排水防涝主管部门，政策落实第一责任单位
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综合方案
城市内涝监测预警系统解决方案
城市内涝监测预警系统解决方案面向易涝点、下穿隧道和排水管网，融合积水监测、电子水尺、雨量感知与平台预警，帮助城管、水务和应急部门提升汛期风险感知、联动处置和精细化管理能力。
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一、政策支撑与建设必要性
国家政策明确要求，建设任务刻不容缓
近年来，郑州"7·20"特大暴雨、北京门头沟洪涝等极端灾害事件接连发生，城市内涝已成为影响社会稳定、危及人民生命财产安全的重大公共安全议题。党中央、国务院高度重视，密集出台系列政策文件，将城市内涝治理作为"十四五"城市建设的硬任务、硬考核。
核心政策依据
| 序号 | 政策文件 | 建设要求与本方案关系 |
|---|---|---|
| 01 | 国办发〔2021〕11号《国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见》 | 最高层级依据，要求建立完善城市综合监测体系，运用物联网、大数据、云计算等技术实现排水防涝设施实时监控。 |
| 02 | 建城〔2022〕36号《“十四五”城市排水防涝体系建设行动计划》 | 实施路径依据，要求补齐排水防涝短板，推进智慧化管理平台建设和关键节点在线监控。 |
| 03 | 建办城函〔2024〕106号《关于做好2024年城市排水防涝工作的通知》 | 年度工作要求，强调雨情、水情、涝情信息共享和多部门联动协作。 |
| 04 | 建办城函〔2023〕152号《关于加强城市排水防涝应急管理工作的通知》 | 应急管理依据，要求完善城区排水防涝应急预案，并强化高风险区域实时监控。 |
政策文件原文截图
政策目标与本方案建设内容对应关系
| 政策强制要求 | 本方案对应建设内容 | 合规达标说明 |
|---|---|---|
| 建立城市综合监测体系 | 地埋式积水监测仪 + 电子水尺全覆盖 | 消除监测盲区，满足"全面感知"要求 |
| 关键节点实时在线监控 | LoRaWAN组网 + 4G/NB-IoT双链路传输 | 实现7×24小时不间断数据采集上报 |
| 推进智慧化管理平台建设 | 城市内涝监测预警管理平台（GIS一张图） | 符合"智慧化管理"平台建设要求 |
| 强化多部门联动协作 | 开放API，对接气象/应急/交通系统 | 支撑跨部门数据共享与联动响应 |
| 完善预警信息发布机制 | 多级预警 + SMS/微信 + 情报板联动 | 实现分级精准预警及公众信息发布 |
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二、适用部门
本方案主要服务于以下政府部门及相关单位，可作为独立项目采购，亦可纳入智慧城市、海绵城市、韧性城市等综合建设专项：
城管执法与设施运维主责部门
防汛应急指挥、预警发布
日常运营管理使用方
数据汇聚与平台集成
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三、建设背景与现状痛点
形势研判：内涝风险持续上升，传统管理模式难以为继
受全球气候变化影响，我国极端强降雨事件呈现"频率增加、强度增大、时空分布更加集中"的显著趋势。与此同时，城市不透水面积快速扩张、地下空间开发深度持续增加，进一步压缩了自然调蓄空间，城市雨洪管理面临前所未有的压力。
当前大多数城市的内涝管理仍高度依赖人工巡查与电话上报，感知、预警、数据、调度和追溯能力均存在明显短板，需要通过信息化手段形成全链路闭环。
现状痛点与建设需求
| 现状痛点 | 具体影响 |
|---|---|
| 感知能力不足 | 易涝风险点分散，人工巡查难以全域覆盖，积水发展过程无法实时掌握。 |
| 预警时效滞后 | 现场发现、信息上报、指挥确认和公众发布链条过长，容易错过最佳预警窗口。 |
| 数据割裂，决策失据 | 气象、排水、道路、应急数据分散在不同系统，缺少统一的内涝态势感知视图。 |
| 调度被动，效率低下 | 排涝泵站和应急资源缺少实时水位数据支撑，调度多依赖经验判断。 |
| 问责追溯困难 | 缺少完整的积水过程、告警记录和处置闭环数据，事后复盘和上报依据不足。 |
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四、建设目标
本项目旨在通过部署城市内涝智能监测预警系统，构建"感知—传输—平台—预警—处置"全链路闭环体系，全面提升城市应对极端降雨事件的感知能力、预警能力和应急处置能力，具体实现以下目标：
- 感知全覆盖 ：对全市主要易涝风险点实现7×24小时自动化监测，消除人工巡查盲区；
- 预警高时效 ：从设备感知积水到平台告警再到责任人收到通知，全链路时间压缩至60秒以内；
- 决策有依据 ：通过GIS一张图实时掌握全市内涝态势，为应急调度提供数据支撑；
- 信息可共享 ：平台数据与气象、应急、交通等部门实时互联，构建跨部门协同响应机制；
- 过程可追溯 ：完整记录每次积水事件的发展过程，支持事后分析、考核与上报。
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五、系统总体架构
本系统采用"感知层—传输层—平台层—应用层"四层架构设计，各层相互解耦，便于后期扩展与升级。
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六、主要建设内容
（一）前端感知设备采购与安装
感知层是整个系统的数据基础，设备选型须兼顾感知精度、防护等级、供电可靠性与施工便利性，具体配置方案如下：
| 设备名称 | 关键技术参数 | 安装位置 | 建议布设密度 |
|---|---|---|---|
| 地埋式积水监测仪 | 内置39,000mAh大容量锂电池，免市电，工作寿命3–5年；IP68防护，NB-IoT/4G双模上报；积水深度量程0–200cm | 低洼路段积水最低点、下穿通道入口、涵洞两端 | 每处易涝点1–2套 |
| 电子水尺 | 触点式阶梯感应，精度±1cm，支持多档位预警联动；安装高度可定制；支持声光报警扩展 | 桥隧积水侧壁、积水最低点附近建筑立面 | 重点桥隧/涵洞必配 |
| LoRaWAN物联网网关 | 覆盖半径≥500m（开阔场景），支持太阳能/市电双供电；并发接入终端数≥1000个；支持4G/光纤双链路回传 | 路灯杆、信号灯杆、电力设施杆（离地≥2.5m） | 每5–10个监测节点配置1台 |
安装工程技术要求 ：
施工安装质量直接决定设备全生命周期的可靠性，需严格执行以下工艺标准：
- 积水监测仪采用水磨钻开孔工艺，孔径150mm，深度150mm，设备安装完成后以快干水泥封固，确保设备与路面齐平、不影响行人及车辆通行，同时防止设备因车辆碾压或外力冲击位移；
- 网关支架安装需使用不锈钢抱箍，双螺丝固定，施工完成后进行抗风测试（抗风速≥12级）；
- 所有设备安装完成后，须进行不少于24小时的连续通信稳定性测试，确认数据上报周期、告警触发时效均满足设计要求后方可提交验收；
- 设备防护等级须满足IP68标准（耐水下1m浸泡不少于30分钟），外壳材质采用304不锈钢或高强度工程塑料。
（二）智慧化管理平台软件建设
平台软件是本系统的核心，承担数据汇聚、分析、预警和指挥调度功能。平台采用微服务架构设计，支持横向扩展，可随监测节点数量增加弹性扩容，无需更换基础架构。
主要功能模块说明
| 序号 | 功能模块 | 建设内容 |
|---|---|---|
| 01 | 实时监控与 GIS 一张图 | 以城市电子地图为底图，叠加全市积水监测点位，用颜色区分正常、预警、告警和严重状态，帮助管理人员快速掌握全局态势。 |
| 02 | 多级智能预警引擎 | 按积水深度设置分级预警阈值，自动触发平台告警、短信/微信推送、声光报警和情报板联动。 |
| 03 | 历史数据分析与防涝规划支撑 | 完整记录降雨过程中的积水变化曲线，支持按时间、区域、降雨强度等维度统计分析，为排水改造和防涝规划提供依据。 |
| 04 | 设备全生命周期管理 | 覆盖设备在线状态、电池电量、通信信号、故障工单、巡检计划和维保记录，支撑设备资产精细化管理。 |
| 05 | 跨部门数据共享接口 | 提供标准 RESTful API，可与气象、应急、交通、智慧城市大数据中台互联互通，支撑跨部门协同预警与联动处置。 |
分级预警阈值示例
| 预警级别 | 积水深度触发条件 | 系统响应动作 |
|---|---|---|
| 蓝色（注意） | 积水≥5cm | 平台标记，管理员APP推送通知 |
| 黄色（预警） | 积水≥15cm | 短信+微信推送相关责任人，平台声音告警 |
| 橙色（警报） | 积水≥30cm | 联动现场声光报警，推送应急管理部门，启动情报板提示 |
| 红色（紧急） | 积水≥50cm | 启动应急预案，触发泵站调度建议，推送领导层，对外发布公众预警 |
平台建设技术规范 ：
| 技术指标 | 要求标准 |
|---|---|
| 部署方式 | 支持政务云部署、本地私有化部署、混合云部署 |
| 系统可用性 | ≥99.5%（年度计算，计划外停机不超过43.8小时） |
| 预警响应时效 | 设备触发到平台显示≤60秒，短信/APP推送≤90秒 |
| 数据存储年限 | 不低于5年（原始数据）；历史分析数据永久归档 |
| 并发用户数 | 支持不少于200个用户同时在线（可按需扩容） |
| 移动端支持 | 提供Web端（PC）+ H5移动端 + 原生APP（iOS/Android） |
| 信息安全 | 符合等保二级要求，数据传输TLS加密，提供操作审计日志 |
| 接口标准 | RESTful API，支持JSON/XML，提供完整接口文档 |
（三）系统集成与联动建设
充分发挥监测数据的价值，需要与城市已有基础设施进行深度联动：
- 与情报板联动 ：通过RS-485协议或网络接口，实现积水告警自动触发道路可变情报板信息更新，显示"前方积水XX厘米，请绕行"，无需人工干预；
- 与信号灯联动 ：可选配交通信号灯联动接口，积水达到封路阈值时自动启动路口全红信号；
- 与排涝泵站联动 ：对接泵站SCADA系统，根据管网液位数据自动生成泵站启停调度建议，经人工确认后执行，或授权后自动执行；
- 与高德/百度地图联动 ：通过标准接口向主流导航平台推送积水路况数据，实现公众出行预警信息的最大化覆盖。
（四）全周期运维服务
系统的长期稳定运行依赖专业化运维体系的支撑，本方案提供以下运维服务内容：
日常运维 ：每季度对全市所有监测设备进行现场巡检，检查内容包括设备固定状态、密封圈完好性、太阳能板清洁度、通信信号强度及数据上报准确性，并出具巡检报告；
应急响应 ：设备离线或故障后，远程诊断响应时间≤2小时；需现场处理的，4小时内响应，24小时内完成修复或更换（备用设备库常备）；
汛期保障 ：每年汛前（4月底前）完成全系统专项检测，汛期（5–9月）提供驻场技术服务，重大降雨过程期间24小时在线值班；
数据质控 ：每月出具数据质量报告，对异常采集数据进行标注和修正，确保分析报告数据的准确性；
年度标定 ：对全系统积水传感器每年进行一次现场精度标定，确保监测数据的长期一致性；
运维SLA承诺 ：设备年度可用率≥95%；平台年度可用率≥99.5%。
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七、建设规模参考标准
本方案可根据城市规模、财政预算及现有基础灵活调整建设规模，以下为分级参考标准：
| 建设规模 | 监测点数量 | 主要设备配置 | 适用范围 | 建议建设周期 |
|---|---|---|---|---|
| 基础版 | 20–50点 | 40–100台监测仪+5–10台网关 | 县级市、区级试点 | 3–4个月 |
| 标准版 | 50–200点 | 100–400台监测仪+20–40台网关 | 地级市核心城区 | 4–6个月 |
| 增强版 | 200–500点 | 400–1000台监测仪+40–100台网关 | 省会城市/直辖市 | 6–10个月 |
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八、预期建设成效
通过本项目实施，预期实现以下可量化的建设成效，可作为向上级部门汇报及绩效评价的依据：
| 考核维度 | 建设前现状 | 建设后目标 |
|---|---|---|
| 易涝点监测覆盖率 | <30%（依赖人工巡查） | ≥90%（自动化实时感知） |
| 积水预警发布时效 | 平均>30分钟 | ≤2分钟（自动触发） |
| 年度重大积水漏报率 | 较高（人工上报依赖性强） | 趋近于零 |
| 部门协同响应能力 | 依赖电话沟通，协同效率低 | 平台统一调度，跨部门联动 |
| 数据支撑规划能力 | 缺乏历史积水数据积累 | 5年以上历史数据，支撑科学规划 |
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九、项目交付成果清单
| 交付类型 | 交付内容 | 说明 |
|---|---|---|
| 硬件设备 | 全套监测设备及备品备件 | 含安装、调试、验收 |
| 工程文件 | 竣工图纸、施工验收报告、设备清单 | 归档备查 |
| 软件系统 | 城市内涝监测预警管理平台 | 含源代码或永久使用授权 |
| 数据接口 | API文档及联调测试报告 | 支持对接第三方系统 |
| 培训服务 | 管理员培训（8课时）+ 操作员培训（4课时） | 含操作手册、视频教程 |
| 运维合同 | 全系统运维服务协议（建议3年） | 含SLA承诺条款 |
| 年度报告 | 年度内涝监测数据分析报告 | 含改善建议，支撑上报 |
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