遥测终端机在城市智慧排水与防涝的应用
2025年10月13日 09:53
随着城市化进程加速,极端天气引发的城市内涝问题日益严峻。传统排水系统因监测滞后、响应被动、调度低效等问题,难以满足现代城市防涝需求。在此背景下,基于物联网技术的遥测终端机(RTU)成为城市智慧排水系统的核心设备,通过实时感知、智能分析与联动控制,推动排水管理向“主动防御”转型。厦门海川润泽物联网科技有限公司作为该领域的技术先锋,其产品线覆盖传感器、通信模块、智能终端及平台系统,为城市防涝提供了全链条解决方案。

一、从被动响应到主动防御:遥测终端机的技术突破
传统排水系统依赖人工巡检与经验调度,存在“监测盲区—预警滞后—处置低效”的恶性循环。海川润泽的遥测终端机通过集成多模传感器、边缘计算与智能通信技术,构建了“感知—分析—决策—执行”的闭环体系,实现了三大技术突破:
1. 全要素感知网络
海川润泽的终端机支持接入水位计、雨量计、流量计、水质传感器、摄像头等设备,形成覆盖“天—地—管网”的多维感知网络。例如,其HC-YL9072翻斗式雨量计采用双冗余传感器设计,结合自清洁翻斗机构,可实时监测降雨强度与累计降雨量,精度达0.001毫米级;超声波水位计与多普勒流速仪则能同步捕捉河道断面水位与流速变化,为防洪调度提供动态数据支撑。
2. 边缘智能与数据预处理
终端机内置边缘计算模块,可对原始数据进行清洗、校准与初步分析。例如,在监测到水位异常升高时,终端机可自动计算水位变化率,并结合历史数据预测洪峰到达时间,仅将关键指标上传至云端,减少云端处理压力的同时,提升响应速度。这种“本地决策+云端优化”的模式,使系统在断网等极端情况下仍能维持基础功能。
3. 多模通信与断点续传
针对城市复杂环境下的通信干扰问题,海川润泽的终端机集成4G/5G、LoRa、北斗短报文等通信模块,支持动态路由算法自动选择最优传输路径。例如,HC-TX90S多模遥测终端机在超低信噪比环境下仍能稳定传输数据,延迟控制在秒级,并通过断点续传技术确保数据完整性,避免因通信中断导致的信息缺失。
二、城市排水系统的“智慧中枢”:核心应用场景
1. 管网健康诊断与堵塞预警
城市排水管网因沉积物堆积、树根侵入等问题易引发堵塞,导致污水漫溢。海川润泽的终端机通过部署于关键窨井内的雷达液位计(如TY122型,量程120m,盲区<10cm),实时监测井内水位变化。当水位异常升高时,系统立即触发预警,并联动管网疏通设备,实现“问题定位—原因分析—处置调度”的全流程管理。此外,终端机可结合水质传感器数据,识别污水成分异常,辅助判断管网破损或非法排污行为。
2. 泵站智能调控与能效优化
泵站是排水系统的“心脏”,其运行效率直接影响防涝能力。海川润泽的终端机通过接入潜水泵、液位控制器等设备,实现泵站自动化运行。例如,在地下车库集水坑部署雷达液位计后,终端机可根据预设水位阈值,智能控制潜水泵启停,避免水淹事故。同时,系统通过分析泵站运行数据(如启停频率、能耗),优化调度策略,降低运维成本。
3. 城市内涝风险动态评估
低洼地带、立交桥下等区域是内涝高发地。海川润泽的终端机结合地埋式积水仪(如TY127型,内置积水探测器)与视频AI识别设备,实时监测路面积水深度与水流动态。系统将液位数据与排水管网流量、泵站运行状态耦合,通过积水扩散仿真模型评估内涝风险等级。当积水深度超过安全阈值时,终端机自动联动交通信号灯调控、应急广播系统通知居民疏散,并启动移动泵车等应急设备,形成“监测—预警—处置”闭环。
4. 河道水位与流速精准监测
河道水位与流速直接影响下游防洪压力。海川润泽的超声波水位计与多普勒流速仪可实时捕捉河道断面变化,终端机将数据上传至云端平台后,通过机器学习算法分析水位-流量关系,预测洪峰规模与到达时间。当流速骤降或水位突增时,系统自动调取现场视频,辅助判断是否为设备故障或真实险情,为防汛物资调度提供科学依据。
三、技术融合:构建韧性城市的“数字底座”
1. 物联网与大数据的深度协同
海川润泽的终端机通过物联网技术实现设备互联,同时依托大数据平台对多源数据进行融合分析。例如,系统将雨量数据与土壤湿度、地形坡度等参数耦合,通过改进型LSTM神经网络模型模拟降雨-产流-汇流过程,生成风险热力图,为应急指挥部门提供决策支持。
2. 国产化适配与数据安全
针对城市关键基础设施的安全需求,海川润泽的终端机完成麒麟操作系统、达梦数据库等国产软硬件适配,并通过等保2.0三级认证。其核心组件采用加密通信、访问控制等技术,确保数据传输与存储的安全性,防止敏感信息泄露。
3. 低功耗设计与极端环境适应性
城市部分排水监测点存在无电源供应问题。海川润泽的终端机采用低功耗设计,支持太阳能供电与市电互补,并具备IP68防护等级,可在-40℃至85℃极端环境下稳定运行。例如,在山区地质灾害隐患点部署的GNSS接收机与倾角传感器,可长期监测边坡位移与土壤湿度变化,为滑坡、泥石流预警提供数据支持。
2025年12月05日
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