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智慧城市

地下空间进水在线监测方案

一、项目背景与行业痛点

1.1 项目建设背景

地下空间是现代城市基础设施的重要组成部分,广泛应用于地下停车场、地下商业空间、地铁车站、地下设备机房、综合管廊、人防设施、地下仓储以及各类公共建筑的地下结构。随着城市地下空间开发规模扩大,其防水、排水、防涝及运行安全管理的重要性不断提高。与地面建筑相比,地下空间通常具有出入口高差明显、排水依赖机械设备、自然通风条件有限、空间相对封闭、机电设备集中及应急疏散路径受限等特点。一旦发生外部洪水倒灌、地下水渗入、给排水管道破裂或排水设备失效,水可能在局部低洼区域迅速汇集,并沿坡道、楼梯、管井、电缆沟和连通通道向其他区域扩散。地下空间进水可能造成建筑装修和设备损坏、电气系统故障、车辆受淹、人员通行受阻以及重要业务中断。对于地铁车站、地下商业设施、公共停车场和设备机房等场所,严重积水还可能对人员疏散和运营安全造成直接影响。地下空间进水来源具有多样性。强降雨可能使室外地面积水超过出入口防水标高,从而沿下沉坡道或楼梯倒灌进入地下空间;地下水压力及防水缺陷可能导致底板、侧墙和施工缝长期渗水;建筑给水、消防、空调冷凝水及排水管道故障,也可能引发局部积水。

此外,当集水井水位控制装置失效、排水泵停机、排水管路堵塞或外部排水系统倒灌时,即使进水量没有明显增加,也可能因排水能力不足而形成持续积水。传统地下空间防汛管理主要依靠物业人员巡视、视频监控、积水标尺、排水泵液位开关以及暴雨期间的人工值守。虽然这些方式能够实现一定程度的风险管理,但在积水发生早期、夜间、无人值守区域以及多个地下空间集中管理场景中,可能存在发现不及时、数据不连续和信息难以联动等问题。地下空间进水监测的核心并非单纯判断某处是否存在水,而是需要区分进水状态、浸水状态、水位和湿度四类不同物理指标,并对进水位置、积水发展速度、人员及设备暴露风险和排水能力进行综合分析。其中,进水状态用于判断指定入口或区域是否发生异常来水;浸水状态用于判断传感器所在位置是否已经接触液态水;水位用于量化积水高度及变化;湿度用于反映地下空间空气含湿状态及辅助研究结露风险。本方案通过点式水浸传感器、定位式漏水感应线缆、水位计、温湿度传感器、排水设备运行状态采集及工业物联网技术,建立从外部来水到内部积水、从早期感知到应急处置的综合在线监测系统。系统能够对重点出入口、坡道、集水井、电缆沟、设备坑及重要机房开展长期监测,并通过远程平台实现实时数据展示、分级预警、视频复核、排水联动和养护维修管理,为地下空间防汛和长期安全运行提供数据支撑。

1.2 地下空间进水的主要类型

(1)暴雨地表积水倒灌

当外部积水超过地下空间入口、坡道或其他开口的防护高度时,地表水可能进入地下空间。

(2)地下水渗入

地下水通过底板、侧墙、施工缝、变形缝及其他防水薄弱部位进入地下结构。

(3)建筑管道漏水

给水、消防、空调和其他管道发生泄漏,导致局部地面积水或设备空间受水。

(4)排水系统失效

排水泵故障、液位控制异常、排水管堵塞或其他排水设备问题使积水无法及时排出。

(5)排水管网倒灌

当外部排水管网水位或压力异常时,可能通过排水连接部位形成倒流。

(6)局部积水与长期潮湿

由地面坡度、低洼构造、空调冷凝水或其他原因形成局部水浸和高湿度环境。

(7)突发大量进水

由于极端暴雨、外部水体影响或设施破坏,地下空间短时间出现大量来水,可能迅速影响疏散和设备安全。

1.3 行业主要痛点

外部来水发现滞后:仅在地下空间内部布设水浸传感器,可能在洪水已经越过入口后才发现异常。

进水状态与浸水状态混淆:某个点位接触液态水,并不一定能够证明外部洪水已经倒灌,也可能是清洗、冷凝或管道漏水。

积水高度缺乏连续记录:普通水浸开关只能提供是否受水的信息,无法直接测量实际水深和上涨速度。

排水系统状态不透明:集水井水位升高可能来自来水增加,也可能由排水泵故障或排水管路异常引起。

高湿度容易误判:空气相对湿度升高可能由温度变化引起,不能直接认为地下空间已经进水。

重点设备区域防护不足:配电室、弱电机房和电缆沟对积水较为敏感,需要根据设备位置确定合理的监测点。

暴雨期间通信和供电易受影响:如果监测系统完全依赖普通公网和单路市电,可能在极端天气时失去部分监测能力。

缺少现场执行闭环:即使平台发现高水位,如果未与应急值守、入口管控、排水设备和现场人员联动,预警价值仍会受到限制。

缺少设备故障自检:传感器断线、液位计失效或通信中断如果被误认为无进水,会形成较大的管理风险。

二、建设目标与监测目标

2.1 总体建设目标

建设以进水状态、积水水位、浸水状态和湿度为核心参数,融合外部雨水风险、排水设备运行及现场视频信息的地下空间综合在线监测系统,实现水情实时感知、异常趋势识别、分级预警、应急联动与维修管理。

2.2 入口进水状态监测目标

对地下车库坡道、地下通道入口、楼梯井及其他易倒灌位置开展监测,识别水体是否越过指定监测边界。

2.3 内部浸水状态监测目标

对重要设备间、低洼区域、电缆沟及其他指定区域检测是否发生液态水接触。

2.4 集水井水位监测目标

连续记录集水井实际水位,辅助判断排水系统是否能够控制积水。

2.5 地面积水深度监测目标

在具有有效高程基准的条件下测量关键地面位置的积水深度。

2.6 水位变化率监测目标

按照规定时间窗口计算水位上涨与下降速度,识别快速积水和排水异常。

2.7 环境湿度监测目标

记录地下空间重点区域的相对湿度,分析高湿环境及其长期趋势。

2.8 结露风险分析目标

结合空气温度、相对湿度及可选表面温度,辅助分析地下设备间和地下室是否可能发生结露。

2.9 进水位置管理目标

将报警信息与地下层级、入口、房间、区域编号和传感器位置关联。

2.10 排水系统状态监测目标

根据项目需要监测排水泵启停、故障、运行时间、液位开关及其他关键状态。

2.11 外部水情监测目标

对重点出入口外侧或其他关联位置的水位进行监测,辅助识别外部洪水倒灌风险。

2.12 设备设施保护目标

根据重要设备的安装高程和允许受水条件开展区域风险识别,提示及时采取必要的保护措施。

2.13 人员安全保障目标

当进水可能影响通行与疏散时,及时通知管理人员,并支持按预案开展入口封控和人员疏散。

2.14 远程集中管理目标

支持多栋建筑、多个地下车库、多个站点或多个地下空间的统一数据管理。

2.15 预警处置闭环目标

将监测异常与现场确认、应急处置、防水维修、排水设备维护和事后复盘关联。

三、需求分析

3.1 地下空间功能调查

明确监测对象属于地下停车场、地下商场、设备机房、地下综合管廊、地铁车站或其他空间。

3.2 建筑高程与排水条件调查

收集地下各层、坡道、集水井底部、入口门槛及重要设备基础的高程信息。

3.3 历史进水风险调查

收集历史暴雨积水、地下水渗入、管道漏水、泵站故障和外部排水管网倒灌等资料。

3.4 外部进水通道识别

调查车库坡道、下沉广场、楼梯间、通风井、采光井、地面开口及其他可能的进水路径。

3.5 内部低洼区域调查

确定地坪最低点、集水坑、电缆沟、设备坑和容易汇集积水的位置。

3.6 关键设备风险调查

识别配电设施、通信设备、自动化控制设备、电梯底坑和其他重要设施的受水敏感位置。

3.7 进水状态检测需求

明确需要检测的是外部水越过入口、内部水流经过监测点,还是指定房间发生异常进水。

3.8 浸水状态检测需求

按照风险位置选择点式、线式或区域式水浸检测,明确受水接触条件。

3.9 水位测量需求

按照积水范围、最大预计水深、安装空间及现场液体条件选择适用的水位测量方式。

3.10 水位基准需求

明确每个水位计的安装高程、参考面和对应地面高程,避免不同位置的数据无法比较。

3.11 湿度监测需求

确定需要监测的地下设备间、地下仓储、机房及其他湿度敏感区域。

3.12 温度补偿需求

对高湿环境和液位测量设备,应结合具体传感器要求配置必要的温度监测与补偿。

3.13 排水泵状态需求

调查排水泵数量、额定能力、控制方式、备用泵、供电及运行反馈信号。

3.14 防洪设施状态需求

对于设有防洪挡板、密闭门或防淹设施的出入口,可根据需要监测其部署与到位状态。

3.15 预警响应时间需求

根据外部来水速度、最低点高度、可用疏散时间及现场风险确定采集和报警响应要求。

3.16 本地报警需求

对重要地下空间,应考虑在远程网络中断时仍能有效工作的本地报警方式。

3.17 应急备用电源需求

根据风险评价结果,为关键监测、通信和报警功能配置适当的备用供电措施。

3.18 远程通知需求

明确管理人员、物业值班人员、设施维护人员和应急责任人的通知方式与权限。

3.19 施工与维护需求

确定传感器安装是否影响防水结构、排水通道、机电设备和人员疏散。

3.20 数据安全需求

明确监测数据、视频、设备控制权限和应急操作记录的保存及访问要求。

四、总体解决方案

4.1 总体技术路线

采用“外部水情监测、进水通道监测、内部浸水检测、积水水位测量、湿度环境感知、排水系统联动和应急预警管理”的多层次技术路线。

4.2 外部来水预警子系统

对地下空间重点入口外侧的积水状况进行检测,结合降雨和现场排水条件辅助识别倒灌风险。

4.3 入口进水状态监测子系统

在地下车库坡道、入口排水沟和其他重点通道布设相应传感器,识别水是否到达或越过预定边界。

4.4 内部水浸监测子系统

在重点设备区域、地下通道和低洼位置安装点式水浸传感器,记录液态水接触状态。

4.5 定位式漏水监测子系统

在电缆沟、设备区域或其他适用位置敷设定位式漏水线缆,辅助确定实际受水位置。

4.6 积水水位监测子系统

采用静压、雷达、超声波或其他适用液位测量设备,连续记录指定位置的积水高度。

4.7 集水井与排水泵联动子系统

对集水井水位、排水泵启停和故障状态进行关联监测,为排水系统运维提供依据。

4.8 环境温湿度监测子系统

对重要地下房间和设备空间开展温湿度监测,辅助分析长期潮湿与结露风险。

4.9 现场视频辅助复核子系统

根据项目条件接入摄像设备,辅助确认积水范围、人员通行及现场设备状态。

4.10 边缘分析与本地报警子系统

在现场完成水浸状态判断、水位变化率计算及必要的本地报警,降低远程网络异常影响。

4.11 远程监测管理平台

通过工业物联网汇集各区域水情数据,展示实时状态、趋势、风险位置和历史事件。

4.12 应急联动与养护子系统

将进水异常与值班通知、入口警示、排水设施检查、人员疏散及维修工单关联。

五、系统架构设计

5.1 地下空间基础信息层

管理建筑、地下层级、区域编号、入口位置、设备房间及排水设施信息。

5.2 外部水情感知层

由外部积水水位传感器、雨量数据接口及其他可用水情监测设备组成。

5.3 进水状态感知层

由入口水浸传感器、门槛受水检测和相关状态设备组成。

5.4 内部浸水感知层

由点式水浸传感器和定位式漏水感应线缆组成。

5.5 水位感知层

由集水井液位计、地面积水深度计及其他适用设备组成。

5.6 温湿度感知层

通过工业温湿度传感器记录重点空间的空气环境。

5.7 排水设备状态层

根据项目需要采集排水泵运行、故障、供电及液位控制等状态。

5.8 数据采集与边缘计算层

负责数据采样、事件状态判断、水位变化率、设备自检和本地缓存。

5.9 工业通信层

采用RS485、工业以太网、光纤或其他适用网络完成数据传输。

5.10 数据管理层

保存水位、浸水、湿度、报警、设备状态和人工处置记录。

5.11 风险分析层

根据积水高度、变化率、进水区域及排水设备状态开展综合分析。

5.12 可视化展示层

通过建筑平面图、楼层图、设备分布图和历史趋势图展示监测结果。

5.13 应急业务管理层

提供报警确认、处置通知、人员响应、维修工单和事件复盘功能。

六、监测内容与监测方法

6.1 地下空间进水状态监测

通过入口、连通通道及其他指定进水路径上的传感器,检测是否发生异常液态水进入。

6.2 地下车库入口倒灌监测

在车库坡道入口及低位位置布设积水传感器,识别外部来水与入口受水情况。

6.3 下沉广场进水监测

对下沉广场低洼位置和通往地下建筑的入口进行积水监测。

6.4 地下楼梯入口进水监测

对低位楼梯口和相关排水沟布设水浸或水位监测设备。

6.5 通风井及采光井进水监测

根据通风井和采光井的排水、防水结构,监测可能进入内部的积水。

6.6 地下设备房间浸水监测

在重要设备房间的低洼或其他代表性位置布设水浸传感器。

6.7 配电设施附近浸水监测

根据设备安全距离及现场电气要求,在适当位置布设浸水检测装置。

6.8 弱电机房浸水监测

在弱电机房、通信设备间和相关电缆通道设置水浸监测。

6.9 电缆沟进水监测

根据电缆沟走向和低洼条件,布设点式或定位式漏水传感器。

6.10 电梯底坑积水监测

在满足电梯设备厂家和专业安全要求的条件下,设置适用的积水检测装置。

6.11 地下停车区域浸水监测

在地面低点、坡道末端和其他具有历史积水风险的位置布设水浸设备。

6.12 集水井水位监测

采用投入式或非接触式液位计,连续记录集水井实际水位。

6.13 地面积水深度监测

根据测量参考面与局部地面高程计算积水深度。

6.14 外部积水水位监测

在重点地下入口外部布设水位传感器,辅助分析外部洪水是否可能越过防护边界。

6.15 水位上升速度监测

根据有效水位数据计算积水上涨速率,识别快速进水过程。

6.16 水位下降速度监测

在排水泵工作或积水自然退去期间,分析水位下降趋势。

6.17 浸水持续时间监测

记录浸水状态开始、持续及结束时间。

6.18 重复浸水事件监测

统计相同监测位置重复发生的进水和浸水事件。

6.19 环境相对湿度监测

通过温湿度传感器记录重点地下房间的相对湿度。

6.20 环境温度监测

同步监测空气温度,辅助解释相对湿度变化。

6.21 表面凝露风险监测(可选)

通过空气温湿度和表面温度估算露点,分析是否存在凝露风险。

6.22 排水泵启停状态监测

记录排水泵工作、停止及对应时间。

6.23 排水泵故障状态监测

通过适用接口获取排水泵故障、保护动作及其他状态信息。

6.24 排水系统供电监测

根据需要监测排水控制系统的供电状态及备用电源状态。

6.25 排水泵运行时间统计

统计排水泵运行时长和启停次数,为设备维护提供资料。

6.26 防洪挡板状态监测(可选)

在具备适用检测装置的条件下,记录防洪挡板或相关设备的安装、到位状态。

到位状态不能单独证明密封性能满足实际洪水压力要求。

6.27 视频积水辅助识别(可选)

通过摄像设备及适用图像算法辅助识别可见积水与人员通行情况。

6.28 降雨数据关联监测(可选)

根据需要接入附近雨量站、气象预警及其他可信降雨数据。

6.29 地下水位关联监测(可选)

对于地下水影响显著的地下结构,可增加相关地下水位监测。

6.30 维修后进水复核

对完成防水堵漏、排水疏通或设备维修的区域持续监测,评价处置前后的水情变化。

七、技术原理与算法模型

7.1 地下空间进水形成机理

地下空间进水通常涉及外部水源、进水路径、空间高程以及排水能力等因素。

外部水位超过入口防护标高、防水结构存在缺陷、管道泄漏或排水能力不足等条件,均可能导致内部积水。

7.2 进水状态判定

对指定进水通道,可将有效检测状态定义为:

I(t) = 0:未检测到规定进水事件。

I(t) = 1:检测到规定进水事件。

设备故障、通信异常及数据无效应采用独立状态编码,不得直接按未进水处理。

7.3 点式水浸检测原理

点式水浸传感器通过电导、光学或其他适用原理检测目标位置是否接触液态水。

其检测状态反映传感器位置的受水情况,不代表整个地下空间已经全部积水。

7.4 定位式漏水感应线缆

定位式漏水感应线缆通过专用控制器检测线缆受水引起的电学特征变化,并输出相应的报警位置。

具体位置计算方式和定位精度取决于传感器技术、线缆敷设及现场标定。

7.5 浸水状态编码

对于某个监测点:

S(t) = 0:干燥状态。

S(t) = 1:浸水状态。

S(t) = 2:故障或数据无效状态。

实际编码可根据设备和系统接口确定,但必须区分正常、浸水和故障。

7.6 浸水事件持续时间

对于有效浸水事件:

Twet = tend - tstart

其中,tstart为有效浸水开始时间,tend为有效恢复干燥时间。

7.7 浸水状态去抖

对于清洗、滴溅或短时接触引起的瞬态状态,可采用经风险评估的持续时间确认、迟滞及状态保持策略。

重要积水风险不能采用过长的去抖时间,避免造成报警延迟。

7.8 静压式水位测量原理

静压式水位计根据液体静压力估算液柱高度。对于适用的表压测量条件:

h = p / (ρg)

其中,h为有效液柱高度,p为液体表压,ρ为液体密度,g为重力加速度。

7.9 非接触式水位测量

雷达或超声波水位计通过测量传感器至水面的距离计算水位。

在参考条件满足要求时:

Hwater = Hsensor - D

其中,Hsensor为传感器参考面高程,D为测得的垂直距离。

7.10 地面积水深度计算

对于指定地面位置:

hfloor = Hwater - Hfloor

其中,Hfloor为对应地面高程。

当计算值小于零时,表示水面低于该地面参考高程,不能将负值直接解释为负积水深度。

7.11 不同地下区域水位换算

不同房间、集水井和地下层级具有不同的地面及井底高程。

跨区域分析应优先采用统一高程基准,并分别保留水面高程和当地积水深度。

7.12 水位变化量

在两个有效监测时刻之间:

ΔH = H(t2) - H(t1)

正值表示水位上涨,负值表示水位下降。

7.13 水位变化率

在规定时间窗口内:

VH = [H(t2) - H(t1)] / (t2 - t1)

可以采用mm/min、cm/min或m/h等单位,但平台应统一时间和长度单位。

7.14 水位变化率稳健估计

对于存在水面波动或传感器噪声的场景,可采用滑动窗口拟合或稳健统计方法估计水位发展速度。

水位异常报警应考虑测量误差、时间窗口和现场实际工况。

7.15 集水井容积计算

对于具有已知几何关系的集水井,可建立:

V = F(H)

其中,V为对应水位下的积水容积。

对于横截面积A近似恒定的规则集水井:

ΔV ≈ A × ΔH

复杂形状的集水井应使用实际几何关系,不能简单套用固定面积模型。

7.16 进排水水量平衡

对于选定的地下积水控制区域:

dV/dt = Qin - Qpump - Qgravity

其中,Qin为总来水量,Qpump为机械排水量,Qgravity为重力排水量。

当存在多条水路、液位控制和其他排水支路时,应建立对应的完整水量模型。

7.17 实际来水量估计

当具备准确的容积变化、排水流量和其他必要数据时,可估算总来水量。

但单独依靠水位上涨速度,通常无法在排水泵运行时准确确定真实进水流量。

7.18 排水泵工作状态分析

可将排水泵状态表示为停机、运行、故障和其他必要状态,并与水位变化同步分析。

高水位与排水泵停机同时出现时,应检查是否存在控制系统故障、供电异常或其他原因。

7.19 排水能力不足识别

当排水泵处于运行状态而水位持续上涨时,可能表示总来水量大于排水能力,也可能存在泵性能、管路或测量问题。

需结合设备状态、流量资料和现场检查进行确认。

7.20 排水泵空转与异常辅助分析

当水位与泵运行状态不匹配时,可提示检查浮球开关、液位传感器、泵控制及设备状态。

是否存在空转、堵转或其他电气故障,应依据适用的专业保护与测量信息确定。

7.21 外部水位与入口防护高度

设外部积水水面高程为Hout,入口有效防护高程为Hbarrier:

ΔHrisk = Hout - Hbarrier

当ΔHrisk接近或大于零时,提示外部水位可能达到防护边界。

实际倒灌风险还与水流动力、挡板密封、入口开口、波浪和其他结构因素有关,不能仅凭静态高程差确定全部风险。

7.22 外部进水与内部浸水联合判断

当外部积水持续上涨、入口检测到受水、内部低位水浸传感器触发时,可提高对外部倒灌事件的关注程度。

但应结合水流路径和现场证据确认,不能仅凭时间相关性直接证明唯一进水来源。

7.23 相对湿度基本原理

空气相对湿度可表示为:

RH = e / es(T) × 100%

其中,e为实际水汽分压,es(T)为相同温度下的饱和水汽分压。

7.24 相对湿度变化分析

相对湿度同时受空气水汽含量和温度影响。

地下空间空气温度下降时,即使没有新增漏水,相对湿度也可能升高,因此湿度不能单独作为进水确认指标。

7.25 露点温度分析

根据有效空气温度和相对湿度数据可估算露点温度。

当地下结构或设备表面温度接近或低于露点温度时,可能出现凝露。

7.26 高湿环境与浸水区分

高湿环境不一定存在地面积水,地面积水也不一定导致整个地下空间相对湿度明显升高。

系统应分别展示温湿度和水浸状态,避免错误合并。

7.27 多传感器进水风险分析

可以建立基于进水状态、水位、变化率、浸水位置、湿度和排水设备状态的综合分析模型:

R = F(I, H, VH, S, RH, P)

其中,I为进水状态,H为水位,VH为变化率,S为浸水状态,RH为相对湿度,P为排水设备状态。

模型规则应根据具体工程风险确定,并经过现场验证,不得直接将通用评分作为人员安全判断结论。

7.28 重点设备受淹风险分析

对于安装高程已知的关键设备,可比较水面高程与设备规定的防水边界。

需要注意,设备的实际受水风险还可能取决于进水方向、电缆入口、设备外壳和电气绝缘条件。

7.29 多级水位预警原理

可根据现场条件设置关注水位、异常水位、重点风险水位和紧急处置水位。

各级水位应与排水设备能力、可用疏散时间、入口防护和重要设备安装条件关联,而不是采用统一的固定数值。

7.30 进水事件传播分析

当多个监测点依次报警时,可结合楼层、坡道、连通通道和高程,分析可能的水流传播路径。

但报警时间顺序可能受到传感器位置与响应时间影响,不能仅根据先后顺序直接确定真实水流速度。

7.31 数据可靠性与故障诊断

系统应检查水位计超量程、浮球卡滞、水浸传感器污染、温湿度传感器漂移和通信失效。

设备故障不能被归类为正常无积水状态。

7.32 监测安全边界

地下空间进水监测系统能够提供数据和预警,但不能代替建筑防水、排水设施、电气安全保护和应急疏散系统。

涉及人员生命安全及重要机电设备控制时,应采用满足相关工程安全要求的独立保护机制和现场处置程序。

八、系统功能设计

8.1 地下空间进水监测总览

集中展示各地下空间的进水、浸水、水位和湿度状态。

8.2 地下楼层空间地图

按建筑、楼层、区域和房间显示传感器位置及预警状态。

8.3 外部水情实时显示

显示重点地下出入口外部积水水位及相关信息。

8.4 进水状态实时监测

显示指定入口和进水通道是否触发有效进水事件。

8.5 内部浸水状态监测

展示设备间、停车区域、管沟和其他低洼点的浸水状态。

8.6 定位式漏水位置展示

将漏水感应线缆的受水位置映射至对应建筑区域或设备通道。

8.7 集水井水位实时监测

显示集水井水位、变化趋势和相关设备状态。

8.8 地面积水深度展示

根据统一基准计算并显示指定地面位置的积水深度。

8.9 水位变化率分析

自动计算水位上涨及下降速度。

8.10 浸水持续时间统计

记录单次浸水事件的开始、结束和持续时间。

8.11 重复进水事件管理

统计同一区域历史进水次数及相关处置情况。

8.12 环境湿度监测

显示地下房间实时相对湿度及历史变化。

8.13 温湿度与凝露分析

结合温度、湿度和可选表面温度,分析可能的结露环境。

8.14 排水泵运行状态展示

显示排水泵启停、运行时间和故障状态。

8.15 排水系统能力辅助分析

根据水位变化和设备状态提示可能存在的排水异常。

8.16 防洪挡板状态管理

根据项目需要展示防洪挡板安装和到位状态。

8.17 视频辅助复核

对配置摄像设备的区域支持查看积水现场图像。

8.18 分级进水预警

根据监测参数和场所风险设置多级报警。

8.19 设备离线与故障报警

对水浸、水位、湿度和通信设备的异常状态进行独立管理。

8.20 本地声光报警

在经过安全设计和允许的条件下,支持现场声光报警。

8.21 报警消息通知

通过经授权的短信、平台通知和其他方式通知管理人员。

8.22 应急处置流程管理

关联现场确认、入口警戒、设备保护、人员疏散和维修任务。

8.23 历史数据查询与报告

支持进水、水位、浸水和湿度数据查询及报告输出。

8.24 多地下空间集中管理

支持多个建筑、地下车库或站点在统一平台上集中管理。

九、硬件组成与配置方案

9.1 点式水浸传感器

用于指定地面或设备空间的液态水接触检测。

9.2 定位式漏水感应线缆

用于电缆沟、设备区域及其他适用位置的沿线漏水检测。

9.3 定位式漏水控制器

用于处理漏水线缆信号、输出报警位置及线路故障信息。

9.4 投入式液位计

用于集水井、地下水坑和其他适用位置的连续液位测量。

9.5 雷达水位计

用于非接触式水位测量,适用于具有相应安装条件的水坑及积水区域。

9.6 超声波水位计

通过声波测距计算水位,应关注井内空间、盲区、泡沫及其他影响。

9.7 浮球或电极液位开关

可作为指定高低水位的状态检测装置,具体使用应符合设备控制和安全要求。

9.8 工业温湿度传感器

用于地下空间空气温度和相对湿度测量。

9.9 表面温度传感器(可选)

用于重要设备或围护表面的温度测量,辅助分析凝露条件。

9.10 排水泵状态采集模块

通过适用接口获取排水泵启停、故障及其他设备状态。

9.11 电源监测模块(可选)

监测排水系统或监测设备的供电状态。

9.12 防洪挡板位置传感器(可选)

用于检测挡板或防淹设施的到位状态。

9.13 视频检测设备(可选)

用于记录地下出入口、坡道及重点区域的积水情况。

9.14 自动数据采集仪

负责多类型传感器数据采集、状态判断、缓存及时间标记。

9.15 工业物联网网关

实现现场设备与管理平台之间的通信。

9.16 本地报警装置

根据风险要求配置适用的声光报警和状态指示。

9.17 备用供电设备

根据系统安全等级及实际条件设置监测及报警所需的备用电源。

9.18 推荐硬件配置清单

设备名称 监测内容 配置建议
点式水浸传感器 是否浸水、事件时间 核心配置
定位式漏水感应线缆 沿线受水位置、漏水状态 按重点区域配置
漏水定位控制器 位置识别、线路故障 与定位线缆配套
投入式液位计 集水井水位、变化率 按集水井配置
雷达水位计 非接触式水位 按空间条件选配
超声波水位计 水面距离、水位变化 按空间条件选配
高低液位开关 指定水位状态 按控制和安全要求配置
工业温湿度传感器 温度、相对湿度 核心环境配置
表面温度传感器 表面温度、凝露辅助分析 按需要选配
排水泵状态采集模块 启停、故障、运行状态 建议配套
外部积水水位计 入口外积水状态 重点倒灌区域建议配置
防洪挡板状态传感器 挡板到位状态 按项目选配
工业摄像机 可见积水与现场状态 按项目选配
自动数据采集仪 数据采集、事件判断 核心配置
工业物联网网关 数据通信、远程管理 核心配置
本地声光报警装置 现场风险提示 按风险要求配置
工业电源与备用电源 持续供电、异常保障 按安全要求配置

十、核心设备参数

10.1 参数选型原则

地下空间进水监测设备应根据预计积水深度、环境湿度、外部水情、测点位置和运营风险进行选型。

下表参数为工程初步设计的参考选型范围,不代表SIYB任何具体型号的实际性能。正式项目应以产品规格书、校准资料和现场测试为依据。

设备或指标 参考技术参数 重点要求
点式水浸传感器 干燥、浸水及适用故障状态输出 响应时间、液体适用性及误报控制
水浸事件响应 根据风险和产品性能确定 重点区域需开展实际模拟浸水测试
定位式漏水线缆 单通道覆盖长度按控制器规格选择 线缆长度、定位能力和多点报警
漏水位置精度 按具体设备及路径标定确定 不能将区域报警当作精确连续定位
投入式液位计 参考量程0~1m、0~3m或0~5m 按实际集水井深度及进水风险配置
投入式液位计准确度 参考±0.1%FS~±0.5%FS等级 需核查实际系统误差与安装基准
非接触式水位计 测距范围按安装高度和盲区选型 水面反射、泡沫、井内障碍和凝露
相对湿度传感器 参考0~100%RH 高湿条件下的长期稳定性
湿度准确度 参考±2%RH~±3%RH等级 有效准确度范围以实际规格为准
空气温度传感器 参考-20℃~80℃ 测量环境与安装位置匹配
水位采集间隔 参考5~60秒或按项目配置 与积水上涨速度及报警响应要求匹配
温湿度采集间隔 参考1~10分钟或按需要配置 与环境变化速度及设备能力匹配
排水泵状态接口 开关量、通信接口或适用控制系统数据 需核查控制系统兼容性和安全隔离
工业通信 RS485、以太网、光纤或适用无线通信 覆盖、延时、断网缓存和可靠性
本地备用电源 按应急工作时间和负载计算 关键报警功能需保证相应供电能力
设备防护等级 按防潮、喷淋、积水或浸没条件选择 普通防潮设备不能视为可长期浸没设备

10.2 进水状态检测要求

应根据需要识别的进水路径选择测点高度和检测方法,并验证其对实际来水的有效性。

10.3 水浸检测要求

应验证探头的浸水响应、恢复状态、线路故障报警和长期污染影响。

10.4 水位测量要求

应结合传感器准确度、安装基准、水面波动和介质条件评价实际测量结果。

10.5 湿度测量要求

应根据地下空间实际温湿度范围选择传感器,并核查高湿和冷凝环境适用性。

10.6 设备安装要求

传感器安装应避开车辆碾压、机械撞击、明显泥沙堆积和不利于长期维护的位置。

10.7 电气安全要求

涉及配电间、设备井和电缆通道的监测装置,应满足现场电气安全和施工管理要求。

10.8 本地监测可靠性要求

对于重要场所,应通过适用的冗余、备用供电和故障检测措施降低单点失效风险。

10.9 预警系统性能要求

预警响应时间、通知送达及设备状态检查应根据项目风险和实际测试确定。

十一、软件平台与数据展示

11.1 地下空间进水监测总览

显示全部监测区域、当前进水状态、积水水位和设备异常。

11.2 地下楼层三维地图

按照建筑和地下楼层展示传感器、入口和排水设施位置。

11.3 进水状态实时界面

显示各入口和指定区域是否检测到有效进水。

11.4 水浸传感器实时状态

显示干燥、浸水和故障状态。

11.5 积水水位曲线

按测点显示当前水位和历史变化。

11.6 水位变化率曲线

显示积水上涨与下降速度。

11.7 外部与内部水位对比

展示地下入口外部水位及内部积水变化。

11.8 环境温湿度展示

显示不同地下区域的温度、湿度及历史数据。

11.9 结露风险辅助展示

在具有相关测量条件时展示露点与表面温度的关系。

11.10 排水泵状态监控

展示排水泵启停、故障和运行时间。

11.11 排水设备运行趋势

将排水泵工作状态与积水水位进行联合展示。

11.12 防洪挡板状态展示

根据项目需要展示挡板安装及到位状态。

11.13 实时视频查看

支持查看对应区域的现场积水和出入口情况。

11.14 分级报警管理

显示进水、浸水、水位、设备故障和其他风险报警。

11.15 本地与远程报警记录

保存报警生成、发送、确认和现场处置时间。

11.16 应急任务管理

管理现场排查、入口警戒、排水处理及其他处置任务。

11.17 历史事件分析

支持进水事件统计、积水峰值、水位上涨速度及恢复时间分析。

11.18 监测报告自动生成

生成进水状态、水位、浸水、湿度和排水设备运行专题报告。

11.19 多站点集中管理

对多个地下车库、地下设备间和其他地下空间进行统一管理。

十二、数据分析与智能应用

12.1 进水事件时间分析

记录进水事件发生、持续和恢复时间,分析事件变化过程。

12.2 进水事件空间分布分析

根据区域编号和楼层信息统计进水发生位置。

12.3 积水发展趋势分析

对水位历史数据开展趋势分析,识别积水增加、稳定和下降状态。

12.4 快速水位上涨分析

通过变化率和持续时间识别快速积水过程。

12.5 排水泵运行效果分析

在设备运行过程中,分析水位变化与排水状态之间的关系。

12.6 排水异常辅助诊断

根据水位、泵状态和必要的流量信息,辅助识别可能存在的排水异常。

12.7 外部积水倒灌风险分析

结合外部水位、入口防护高程和内部进水状态,分析倒灌风险。

12.8 多楼层积水关联分析

根据不同地下层级的报警时间、水位和连通路径,研究积水传播过程。

12.9 长期高湿度分析

分析重点地下机房和地下仓储区域的湿度变化及长期高湿情况。

12.10 凝露与进水辅助区分

结合空气温湿度、表面温度和水浸状态,辅助识别不同受水现象。

12.11 降雨与进水事件关联

根据可获得的可信降雨数据,分析暴雨期间地下空间进水响应。

12.12 地下水影响分析

对存在地下水监测的项目,分析地下水位变化与地下结构渗水的关系。

12.13 历史重复受淹区域分析

识别多次出现进水的重点入口和内部低洼区域。

12.14 重点设备风险识别

结合设备安装位置及相关水位,辅助识别需要重点保护的设备区域。

12.15 预警趋势模型

在积累足够高质量数据的情况下,可建立适用的水位短期趋势模型。

预测结果应附带有效条件和不确定性,不应直接代替实时监测与应急管理。

12.16 AI视频辅助识别

可利用经验证的视频识别技术辅助判断积水范围和人员活动情况。

12.17 设备异常数据识别

识别液位计异常、水浸传感器失效、通信中断和设备状态不一致等问题。

12.18 维修前后效果评价

对完成堵漏、排水疏通和设备维修的区域,比较历史受水、水位和湿度变化。

12.19 防汛运行复盘

通过报警时间、人员响应、水位峰值和排水状态对防汛事件进行复盘。

十三、预警机制与决策支撑

13.1 预警机制设计原则

地下空间进水预警应综合考虑空间功能、人员分布、疏散条件、重要设备位置、积水上涨速度和排水能力。

不同地下空间的预警阈值应通过风险评估和专业设计确定,不宜统一设置相同的积水深度或湿度限值。

13.2 外部水位预警

当外部水位接近地下入口有效防护高程时,生成风险提示并启动相应防汛准备。

13.3 入口进水报警

当入口或指定进水通道检测到有效进水事件时,生成相应报警。

13.4 内部浸水报警

当重要房间或其他指定区域检测到浸水时,通知相关人员现场核查。

13.5 低位积水预警

当低洼区域水位达到项目关注条件时,安排检查与必要的排水处理。

13.6 集水井高水位报警

根据集水井设计水位及排水泵运行条件设置高水位报警。

13.7 水位快速上涨报警

当有效水位变化率持续达到规定条件时,生成快速进水风险提示。

13.8 排水设备故障报警

对排水泵故障、控制异常、供电中断和其他状态进行独立报警。

13.9 高水位与泵故障组合报警

当水位持续上涨且排水设备存在异常时,按照风险等级提高现场处置优先级。

13.10 高湿度风险提示

当重要房间长期处于超出设备运行要求的高湿环境时,提示开展环境检查。

13.11 设备故障与通信异常报警

对传感器离线、数据异常或采集系统故障进行独立通知。

13.12 一级关注

出现轻微积水、高湿度或其他初期异常时,进行监测数据核查与现场关注。

13.13 二级异常

出现持续浸水、水位异常上涨或排水系统异常时,安排现场处置并加强监测。

13.14 三级重点风险

当积水可能影响重要设备、主要通道或人员活动区域时,组织专业应急处置,并根据预案实施入口警戒及其他安全措施。

13.15 四级紧急处置

当大量进水快速发展、积水威胁人员生命安全、严重影响疏散或危及重要电气系统时,应立即执行相应应急预案,组织人员撤离,并由有权限的专业人员实施相关运营及电气安全处置。

13.16 入口警示联动

对允许实施自动警示的公共通道,可根据经验证的水位检测信号触发现场警示装置。

13.17 排水设备控制联动

排水泵的自动启停及安全保护应由满足工程要求的专用控制系统完成。

普通远程监测平台不得未经安全设计和授权直接绕过设备保护机制或强制控制关键排水设备。

13.18 应急处置闭环

异常检测 → 数据核查 → 现场确认 → 入口警戒和人员防护 → 排水及防水处置 → 水位恢复确认 → 设备复查 → 事件归档。

13.19 预警技术边界

水位和浸水监测能辅助应急判断,但不能单独确定地下空间全部电气设备安全或人员进入条件。

严重受淹区域应避免人员未经安全保障直接涉水进入,现场处置需遵守有关运营及电气安全制度。

十四、项目实施方案

14.1 项目基础资料收集

收集地下空间平面、标高、防水、排水和机电系统资料。

14.2 历史进水风险调查

调查历史暴雨倒灌、地下水渗入、排水泵故障和管道漏水情况。

14.3 重点进水路径分析

识别坡道、楼梯口、通风井和其他可能进水的位置。

14.4 监测区域划分

按照地下楼层、入口、房间及排水区域划分监测分区。

14.5 水浸传感器布点

根据水流路径和关键设备位置确定水浸传感器安装点。

14.6 水位传感器布点

确定集水井、地面低点及外部积水监测位置。

14.7 传感器高程标定

建立水位传感器与地面、设备基础及入口防护标高的对应关系。

14.8 温湿度传感器安装

在重点区域安装温湿度传感器,并考虑局部气流和热源的影响。

14.9 排水泵状态接入

根据设备控制系统条件接入经授权的运行状态数据。

14.10 防洪设施状态接入

按项目需要接入挡板或防淹装置的状态信号。

14.11 现场通信建设

选择适用的有线和无线通信方式,并检查地下空间实际覆盖条件。

14.12 本地报警设备安装

在必要位置安装声光报警器、状态显示器或其他适用设施。

14.13 备用供电配置

核算关键监测和报警设备的备用供电需求。

14.14 浸水功能模拟试验

在安全条件下模拟传感器受水,验证报警、恢复和故障状态。

14.15 水位测量复核

使用独立测量方法核查液位计实际测量值及基准设置。

14.16 排水设备联动测试

在设备管理单位批准的条件下,核查排水状态监测和相应控制系统的协调运行。

14.17 预警规则设置

根据各区域风险、排水能力和疏散要求设置分级报警条件。

14.18 系统试运行

检查传感器、通信、报警、历史数据和应急流程。

14.19 项目验收与移交

提交测点布置图、设备规格、校准记录、水位基准、报警测试和运维资料。

十五、运维服务保障

15.1 点式水浸传感器维护

检查探头污染、安装固定、线路及浸水检测能力。

15.2 定位式漏水线缆维护

检查感应线缆及接头状态,并定期开展必要的定位测试。

15.3 水位计维护

检查探头堵塞、积泥、冷凝、安装固定和测量准确度。

15.4 温湿度传感器维护

定期检查污染、长期漂移和高湿环境适用性。

15.5 排水泵状态监测维护

检查运行反馈、故障信息及通信接口。

15.6 备用电源维护

按照设备要求检查电池健康、充放电和备用供电功能。

15.7 本地报警维护

检查声光报警、状态指示及相关设备。

15.8 通信与数据维护

检查网络覆盖、远程通信、时间同步和数据缓存。

15.9 雨季前专项检查

在汛期前组织传感器、排水泵、防洪挡板和相关设施的专项检查。

15.10 暴雨期间监测管理

按照应急预案加强关键区域的监测和现场值守。

15.11 进水事件后复核

对发生积水的区域开展传感器检查、设备安全复核和防水排水设施排查。

15.12 防水维修后效果检查

比较处治前后水浸、水位和湿度变化,辅助评价效果。

15.13 数据归档与备份

保存监测数据、报警记录、应急处理、设备维护和复盘资料。

十六、项目优势与方案价值

16.1 实现进水事件早期感知

通过外部与内部监测结合,辅助提前发现地下空间进水风险。

16.2 同时掌握进水与浸水状态

区分入口来水和内部局部受水,形成更完整的空间风险信息。

16.3 实现水位连续监测

通过液位传感器掌握积水高度与发展趋势。

16.4 支持水位变化率分析

分析积水上涨及排出速度,辅助判断风险发展过程。

16.5 支持温湿度环境监测

长期记录地下设备间和其他重要区域的环境湿度。

16.6 支持排水设备联合管理

将排水泵运行与水位变化关联,辅助发现异常工况。

16.7 支持外部洪水倒灌预警

通过监测外部水位和入口状态,提高对倒灌风险的感知能力。

16.8 支持多级应急响应

将预警与现场核查、入口警示、人员防护和排水处置关联。

16.9 支持多场所统一管理

统一管理地下车库、地铁车站、设备房间和综合管廊等空间。

16.10 支持长期数字化运维

形成可追溯的进水风险、设备运行和防汛处置记录。

十七、应用场景

17.1 住宅小区地下停车场

适用于坡道倒灌、低位积水、集水井水位和排水泵状态监测。

17.2 商业综合体地下停车场

适用于车辆密集区域、低洼车位和重点出入口防汛监测。

17.3 地下商场

适用于下沉广场入口、地下通道和重点设备区进水监测。

17.4 地下配电室

适用于重要电气设备附近的浸水风险监测,应满足相应电气安全要求。

17.5 地下弱电机房

适用于通信、网络及控制设备空间的受水和环境湿度监测。

17.6 地下数据中心

适用于机房受水、局部积水与环境湿度监测。

17.7 地铁地下车站

适用于车站出入口、区间低点、集水井及相关设备区域。

17.8 地下人行通道

适用于低洼通道的水位监测及入口警示。

17.9 地下综合管廊

适用于舱室低位、水浸、排水设施和环境监测,应按照舱室类别配置适用设备。

17.10 地下人防工程

适用于具有相应使用条件的进水和排水监测任务,并需满足专项管理要求。

17.11 医院地下空间

适用于重要机房、地下停车区和相关通道的受水风险监测。

17.12 学校及公共建筑地下室

适用于地下设备区、仓储及其他低洼位置。

17.13 地下仓库

适用于货物储存区受水和高湿环境监测。

17.14 城市下穿通道

适用于下穿道路、下穿人行通道的积水水位及异常报警。

17.15 地下设备泵房

适用于泵房受水、集水井水位和排水泵状态的联合监测。

17.16 沿海及洪涝易发区域地下空间

适用于外部洪水、风暴潮或降雨积水对地下入口形成倒灌风险的场景。

十八、效益分析

18.1 进水风险识别效益

通过外部水位和入口进水状态监测,为地下空间防汛管理提供早期信息。

18.2 积水发展监测效益

利用水位及变化率数据,辅助掌握积水发展过程。

18.3 关键设备保护效益

对重点设备空间提前识别受水异常,为实施防护措施提供依据。

18.4 人员安全管理效益

在有效预警和人工处置机制配合下,为入口管控及疏散决策提供信息。

18.5 排水系统运维效益

通过排水泵状态和水位数据的关联分析,辅助开展设备维护。

18.6 防水维修效益

对重复进水点形成历史记录,提高维修任务的针对性。

18.7 高湿环境管理效益

持续记录重要地下房间环境状态,辅助设备环境管理。

18.8 多站点管理效益

集中管理多个地下空间的水情与设备状态,减少信息分散。

18.9 经济效益分析原则

经济效益应结合设备采购、安装、通信、运维、人工检查和实际受淹损失等因素测算。

不能在缺乏真实项目数据时承诺固定的事故减少比例或成本节约比例。

18.10 年度净效益模型

Bnet = Binspection + Brisk + Bmaintenance - Csystem

其中,相关收益和成本应根据真实项目资料确定。

18.11 长期综合价值

通过水情感知、风险识别、应急响应和运维记录管理,逐步提升地下空间防汛的数字化管理水平。

十九、标准规范与政策依据

19.1 GB 55030-2022《建筑与市政工程防水通用规范》

住房和城乡建设部发布的强制性工程建设规范,自2023年4月1日起实施,全部条文必须严格执行。

可作为适用地下建筑和市政地下工程防水设计、施工及管理的重要规范依据。

19.2 GB 55020-2021《建筑给水排水与节水通用规范》

该强制性工程建设规范自2022年4月1日起实施,适用于其规定范围内的建筑给排水及相关系统。

地下空间排水系统的设计和改造应核查相关要求。

19.3 GB 50015-2019《建筑给水排水设计标准》

可为建筑给排水和相关排水设施设计提供技术参考。

当标准有关要求与现行强制性工程建设规范不一致时,应采用现行强制性规范。

19.4 GB 55033-2022《城市轨道交通工程项目规范》

该强制性工程建设规范自2023年3月1日起实施。

地下车站、区间排水、防淹和相关运营设施应核查其适用要求。

19.5 GB/T 39559.3-2020《城市轨道交通设施运营监测技术规范 第3部分:隧道》

该推荐性国家标准适用于城市轨道交通隧道设施运营监测,可为相关地下区间监测提供技术依据。

19.6 GB 51354-2019《城市地下综合管廊运行维护及安全技术标准》

该国家标准自2019年8月1日起实施,可为城市地下综合管廊的运行维护、安全管理和监控报警系统提供技术依据。

19.7 GB/T 50838-2015《城市综合管廊工程技术标准》

原GB 50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》于2025年4月1日起实施局部修订,名称修改为《城市综合管廊工程技术标准》,标准编号调整为GB/T 50838-2015。

正式工程应采用修订后的适用版本。

19.8 GB/T 4208-2017《外壳防护等级(IP代码)》

可用于监测设备外壳防尘、防水能力的分类。

IP等级应结合实际安装环境选用,不能以一般防潮等级替代长期浸没条件下的设备要求。

19.9 GB 50108-2008《地下工程防水技术规范》

其未与现行强制性工程建设规范冲突的适用技术内容,可按具体工程要求参考。

GB 55030-2022实施后,原规范有关强制性条文已作相应废止处理,应注意标准之间的关系。

19.10 GB 50208-2011《地下防水工程质量验收规范》

可为适用地下防水工程质量检查及验收提供参考。

该规范不能直接替代地下空间运行期进水预警系统的项目专用控制规则。

19.11 地方防汛管理技术文件

具体工程还应结合所在地现行的防汛排涝、地下空间安全、物业管理和应急处置要求进行设计。

19.12 标准应用原则

地下停车场、地铁站、综合管廊、人防工程及其他地下空间具有不同的功能和风险,应根据项目类型选择现行适用标准。

监测阈值、响应时间、排水联动和人员疏散规则应通过专业工程设计和风险评价确定。

二十、成功案例

20.1 国内公开项目:北京地下空间水淹风险监控预防体系

资料来源:武汉市地方金融管理局网站2026年6月5日转载发布的《地下空间水淹风险监控预防体系落地北京》。

项目背景:针对极端降雨期间地下停车场及其他重点地下空间的受淹风险,开展智能监测与防汛设施建设。

实施主体:公开报道介绍,人保财险北京分公司与有关地方政府部门、社区等开展协同防控。

建设模式:采用智能积水监测、防水挡板、防汛物资和应急处置相结合的综合风险管理方式。

公开建设数据:截至2026年6月2日,项目已完成91处点位防水挡板现场勘测标定,累计安装136套智能水淹传感器。

监测作用:相关传感器用于连续监测积水及超限自动预警。

工程参考价值:该案例说明地下空间进水防控可以通过“在线感知、物理阻隔和应急处置”形成完整体系。

数据边界:136套属于公开报道中的安装数量,不应据此推断覆盖了北京市所有地下空间,也不能直接认定每套设备均同时具有水位、湿度和进水位置测量功能。

案例声明:该项目不属于SIYB未经核实的自有工程业绩。

资料链接:地下空间水淹风险监控预防体系落地北京。

20.2 公开工程案例:香港沙田及大埔行人隧道水浸预警系统

资料来源:香港特别行政区政府机电工程署智慧防洪监测项目资料及相关官方项目记录。

项目背景:沙田城门河、大埔河及林村河周边部分低洼行人隧道,在极端降雨及外部水位升高期间存在水浸风险。

建设范围:机电工程署公开试验项目资料记录了16条行人隧道的智能水浸检测与预警试点,试验期为2023年9月至2024年6月。

系统组成:通过水位检测、远程监测、现场警示及相关信息传输形成进水预警体系。

预警方式:当水位达到相应触发条件时,可通过入口警示装置提示行人避免进入存在水浸风险的地下通道。

后续部署:2025年公开报道介绍,香港路政署已在上述相关区域16条行人隧道安装水浸警告系统,并增加超声波水位和现场图像监测。

工程参考价值:该案例体现了地下公共通道水位监测、现场入口警示和远程管理相结合的技术路线。

适用边界:行人隧道的积水预警和公众警示逻辑,不应未经风险分析直接复制为地下配电室或地下商业空间的报警阈值。

案例声明:该案例属于香港相关政府部门公开工程,不属于SIYB自有项目。

官方项目资料:Smart Flooding Detection and Warning System。

20.3 公开工程案例:新加坡地铁Bishan排水泵站水位监测改进

资料来源:新加坡交通部关于2017年10月7日地铁隧道进水事件的部长说明。

项目背景:2017年新加坡地铁部分隧道发生进水事件,相关排水泵站的设备维护及监控问题受到调查。

改进措施:官方说明记载,相关单位在Bishan雨水集水井更新液位浮球开关,提高排水泵对含沉积物水体的适应性,并增加并联浮球开关。

独立水位监测:在改进过程中增加独立的雷达式水位传感系统,对集水井水位进行额外监测。

其他措施:包括调整泵控制柜位置、清理集水井淤泥和改善其他相关排水设施。

工程参考价值:该案例说明地下空间关键排水设施不宜完全依赖单一液位检测元件,应根据风险配置独立监测、设备状态管理和定期维护。

案例属性:该项目属于实际进水事故后的风险整改案例,而不是证明该系统在事故发生前已成功预防进水的案例。

案例声明:该工程属于新加坡公共交通设施管理案例,不代表SIYB参与实施。

官方资料:新加坡交通部关于地铁隧道进水事件的说明。

20.4 公开工程试点:纽约大都会交通设施温湿度与水侵入监测

资料来源:美国公共交通创新机构Transit Tech Lab公布的2024年概念验证项目成果。

项目背景:纽约大都会交通局相关轨道交通设施需要加强温湿度、水侵入和低洼车站积水等环境状态监测。

试点规模:公开资料记录,项目在纽约城市公共交通、长岛铁路及Metro-North铁路相关设施的12个位置安装了16套传感器。

地铁监测:纽约城市公共交通部分在四个地铁车站安装了六套传感器,包括用于环境基线数据采集的温度传感器。

水侵入监测:Metro-North铁路部分在四个设施安装四套水侵入检测传感器。

积水水位监测:长岛铁路部分安装了六套传感器,其中包括在Island Park车站开展积水监测的超声波水位传感器。

试点反馈:公开资料记载,部分受测设施在试验阶段没有出现重大进水事件,因此试点结果更多体现了传感器适应性、环境数据记录和风险管理潜力。

工程参考价值:该案例说明在轨道交通设施中,可以根据不同位置配置温湿度、水浸和水位传感器,而不必要求每个测点都使用相同设备。

案例声明:该试点属于公开概念验证项目,不应描述为全部设施已完成长期商业化部署,也不属于SIYB自有业绩。

公开资料:2024 Proof of Concept Results。

20.5 公开工程案例:香港重要基础设施智慧防洪监察系统

资料来源:香港特别行政区政府机电工程署2024年8月2日发布的《智慧防洪监察系统 守护重要基础设施》。

项目背景:为应对极端天气,相关重要基础设施需要建立远程水位监测和异常通知机制。

设备配置:公开资料介绍,该系统在每个相关设施安装一至三个超声波距离传感器,实时监测水位变化。

数据通信:通过政府物联网和远距离无线通信等技术,将监测数据上传至后台。

预警功能:当检测到异常水位时,系统通过电邮和短信通知有关设施管理人员。

数据关联:系统还结合香港天文台的实时降雨数据,辅助核查水位异常的有效性。

工程参考价值:该案例说明重要地下及低洼设施的防洪监测,可以采用水位测量、降雨关联、远程通信和管理人员通知等组合技术。

适用边界:该工程覆盖重要基础设施,并非所有测点均位于地下室;公开的传感器规格属于其原系统配置,不代表SIYB产品参数。

案例声明:该项目属于香港机电工程署公开案例,不属于SIYB自有工程。

官方资料:智慧防洪监察系统 守护重要基础设施。

20.6 公开运营管理案例:新加坡地下地铁排水设施水位集中监测

资料来源:新加坡交通部2021年有关公共交通防洪管理的国会书面答复。

运营背景:地下地铁车站和区间需要设置排水泵站、防洪设施,并开展持续运行管理。

监测方式:官方答复介绍,地铁线路运营控制中心会监测水位和排水泵运行频次。

设施保障:排水泵及防洪挡板等设备需要定期维护和检查,雨季还会增加现场检查频率。

应急管理:运营单位开展防洪挡板使用训练和防汛应急演练。

工程参考价值:该案例体现了“水位监测、泵站运行管理、现场检查和应急演练”相结合的地下交通设施防洪管理方式。

案例声明:本案例为公开运营管理实践,不代表SIYB参与项目建设。

官方资料:新加坡交通部公共交通防洪管理答复。

20.7 SIYB工程实施参考模式

对于拟建设的地下空间进水监测项目,可按照空间及水情调查、外部进水路径识别、重点监测区划分、水浸传感器布设、水位计配置、温湿度设备安装、排水泵状态接入、报警联动和平台管理等步骤实施。

地下停车场应优先关注坡道倒灌、地面低点和集水井;地下设备间应优先关注关键设备受水、水浸状态和湿度;地下商场及人行通道应优先关注公众入口、积水水位及必要的现场警示。

对具备固定排水泵房的区域,可将水位监测与设备运行状态关联,并通过独立的专业控制系统执行排水设备安全控制。

本节属于SIYB工程技术实施参考,不代表已经完成的商业工程。正式发布SIYB自有项目案例时,应使用真实项目名称、安装照片、设备型号、监测记录和验收资料。

二十一、参考文献

21.1 国家标准与工程技术依据

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 55030-2022《建筑与市政工程防水通用规范》[S].

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 55020-2021《建筑给水排水与节水通用规范》[S].

[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50015-2019《建筑给水排水设计标准》[S].

[4] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 55033-2022《城市轨道交通工程项目规范》[S].

[5] 国家市场监督管理总局, 国家标准化管理委员会. GB/T 39559.3-2020《城市轨道交通设施运营监测技术规范 第3部分:隧道》[S].

[6] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 51354-2019《城市地下综合管廊运行维护及安全技术标准》[S].

[7] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB/T 50838-2015《城市综合管廊工程技术标准》及2025年实施的局部修订条文[S].

[8] 国家市场监督管理相关标准化主管部门. GB/T 4208-2017《外壳防护等级(IP代码)》[S].

[9] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50108-2008《地下工程防水技术规范》[S].

[10] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50208-2011《地下防水工程质量验收规范》[S].

21.2 地下空间进水监测及防洪工程资料

[11] 武汉市地方金融管理局. 地下空间水淹风险监控预防体系落地北京[EB/OL]. 2026-06-05.

[12] 香港机电工程署. Smart Flooding Detection and Warning System[EB/OL]. 2024.

[13] Singapore Ministry of Transport. Ministerial Statement on 7 October Tunnel Flooding Incident[EB/OL]. 2017.

[14] Transit Tech Lab. 2024 Proof of Concept Results: CloudMonitoring / REMS Plus LLC[EB/OL].

[15] 香港机电工程署. 智慧防洪监察系统 守护重要基础设施[EB/OL]. 2024-08-02.

[16] Singapore Ministry of Transport. Written Reply on Flood Management and Adaptation Measures for Public Transport Systems[EB/OL]. 2021.

[17] 香港路政署. Flooding Warning System in Subways / Underpasses — Practice Notes[EB/OL].

21.3 官方标准及工程资料链接

GB 55030-2022《建筑与市政工程防水通用规范》:住房和城乡建设部公告转载。

GB 55020-2021《建筑给水排水与节水通用规范》:住房和城乡建设部官方公告。

GB 50015-2019《建筑给水排水设计标准》:官方标准公告资料。

GB 55033-2022《城市轨道交通工程项目规范》:住房和城乡建设部官方公告。

GB/T 39559.3-2020《城市轨道交通设施运营监测技术规范 第3部分:隧道》:国家标准信息。

GB 51354-2019《城市地下综合管廊运行维护及安全技术标准》:中国建筑工业出版社资料。

GB/T 50838-2015《城市综合管廊工程技术标准》局部修订:住房城乡建设部修订公告转载。

北京地下空间水淹风险监控预防工程:2026年公开项目资料。

香港行人隧道智能水浸预警试点:香港机电工程署试点资料。

香港行人隧道水浸预警技术:香港机电工程署系统介绍。

新加坡地铁Bishan进水事故后监测改进:新加坡交通部官方说明。

纽约MTA环境与水侵入监测试点:Transit Tech Lab项目成果。

香港智慧防洪监察系统:香港机电工程署官方资料。

新加坡地下地铁水位和排水设备运营管理:新加坡交通部官方资料。

21.4 方案技术总结

地下空间进水监测方案以进水状态、水位、浸水和湿度为核心监测指标,采用点式水浸传感器、定位式漏水感应线缆、液位传感器、工业温湿度传感器及工业物联网技术,建立覆盖地下空间外部来水、入口、低洼区域和排水设施的综合在线监测体系。

系统首先通过外部积水监测和重点入口检测识别潜在倒灌风险,再通过内部水浸传感器判断实际受水区域,通过水位计连续测量积水深度和发展趋势。

对于集水井和排水泵房,系统将水位变化与排水设备运行状态关联,为识别异常积水、排水能力不足和设备故障提供辅助信息。

对于重要机房、地下仓储和其他湿度敏感空间,系统利用温湿度监测分析长期环境变化,并在具备必要数据时开展凝露风险辅助分析。

平台按照建筑、地下楼层、区域和设备编号统一管理监测数据,实现实时状态展示、异常报警、水位趋势、历史事件分析和现场应急处置记录。

方案可根据需要进一步集成防洪挡板状态、视频积水识别、外部降雨、地下水位和排水控制系统,构建覆盖预警、监测、处置及恢复的综合防汛管理体系。

方案适用于住宅和商业地下停车场、地下商场、地下设备机房、地铁车站、地下人行通道、综合管廊及其他具有进水风险的地下空间。

需要强调的是,进水状态、浸水状态、水位和湿度是不同的监测指标。浸水传感器无法直接测量具体水深,湿度升高不能单独证明发生进水,集水井水位升高也可能由排水设备运行异常引起。

正式工程应根据地下空间结构、外部洪水条件、排水能力、重要设备位置和人员疏散要求,确定相应传感器布设、报警阈值及应急联动方案。

对于涉及人员生命安全及重要电气设施的区域,监测系统应与符合专业要求的防水、排水、电气安全和应急管理措施结合使用,不能代替必要的独立保护系统。

通过连续进水感知、水位变化分析、浸水状态管理、环境湿度监测、分级预警和处置闭环,可为地下空间防汛风险识别、设备设施保护和长期数字化运维提供数据支持。

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