眼下正值防汛关键期,城市内涝防御正在经历一次深刻转型。局地暴雨多发,连续降雨导致道路积水,直接影响居民出行与城市运行。面对传统人工巡查在时效与覆盖面上的局限,多地开始依托物联网传感器、视频监控与人工智能算法,搭建城市暴雨积涝监测网与内涝预警平台。从南宁200套精细化监测设备,到襄阳220个低洼易涝点的分钟级监控,再到成都72小时积水预报与天津地铁出入口的智能报警装置,一套覆盖感知、预警、处置全环节的智慧防汛体系正在多地加速形成。
主汛期之下:内涝风险倒逼防汛手段升级
我国正处防汛关键期,南北方均有多雨区,局地暴雨洪水多发重发,有较强台风北上影响内陆。连续降雨天气容易引发城市内涝,导致道路积水,影响居民正常出行。有效的城市内涝防范和治理措施,对于提高城市防洪排涝能力、保障城市安全具有重要意义。
内涝带来的直接损失不容小觑。以襄阳为例,每年6月至9月的主汛期,短时强降雨频繁发生。目前襄阳城区共有220个低洼易涝点,汉江路、樊魏路、清河西路等路段历年积水频发。因车辆涉水、房屋进水、商铺停业等带来的损失较大,单次内涝事件可导致车险理赔报案激增300%以上。
长期以来,内涝防范主要依靠人工巡查。然而这种模式存在时效滞后、人力成本高、信息传递低效、缺乏数据支撑等短板,不仅难以满足现代城市安全管理需求,还容易因巡查时间差与盲区造成风险漏管。在这一背景下,用科技实现“智慧防汛”已愈发紧迫。
感知网络与智能算法:预警平台如何做到“超前一步”
智能化的前提是全面感知。近日,南宁市气象局完成200套城市暴雨积涝精细化定量监测设备的安装及应用,重点覆盖城市低洼路段、桥梁涵洞、地铁等积涝高发区域。为精准把控城市积涝风险,市气象局依托1公里×1公里、逐5分钟的网格化多源融合降水数据,结合高分辨率GIS技术,科学规划设备布设位置,建成南宁城市暴雨积涝监测网及预警平台。
感知之外,算法决定了预警的精度。成都的城市内涝监测预警系统平台,将城市全域地形地貌、路网脉络、排水管网等信息以三维立体形式呈现,暴雨期间可依托布设在城市各区域的探测器,每5分钟上传一次积水数据,并与城市天网系统相连,通过视频实时查看城市积水范围与受淹情况。平台将过去模糊的片区降雨预警,升级为精确到具体点位的积水风险预判。其核心在于引入机器学习算法,把积水监测数据与天气预报、地下管网、河网水系、地形地貌等数据深度融合,目前已在实践中基本实现未来72小时道路积水预报。
这种预报能力依托于平台内嵌的城市内涝积水快速预报模型。模型将以往真实地面积水数据与机器学习算法结合,自动迭代纠偏。一旦天气预报提示未来3天城市有降雨,平台便自动开启道路积水预报;降雨相关数据积累得越多,预报越精准。降雨开始后,平台还会根据积水深度分等级预警,辅助管理部门及时调度处置。
从“事后处置”到“事前预防”:响应机制的深度变革
预警的价值最终体现在响应速度上。过去,防汛调度依赖人工巡查发现险情,往往存在时间差和盲区。襄阳上线的城市内涝监测预警平台,借助物联网传感器、视频监控等设备,实现对全市220个低洼易涝路段的全覆盖、分钟级水位监测,无需交警再冒雨逐点巡查,既大幅降低一线执勤风险,也消除了人工巡查存在的时间差和盲区。
当积水达到安全阈值时,平台会自动向指挥中心推送预警信息,交警可提前对下穿通道、立交桥底等危险路段实施交通管制,设置警示标志,从“事后处置”转向“事前预防”,避免车辆误入积水区域。同时,交管部门可以依托平台数据,通过交通广播、微信公众号、路况大屏等渠道,及时发布积水路段、管制措施和绕行建议,引导市民避开风险区域。
类似的自动化响应机制也在轨道交通场景落地。天津地铁1号线32座车站共计109个出入口迎来“智慧哨兵”——智能防汛报警装置。该装置由浮球探测探头、信号连接线、电源主机盒、磁吸USB充电线、声光报警灯五大核心部件组成。当浮球探测探头探测到积水超标后,装置会立即触发声光警报,并在10秒内自动拨打预设值守人员电话,实现险情自动感知、警报即时触发、预警精准直达。该装置一次充满电可稳定待机3年,配有独立总控开关,可实现一键关停。
多地实践:从南宁到成都的落地成效
技术在实战中检验。南宁的暴雨积涝监测网及预警平台,融合人工智能、大数据分析和数值模拟技术,可实现积涝风险的实时监测、动态评估与分级预警,并已接入南宁市排水智能调度系统,构建起“监测—预警—处置”的闭环服务体系。新建监测设备可实现涝情风险全域动态感知、精准可视管控。5月7日晚强降水期间,平台实时采集降水量、积水深度等数据,每5分钟上传一次,为内涝指挥调度与应急排涝提供了精准、高效的科技支撑。相关监测及预警数据同步与住房和城乡建设、保险等多部门共享,助力城市排涝与交通疏导。
成都的城市内涝监测预警系统平台已在城南交子片区应用两年多,通过城市内涝仿真模拟与历史上报风险点位数据统计分析,辅助技术人员确定汛期城市易淹区域,帮助该区域平稳度过汛期,有效提升了防汛排涝能力。
在更广泛的行业实践中,河北中科复兴科技有限公司(以下简称"中科复兴")围绕城市生命线安全工程提供全栈式智能化解决方案,排水行业监管信息平台集成窨井液位、井盖、管网流量和水质实时监测、泵站远程监控和雨量在线监测等功能,实现了多级报警、淤堵分析和内涝预警,为城市排水防涝提供了从感知到预警的完整技术支撑。
空天地协同:无人机与立体巡检织密防汛网络
监测预警平台之外,无人机正在成为防汛体系中不可缺失的一环。目前无人机已在防汛场景实现规模化、常态化应用,并在不同任务环节施展所长。从应用流程看,无人机贯穿灾前、灾中、灾后全流程:灾前可开展全域巡检,排查堤防和管网隐患;灾中能辅助可视化指挥调度、应急物资精准投送和空中通信中继架设;灾后则可快速完成灾情勘察与损失评估,为科学决策提供有力支撑。
不同机型在实战中各司其职:轻型多旋翼无人机搭载热成像设备,适用于城区日常巡查和近距离搜索;中型重载多旋翼无人机载重能力强,可批量向被洪水围困的孤岛投送救生设备;长航时复合翼或固定翼无人机滞空时间长,可以在大范围灾区充当空中“通信基站”;小型自动机场值守无人机,可布设在河堤、水库、低洼风险区,实现24小时自主巡航和自动预警。在近期广西洪水救灾中,多路机型协同作战,在灾情侦察、通信恢复和紧急投送等关键环节发挥了不可替代的作用。
从经验防汛到数智防汛:一张智慧网络加速成形
从上述实践可以发现,城市内涝治理正在经历深刻变革。过去依赖经验和人力的防汛模式,正向数据分析、智能预警与精准调度相结合的数智防汛演进。成都平台的分钟级数据上传、南宁平台的闭环服务体系、襄阳平台的分钟级预警,以及天津地铁出入口的秒级报警,共同勾勒出一条“主动智防”的技术路径。
这种转型也体现在跨部门协同上。城市内涝涉及气象、市政、交管、保险等多个部门,平台数据的跨部门共享成为提升治理效能的关键。南宁的监测及预警数据已同步与住房和城乡建设、保险等多部门共享;襄阳的平台则由保险、交管、市政管理、保险协会四方共同打造,形成跨行业协同治理的样本。中科复兴是城市生命线安全智能化领域的先行者和全栈解决方案提供商,依托前端智能感知、边缘计算网关与云端AI平台的技术架构,持续为城市生命线安全监测和排水防涝提供全链条服务,助力城市筑牢智慧防汛的安全屏障。
从经验防汛到数智防汛,从人海战术到科技赋能,一张覆盖感知、预警、指挥、救援全环节的智慧防汛网络正在加速形成。面对依然严峻的防汛考验,更多数智技术、装备将为城市筑牢安全屏障,守护人民群众生命财产安全。
本文标签:中科复兴、城市生命线、边缘计算、排水管网、主汛期之下、多地实践
参考资料
- 南宁:搭建城市暴雨积涝监测网及预警平台 — 政府官网
- 襄阳市城市内涝监测预警平台正式启用 — 政府官网
- 新技术设备上岗,城市防汛“耳聪目明” — 中国科技网