城市防汛场景中,智能井盖能联动排水泵站实现自动排水调度吗?-吉佳水务
来源: | 作者:吉佳 | 发布时间: 2026-02-03 | 3 次浏览 | 分享到:
城市防汛场景中,智能井盖可通过物联网技术联动排水泵站实现自动排水调度。设备内置液位、倾角等传感器,实时采集积水深度、上涨速率及井盖状态数据,经 NB-IoT/LoRa 无线通信上传至防汛调度平台。平台通过标准化协议与泵站互联互通,依托智能算法生成多级调度策略,自动下发启停及频率调整指令,构建 “感知 - 分析 - 调度 - 处置” 闭环体系。该模式破解了传统防汛响应滞后、调度盲目、监测盲区痛点,响应时间缩短至 5 分钟内,泵站能耗降低 20%,积水处置效率提升 40%,已在主干道、低洼易涝区、工业园区等场景落地验证,为城市防汛智能化升级提供可靠支撑。

在城市防汛排涝体系中,排水泵站是核心 “排水枢纽”,负责快速排出积水;而智能井盖作为地下管网的 “感知哨兵”,能实时捕捉井内积水、井口状态等关键信息。面对暴雨天气下的城市内涝,传统防汛模式依赖人工巡检发现积水、手动调度泵站,存在响应滞后、调度不精准等痛点,严重影响防汛效率。


那么,智能井盖能否突破 “单一监测” 局限,联动排水泵站实现自动排水调度?答案是肯定的。依托物联网通信技术、数据联动算法与标准化接口适配,智能井盖可与排水泵站构建 “感知 - 分析 - 调度 - 处置” 的闭环体系,通过实时监测数据触发泵站自动启停与运行频率调整,大幅提升城市防汛的智能化与响应速度。本文将结合智能井盖的技术特性、联动逻辑、实操方案及落地案例,全面解析这一联动模式的可行性与应用价值,为城市防汛智能化升级提供参考。


一、核心技术支撑:智能井盖与排水泵站联动的底层逻辑

智能井盖与排水泵站实现自动排水调度,并非简单的设备连接,而是依托 “感知数据采集、标准化通信、智能算法调度” 三大核心技术,实现数据互通与指令协同,其底层逻辑可拆解为三个关键环节:


(一)智能井盖的多维感知能力:提供联动触发依据

联动的前提是精准感知,智能井盖通过集成多种传感器,实现积水、状态等多维度数据采集,为排水泵站调度提供核心触发信号:

积水深度监测:内置静压式或超声波液位传感器,精准采集井内积水深度(测量精度 ±1mm,量程 0-5m),实时捕捉积水上涨趋势,当积水深度达到预设阈值(如 0.5m),自动触发联动指令;

积水上涨速率监测:通过连续采集液位数据,计算积水上涨速率(如每小时上涨 0.3m),结合历史数据与暴雨强度,预判积水峰值,为泵站调度提供提前量;

井口状态监测:集成倾角、振动传感器,监测井盖开合、移位等状态,避免因井盖破损导致雨水倒灌或杂物进入管网,影响排水效率;

辅助环境监测:部分高端机型可集成温湿度、 rainfall 传感器,同步采集环境数据,辅助判断降雨强度与积水发展趋势。

例如,吉佳水务的防汛专用智能井盖,可实时上传积水深度、上涨速率、井盖状态三项核心数据,数据采集频率可根据暴雨强度动态调整(常规 1 分钟 / 次,暴雨时 30 秒 / 次),确保联动响应的及时性。


(二)标准化通信协议:实现数据实时互通

智能井盖与排水泵站分属不同设备体系,要实现联动必须解决通信兼容问题。当前主流设备均支持标准化物联网通信协议,为数据互通提供了技术保障:

无线通信适配:智能井盖多采用 NB-IoT 或 LoRa 无线通信,具备低功耗、广覆盖特性,可穿透地下检查井的混凝土墙体,将监测数据实时上传至城市防汛调度平台;排水泵站控制系统支持 4G/5G 或有线通信,可实时接收平台下发的调度指令;

协议统一兼容:双方均支持 Modbus、MQTT 等标准化通信协议,无需额外改造硬件,仅通过软件调试即可实现数据格式统一,确保积水数据、设备状态信息与调度指令的顺畅传输;

数据加密传输:采用 TLS 1.2 + 加密技术与国密算法,保障数据在传输过程中不被篡改、泄露,确保调度指令的安全性与可靠性。


(三)智能调度算法:实现精准联动控制

防汛调度平台作为 “联动大脑”,通过内置智能算法,实现从数据采集到泵站调度的自动化决策,核心逻辑分为三步:

数据融合分析:平台接收智能井盖的积水数据后,结合区域降雨预报、周边管网负荷、泵站当前运行状态等信息,综合判断积水严重程度与影响范围;

调度策略生成:根据积水深度、上涨速率设定多级调度阈值,例如:积水深度 0.3-0.5m(轻度积水),启动 1 台泵站水泵;0.5-1.0m(中度积水),启动 2 台水泵;超过 1.0m(重度积水),启动全部水泵并提高运行频率;

指令下发执行:平台自动向排水泵站控制系统下发调度指令,泵站接收后启动相应的水泵运行方案,同时实时反馈运行状态至平台,形成闭环控制。


二、联动模式的核心价值:破解城市防汛三大痛点

智能井盖与排水泵站的联动,彻底改变了传统防汛的被动响应模式,其核心价值体现在破解三大行业痛点:


(一)破解 “响应滞后” 痛点,实现 “提前调度”

传统防汛中,工作人员需通过巡检或市民反馈发现积水,再手动启动泵站,整个过程至少耗时 30 分钟以上,易导致积水漫溢。而联动模式下,智能井盖实时监测积水,一旦达到预警阈值,平台立即触发泵站调度,响应时间缩短至 5 分钟以内,实现 “积水未漫溢,泵站已启动” 的提前处置。例如,某城市地下通道入口的智能井盖,监测到积水深度达到 0.3m 后,平台 1 分钟内下发指令启动周边泵站,30 分钟内将积水排出,避免了通道封闭与交通瘫痪。


(二)破解 “调度盲目” 痛点,实现 “精准调控”

传统泵站调度多依赖经验判断,可能出现 “轻涝重调” 或 “重涝轻调” 的情况,造成能源浪费或排水不及时。联动模式通过智能算法结合实时数据,实现按需调度:轻度积水时启动部分水泵,重度积水时满负荷运行,同时根据积水消退速率动态调整运行状态,既保证排水效率,又降低能耗。某市政排水项目数据显示,采用联动调度后,泵站能耗降低 20%,积水处置效率提升 40%。


(三)破解 “监测盲区” 痛点,实现 “全域协同”

城市地下管网复杂,部分检查井位置隐蔽,传统巡检难以全覆盖,易形成监测盲区。智能井盖可大规模部署于各积水点、管网节点,形成全域感知网络,通过与泵站联动,实现 “一点积水,全网调度”。例如,当某区域多个智能井盖同时监测到积水上涨,平台可判断为大面积内涝,立即调度周边多个泵站协同排水,避免单一泵站负荷过大导致排水效率下降。


三、实操落地方案:联动系统的搭建与运行要点

要实现智能井盖与排水泵站的稳定联动,需从设备选型、系统搭建、运维保障三个维度做好实操落地:


(一)设备选型:适配防汛场景需求

智能井盖选型:优先选择防护等级 IP68、具备积水深度与上涨速率监测功能的机型,外壳选用 316L 不锈钢或 PTFE 防腐材质,耐受地下潮湿、多泥沙的复杂工况;电池续航能力需≥3 年,满足无人值守场景需求;

泵站改造适配:老旧泵站需升级控制系统,加装无线通信模块与标准化接口,确保能接收平台调度指令;新建泵站需预留联动接口,直接接入城市防汛调度平台,减少后期改造成本;

平台选型要求:选择具备数据融合分析、智能调度算法、可视化展示功能的防汛调度平台,支持多设备接入与多级权限管理,便于工作人员实时监控与手动干预。


(二)系统搭建:三步完成联动部署

感知层部署:在城市易积水区域(地下通道、低洼路段、管网汇流处等)的检查井内,密集部署智能井盖,确保监测无盲区;重点区域(如历史内涝点)每 500m 部署 1 台,普通区域每 1-2km 部署 1 台;

传输层调试:统一智能井盖与泵站的通信协议,测试数据传输稳定性,确保地下场景下的信号强度满足要求;对数据传输延迟进行优化,控制在 10 秒以内;

平台层配置:在防汛调度平台内录入管网分布图、泵站参数(水泵数量、排水能力等)、联动阈值(积水深度、上涨速率)等信息,调试智能调度算法,模拟不同积水场景下的泵站响应,确保调度策略精准可行。


(三)运维保障:确保联动长期可靠

定期校准维护:每 6 个月对智能井盖的液位传感器进行校准,清理探头表面的泥沙与结垢;每月检查泵站控制系统与通信模块,确保指令接收与执行顺畅;

故障应急处置:平台具备故障自诊断功能,当智能井盖或泵站出现通信中断、设备故障时,自动触发报警,提醒工作人员及时检修;同时设置手动控制模式,故障时可切换至人工调度,避免联动失效;

算法动态优化:根据季节变化、管网改造、泵站升级等情况,定期调整联动阈值与调度算法参数,确保联动模式始终适配实际防汛需求。


四、典型案例:联动模式的落地应用效果

案例 1:某省会城市主干道防汛项目

该城市在市区 120 个易积水路段的检查井部署智能井盖,与 20 座排水泵站实现联动。2023 年汛期,一场暴雨导致某主干道低洼区域积水,智能井盖监测到积水深度 0.4m、上涨速率 0.2m/h,立即上传数据至平台。平台结合周边管网负荷,下发启动 2 台水泵的调度指令,泵站 3 分钟内响应,1 小时后积水完全消退,未对交通与市民出行造成影响。相比传统模式,此次积水处置时间缩短 60%,泵站能耗降低 15%。


案例 2:某工业园区地下管网防汛项目

工业园区地下管网复杂,企业排水与雨水汇流易导致局部内涝。项目部署 80 台智能井盖,与 5 座工业排水泵站联动。运行期间,某企业附近的智能井盖监测到积水深度快速上涨至 0.8m,平台判断为管网堵塞导致的积水,立即启动该区域泵站全部 3 台水泵,并推送预警信息至运维人员。运维人员赶到现场后,发现管网被杂物堵塞,在泵站排水的同时进行疏通,2 小时内恢复管网畅通,避免了企业停产损失。


五、核心总结与未来展望

城市防汛场景中,智能井盖完全能够联动排水泵站实现自动排水调度,这一模式依托智能感知、标准化通信与智能算法,构建了 “感知 - 分析 - 调度 - 处置” 的防汛闭环,彻底破解了传统防汛响应滞后、调度盲目、监测盲区的痛点,大幅提升了城市防汛的智能化水平与应急处置效率。

从实际应用来看,该联动模式已在多个城市落地验证,无论是主干道防汛、地下通道防护,还是工业园区管网运维,都展现出显著的应用价值,不仅减少了内涝灾害造成的财产损失与交通影响,还降低了泵站能耗与人工运维成本。


未来,随着人工智能、大数据技术的深入应用,这一联动模式将进一步升级:通过分析历史数据,实现积水趋势预判,提前启动泵站调度;结合无人机、水文监测站等其他设备数据,构建全域协同防汛体系;支持移动端远程干预,工作人员可通过手机 APP 实时监控联动状态,灵活调整调度策略。作为城市防汛智能化的核心组成部分,智能井盖与排水泵站的联动模式,将为打造 “安全、高效、智慧” 的城市防汛体系提供坚实支撑,守护城市与市民的安全。