星律科技窨井液位监测仪助力广州天河区内涝积水防范

一、城市概况

1.1 地理与水文

广州位于广东省中南部，珠江三角洲北缘（北纬22°26′~23°56′，东经112°57′~114°3′），总面积7,434.4平方千米，常住人口1,882.7万人（2023年末）。天河区是广州核心商务区，汇聚珠江新城、广州国际金融城等重要功能片区，是全市经济密度最高、人口最密集的行政区之一。珠江水系贯穿城区，天河区内有车陂涌、棠下涌、深涌等排水通道，区域排水系统承担着CBD、金融城等重要区域的排涝任务。

1.2 气候与降雨

广州属南亚热带海洋性季风气候，年平均气温22.8℃，年平均降雨量2,179mm。降水集中在4-9月，其中前汛期（4-6月）以锋面雨为主，后汛期（7-9月）以台风雨为主，台风影响显著。广州年暴雨日数约30-40天，短历时强降雨特征突出，暴雨突发性强、降雨强度大，对城市排水系统形成严峻考验。2024年8月，广州遭遇接近20年一遇的强降雨，天河区多个路段出现严重积水，防汛形势十分严峻。

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）：明确要求到2025年各城市因地制宜基本形成"源头减排、管网排放、蓄排并举、超标应急"的城市排水防涝工程体系。
• 《"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）：要求推进海绵城市建设，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

• 《广东省城市内涝治理实施方案》（广东省政府办公厅印发）：落实国务院要求，系统推进城市排水防涝体系建设，对标粤港澳大湾区高标准防洪排涝需求，要求各地市因地制宜制定内涝治理行动方案。

2.3 市级政策

• 《广州市排水（雨水）防涝综合规划》：到2035年建立"绿、灰、蓝、管"立体高标准排水防涝体系，推进科学化、智慧化管理体系建设。
• 广州市"智慧排水"项目（2024年6月通过完工验收）：建设形成"排水设施全覆盖管理、城市内涝科学研判"的智慧排水系统，打造新城建排水智能化"全国标杆"。
• 《广州市城市内涝治理行动方案》：系统性措施提升城市防洪排涝能力，天河区作为先行示范区，率先推动排水管网智能监测系统建设。

三、项目背景

在上述地理气候条件和政策背景下，天河区作为广州城市核心商务区，对内涝防范的要求极高。天河区内涝防治面临双重挑战：一方面珠江新城、金融城等核心区域对内涝容忍度极低，积水影响道路交通、地下空间和商业运营，社会关注度高；另一方面，棠下涌、车陂涌、深涌等排水片区内涝风险较高，暴雨期间积水对市民出行影响巨大，传统被动式排涝管理难以满足高保障需求。

2024年6月，广州市"智慧排水"项目通过完工验收，标志着广州排水管理进入智能化新阶段。天河区紧跟全市步伐，亟需通过物联网技术手段构建覆盖核心区域的排水管网智能监测系统，实现内涝风险的精准感知和提前预警，为核心商务区排涝安全提供实时数据保障。

四、客户痛点

• 重点区域排涝保障压力大：天河区珠江新城、金融城等核心商务区对内涝容忍度极低，积水影响道路交通、地下空间和商业运营，社会关注度高，传统被动式排涝管理难以满足高保障需求。
• 暴雨预警到内涝响应的时间差短：广州暴雨突发性强、降雨强度大，从暴雨预警到道路积水的转换时间极短，缺乏管网实时液位数据支撑，应急调度存在信息盲区。
• 排水管网底数不清、状态不明：天河区排水管网经过多轮建设和改造，管网拓扑复杂、运行状态差异大，部分低洼路段排水能力不足，但缺乏系统化的监测手段来定位瓶颈环节。

五、解决方案

设备选型

系统架构

系统采用分层设计，实现从现场感知到预警响应的全链条闭环管理：

1. 现场感知层：窨井液位监测仪部署于天河区核心排水管网窨井内，高精度压力传感器持续采集液位数据，微瓦级待机功耗确保设备在电池供电条件下长期稳定运行，无需在窨井内铺设供电线路。
2. 边缘传输层：LoRaWAN无线通信协议将液位数据实时回传至物联网网关，该协议具有优异的地下穿透能力和抗干扰特性，特别适合城市建筑密集区域的地下管网数据传输。
3. 平台应用层：物联网网关通过4G网络将汇聚数据上传至云端管理平台，平台提供实时液位监控、趋势分析、阈值告警、内涝风险研判等功能，并可与气象预警系统联动。

部署方案

项目重点围绕天河区以下三类高风险区域进行部署：

• 珠江新城及金融城片区：在核心商务区排水管网关键节点窨井部署监测仪，重点监控地下空间入口周边和低洼路段排水状况，保障CBD核心区域排涝安全。
• 易涝路段排水管网：针对天河区内涝历史多发路段，在排水管网汇流节点和出口段窨井部署设备，精准监测管网运行水位，提前识别排水瓶颈。
• 主干排水通道：在车陂涌、棠下涌等主干排水通道沿线窨井部署监测点，掌握排水系统整体运行状态，为流域级排水调度提供数据支撑。

LoRaWAN物联网网关部署于天河区高层建筑楼顶，利用制高点优势最大化信号覆盖范围，每台网关覆盖半径可达3-5km，少量网关即可实现天河区核心区域的通信全覆盖。

六、实施效果

七、客户评价

"星律科技的LoRaWAN窨井液位监测方案在天河区城市密集环境下表现优异，设备安装后无需额外布线，信号传输稳定。系统为我们提供了以前完全没有的管网实时液位数据，内涝预警和应急调度的科学性和时效性得到了质的飞跃。" —— 广州市天河区水务局 · 排水管理科负责人

八、方案总结

• 免布线快速部署：LoRaWAN无线通信和电池供电设计，无需在窨井内铺设电源线和通信线缆，在建成区复杂环境下实现快速无损安装，施工周期大幅缩短。
• 城市密集区稳定通信：LoRaWAN协议在建筑密集、地下空间多的城市环境中依然保持稳定的数据传输，单网关覆盖半径3-5km，通信基础设施投入低。
• 高精度预警驱动精准响应：±0.3%FS测量精度确保液位数据准确可靠，多级阈值告警机制支持内涝风险分级响应，避免过度响应或响应不足。
• CBD核心区域高可靠保障：IP68防护等级和超低功耗设计确保设备在极端天气和地下潮湿环境中零故障运行，为核心商务区排涝安全提供坚实感知基础。
• 数据沉淀赋能长效治理：持续积累的管网液位数据可用于内涝风险评估模型训练和排水管网规划优化，为天河区建设"绿、灰、蓝、管"立体排水防涝体系提供数据底座。

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