国内城镇化建设进程持续加快使得城市硬化路面占比不断提升，短时强降雨天气来袭之时下穿隧道、立交桥低洼处、道路洼地很容易快速汇集路面积水，传统依靠人工现场巡查的作业模式受暴雨能见度、人员巡查频次限制因而很难捕捉积水快速上涨的瞬时变化，车辆人员误入深水路段会引发交通事故与人身财产损失。研究人员认为地埋式自动化积水感知设备在城市易涝点位的批量布设，使市政防汛部门对道路积水风险的前置研判能力有所提升。武汉德希科技 DX‑FM‑1 智能路面积水仪作为面向城市内涝场景开发的埋入式监测终端，把水位采集、无线通信、低功耗控制单元集成于一体，可搭配雨量采集、图像抓拍、现场预警输出设备组成完整易涝点监测站，采集数据上传至德希云平台实现积水深度实时观测、分级风险预警，该设备已经在多地城市低洼道路、下穿通道项目完成落地应用。
一、DX‑FM‑1 积水水位传感器硬件核心参数
DX‑FM‑1 智能路面积水仪采用路面埋入式安装结构故而不会干扰车辆行人正常通行，设备整体选用 304 不锈钢外壳可以抵御路面车辆碾压、雨水泥沙长期侵蚀。
- 测量精度：±1mm
- 通信方式：4G 全网通、LoRa 433Mhz
- 接收灵敏度：低至‑140dBm
- 最大接入节点：支持外接最多 4 个采集节点
- 防护等级：IP66
- 工作温度：‑20℃~85℃
- 施工开孔尺寸：深 22×12CM
- 工作模式：微功耗休眠唤醒模式，适配野外无市电点位长期值守监测
整套易涝点监测站除 DX‑FM‑1 积水水位传感器之外，还可拓展接入雨量传感器、网络摄像头、LED 预警屏、声光报警装置。现场采集得到的积水、雨量、画面信息经由网关主机完成汇总之后再远程推送至后台系统，预警指令可以被直接下发到现场 LED 屏与报警终端。
二、易涝点现场项目实施要点
设备分为埋入式水位探测节点与监测主机两大部分，两者依靠 LoRa 无线信号完成数据交互，主机安装位置需要选在水位传感器可视无遮挡的区域以此保障无线链路通信质量。
1.1 主机安装高度控制
采集节点与主机水平距离控制在 100 米以内之时，主机安装高度需要大于水平距离的 0.5 倍。采集端与主机水平距离处于 50 米以内之时，主机安装高度需要大于水平距离的 0.3 倍。采集端与主机水平距离在 20 米以内之时，主机安装高度需要大于水平距离的 0.2 倍。开阔可视条件可降低无线信号被建筑物、树木遮挡带来的数据丢包概率。
1.2 探测点位布设要求
埋入式液位探测仪需要布设在易涝点位实际最低洼位置，测点避开排水口、雨水直冲扰动区域，减少水流冲击造成水位测量数值跳动。路面开孔施工完成之后设备本体需要和路面保持平齐，泥沙、落叶杂物淤积会对探头测量效果造成干扰，运维计划当中需要纳入探头表面定期清理工作。
1.3 供电与外设配套
现场无市电接入的点位优先配置太阳能供电单元为监测主机、预警外设提供电源，LED 电子屏、声光报警器、摄像头等功耗较高设备需要核算太阳能板与蓄电池配置容量。全部户外接线接头要做好防水密封处理，露天立杆配套防雷接地措施，降低雷雨天气带来的设备故障风险。
1.4 设备投运前校验
硬件安装全部结束之后工作人员要开展模拟积水测试，核对传感器采集水位数值和实际水深的对应关系，在云平台内部完成多级积水预警阈值配置，确认无线上传、现场预警输出动作可以正常触发之后设备才可转入正式监测。
三、系统业务运行模式
DX‑FM‑1 采集到的路面积水深度数据，连同雨量、现场抓拍图像一同上传至德希云监测平台。平台对各个易涝点位做 GIS 地图标记，可实现单站点实时数据调取、历史水位变化曲线查看、监测报表导出。系统按照预设积水深度划分不同风险等级，监测数值触碰对应阈值之后多渠道预警机制被激活，预警信息可通过短信、平台弹窗同步给到防汛值班人员，同时现场 LED 显示屏、广播、警示灯完成本地告警信息发布，提醒过往车辆行人规避积水危险路段。
四、项目实际应用效果
多个城市下穿通道、道路低洼易涝点位的落地实践可以体现这套监测方案的实际价值。DX‑FM‑1 埋入式积水水位传感器不占用路面通行空间，小开孔施工模式对原有道路破坏程度较低，低功耗特性可以保障设备在无市电野外点位长期稳定运行。连续不间断输出的积水时序数据可供市政防汛工作人员掌握降雨过程当中积水起涨、峰值、退水完整演变过程，历史监测记录能够为易涝点位改造、排水管网优化提供实测参考素材。自动化监测手段弥补人工巡查存在的时间盲区，积水险情可以被更早识别处置，城市道路汛期通行安全保障能力得到显著提升。
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