内涝水位监测自动水泵抽水排水系统
时间：2025-08-07
涉川
一、方案介绍
本方案针对城市低洼区域、涵洞、地铁出入口、地下通道等易积水点位，通过布设水位监测设备与自动控制系统，实现对内涝水位的实时监测与联动控制自动抽排水泵系统。系统采用4G/北斗等通信技术，实现水位数据远程上传平台，同时结合预警逻辑自动触发泵站抽水机制，确保排水及时、降低积水风险，提升城市排涝应急响应能力。
本方案针对城市低洼区域、涵洞、地铁出入口、地下通道等易积水点位，通过布设水位监测设备与自动控制系统，实现对内涝水位的实时监测与联动控制自动抽排水泵系统。系统采用4G/北斗等通信技术，实现水位数据远程上传平台，同时结合预警逻辑自动触发泵站抽水机制，确保排水及时、降低积水风险，提升城市排涝应急响应能力。
二、监测目标
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实时监测积水区域的水位变化情况。
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实现水位超限自动联动抽水泵抽排。
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通过手机和电脑远程掌握积水状态与泵站运行情况。
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形成可追溯的数据记录与统计分析。
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实现区域性城市内涝预警与调度联动。
三、需求分析
城市化加速导致低洼区域排水能力受限，暴雨期间易发生短时内涝，传统人工排水滞后，缺乏科学决策依据。因此，需要部署一套集监测、预警、控制于一体的智能水位监测与泵站排水联动系统，以提升响应效率与排水能力。
城市化加速导致低洼区域排水能力受限，暴雨期间易发生短时内涝，传统人工排水滞后，缺乏科学决策依据。因此，需要部署一套集监测、预警、控制于一体的智能水位监测与泵站排水联动系统，以提升响应效率与排水能力。
四、监测方法
采用静压式或雷达式水位传感器安装于井内、涵洞或低洼点，定时采集水位数据，通过4G方式传输至监控平台；水位达到设定阈值后，自动联动启动抽水泵排水。平台可设定启停阈值与抽排时间策略，实现远程智能化管理。
采用静压式或雷达式水位传感器安装于井内、涵洞或低洼点，定时采集水位数据，通过4G方式传输至监控平台；水位达到设定阈值后，自动联动启动抽水泵排水。平台可设定启停阈值与抽排时间策略，实现远程智能化管理。
五、应用原理
基于液位传感器测量液位高度的物理特性，结合自动控制逻辑对比阈值判断当前水位等级，控制继电器或PLC输出控制信号驱动抽水泵运行。同时支持手动干预操作，保障极端状况下的人工调度能力。
基于液位传感器测量液位高度的物理特性，结合自动控制逻辑对比阈值判断当前水位等级，控制继电器或PLC输出控制信号驱动抽水泵运行。同时支持手动干预操作，保障极端状况下的人工调度能力。
六、功能特点
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实时水位监测，精准掌握积水动态。
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自动联动控制抽排水泵，无需人工值守。
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支持平台远程管理、查看、报警推送。
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具有供电自适应（市电/太阳能）设计，保障断电可用。
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可根据不同场景灵活设定多级报警策略。
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多种通讯模式可选，保障数据稳定上传。
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数据云端存储，便于事后分析、溯源。
七、硬件清单
包括水位传感器、4G无线采集主机、远程控制终端、继电控制模块、智能抽水泵、电控箱、太阳能板及备用电池、远程云平台系统等。
包括水位传感器、4G无线采集主机、远程控制终端、继电控制模块、智能抽水泵、电控箱、太阳能板及备用电池、远程云平台系统等。
八、硬件参数（量程、精度）
水位传感器：量程 0～5 米，精度 ±0.5%FS；
无线采集主机：支持RS485/4G/NB-IoT通信，带本地缓存与断点续传功能；
智能水泵：自动控制启动，额定扬程与流量可按实际工况匹配配置；
供电系统：支持太阳能 50W以上+20Ah锂电池；
环境适应温度：-30℃～70℃，IP68防护。
水位传感器：量程 0～5 米，精度 ±0.5%FS；
无线采集主机：支持RS485/4G/NB-IoT通信，带本地缓存与断点续传功能；
智能水泵：自动控制启动，额定扬程与流量可按实际工况匹配配置；
供电系统：支持太阳能 50W以上+20Ah锂电池；
环境适应温度：-30℃～70℃，IP68防护。
九、方案实现
在重点积水点设置监测井，布设水位传感器和控制终端，接入自动抽水泵系统。通过无线传输模块将实时水位数据上传至云平台，当水位超出设定阈值，自动下发指令启动抽水泵抽排，低于安全水位自动关闭。平台支持远程策略配置与控制。必要时接入城市应急调度系统，作为统一监控节点。
在重点积水点设置监测井，布设水位传感器和控制终端，接入自动抽水泵系统。通过无线传输模块将实时水位数据上传至云平台，当水位超出设定阈值，自动下发指令启动抽水泵抽排，低于安全水位自动关闭。平台支持远程策略配置与控制。必要时接入城市应急调度系统，作为统一监控节点。
十、数据分析
系统自动记录水位变化与泵站运行记录，结合历史气象数据，进行积水时长、频次、趋势等统计分析，为排涝能力评估与未来城市内涝治理规划提供支撑。
系统自动记录水位变化与泵站运行记录，结合历史气象数据，进行积水时长、频次、趋势等统计分析，为排涝能力评估与未来城市内涝治理规划提供支撑。
十一、预警决策
系统具备水位超限多级预警机制，通过短信、微信、APP推送等方式通知管理人员，同时可设置联动逻辑优先级，防止误触发或频繁启停，确保高效响应。
系统具备水位超限多级预警机制，通过短信、微信、APP推送等方式通知管理人员，同时可设置联动逻辑优先级，防止误触发或频繁启停，确保高效响应。
十二、方案优点
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全自动化无人值守运行，节约人力成本。
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快速响应，减少内涝造成的财产损失与交通阻断。
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安装灵活，适用于各类易积水场景。
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多模式供电，确保关键时刻设备不中断。
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可扩展性强，便于后期纳入城市物联网系统。
十三、应用领域
适用于城市低洼道路、地铁出入口、地下通道、涵洞、隧道口、工地排涝、居民区排水、工业园区雨污排水等场景。
适用于城市低洼道路、地铁出入口、地下通道、涵洞、隧道口、工地排涝、居民区排水、工业园区雨污排水等场景。
十四、效益分析
本系统有效提升城市内涝监测与应急处理能力，减少人员值守与设备空转，保障人民生命财产安全，增强政府应急管理与科学治理水平。同时通过数据积累，有利于形成长效内涝治理机制与智慧排水体系。
本系统有效提升城市内涝监测与应急处理能力，减少人员值守与设备空转，保障人民生命财产安全，增强政府应急管理与科学治理水平。同时通过数据积累，有利于形成长效内涝治理机制与智慧排水体系。
十五、国标规范
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《城市防洪标准》（GB 50483）
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《城市排水工程规划规范》（GB 50318）
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《自动化仪表工程施工及验收规范》（GB 50093）
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《地表水环境质量标准》（GB 3838）
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《信息安全技术 网络安全等级保护基本要求》（GB/T 22239）
十六、参考文献
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《城市内涝成因与综合治理技术》
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《城市排水系统智能化建设研究》
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《智慧水务物联网监测系统应用分析》
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中国城市科学研究会相关论文集
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住建部城市排涝管理技术手册
十七、案例分享
某南方沿海城市在主干道下沉涵洞设置该系统后，在2024年暴雨期间成功启动抽水泵作业3次，有效避免了路段封闭和车辆受损，积水时间由原来的3小时降低至不足20分钟。系统运行稳定，管理平台数据直观，已作为示范项目在多个片区推广。
某南方沿海城市在主干道下沉涵洞设置该系统后，在2024年暴雨期间成功启动抽水泵作业3次，有效避免了路段封闭和车辆受损，积水时间由原来的3小时降低至不足20分钟。系统运行稳定，管理平台数据直观，已作为示范项目在多个片区推广。