻底改变了我们的工作模式——现在积水数据实时显示在指挥中心大屏上，超过阈值信号灯和情报板自动联控，从发现积水到交通管制只需两分钟。2025年整个汛期，所有下穿通道没有发生一起车辆误入深水区的事故，涉水交通事故同比减少了80%以上。这套系统不仅保障了市民安全，也是我们交警队伍向科技要警力的典型实践。"——长沙市公安局交警支队相关负责同志

方案总结

1. 秒级联防联控：系统实现从积水深度感知到信号灯切换、情报板发布、导航APP推送的全链路秒级联动，将交通管控响应时间从20-40分钟压缩至2分钟以内，真正抓住了暴雨积水处置的黄金窗口期。

2. 下穿通道安全零事故：10个下穿通道全部纳入实时监测，配合信号灯自动禁入和声光报警，彻底解决了下穿通道积水车辆误入的安全痛点，实现零误入事故。

3. 智慧交通物联感知底座：积水监测作为"道路可通行状态"感知能力，补全了长沙智慧交通管控体系的最后一块拼图，使交通管控从仅掌握"车流量"升级为同时掌握"车流量+道路状态"。

4. 科技替代人海战术：系统替代了暴雨期大量警力现场值守的低效模式，将警力从"固定值守"解放为"机动处置"，提高了警力使用效率的同时保障了民警人身安全。

5. 多终端信息触达市民：通过可变情报板、导航APP、交通广播等多种渠道向市民推送积水路况，从源头减少车辆驶入积水路段，形成"监测—管控—引导"的全链条治理闭环。

6. 城市交通韧性显著提升：20处高风险点位全覆盖监测为暴雨天气下城市交通基本运行能力提供了保障，确保消防、急救等城市生命线通道可绕行、不断链，城市应急响应体系得到有力支撑。

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