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基于图像识别算法与积水传感器的积水监测预警技术方案

信息分类:行业新闻 2026-03-12111

当下城市化进程加快,极端降雨天气频发,城市道路低洼段、桥梁涵洞、地下空间等区域的积水内涝问题愈发突出,传统人工巡查、单一传感器监测的模式,存在响应滞后、精度不足、场景适应性差等短板,已无法满足精细化防汛减灾需求。基于图像识别算法与积水传感器的积水监测预警技术,通过 “视觉感知 + 精准量化” 的技术融合,构建起一体化、智能化的积水监测预警体系,成为破解城市防汛监测难题的核心方案。


智能化的积水监测预警体系








感知层:视觉 + 量化,双重精准采集




感知层是整个系统的数据采集核心,也是技术落地的基础,通过图像采集设备与积水传感器的协同,实现积水信息的视觉捕捉与精准量化,做到 “看得到范围,测得出深度”。




高清网络摄像头为专用监测设备,分辨率≥1080P、帧率≥25fps,支持红外夜视与 IP66 级防护,暴雨、夜间低光照等复杂环境下仍能清晰捕捉场景图像,覆盖整个监测区域;核心选用的一体化积水传感器,集成超声波 + 电极 + 静压液位三重检测技术,电极快速检测浅积水并触发告警,超声波适配开阔路段非接触式测距(带温度补偿),静压液位适配地下车库、涵洞等封闭场景精准测深,测量精度≤±0.5% FS,防护等级达 IP68。




传感器旁加装高反光标准化刻度标尺,与摄像头配合实现积水深度双向复核,且传感器内置长续航电池,无市电工况下续航≥3 年,摄像头可搭配太阳能供电,完美适配户外各类无市电、恶劣场景。





积水监测仪安装


算法层:智能分析,核心技术大脑





算法层是系统的智能核心,融合深度学习与传统数据处理技术,将感知层采集的原始数据转化为有价值的监测、预警信息,实现积水的自动识别、深度估算与趋势预测。




图像识别算法为改进版深度学习目标检测算法,经超 10000 张多场景积水样本(含晴天、暴雨、夜间、遮挡等)训练,通过数据增强、网络结构优化提升识别能力,单张图像推理仅 0.025s,积水区域识别准确率≥95%,还能通过语义分割区分积水与路面、障碍物,避免误识别;传感器数据处理算法则采用卡尔曼滤波,过滤水流波动、设备抖动带来的误差,同时结合雨量数据,分析降雨强度与积水变化的关联,实现积水上升 / 下降趋势预测。






积水监测技术


传输与数据层:安全高效,多维度融合





为保障数据的实时性与可靠性,系统采用有线 + 无线双重传输模式,固定点位用光纤、以太网传输大数据量图像,户外点位用 4G/5G、LoRa 传输,搭配 AES 加密、防雷保护,断网时支持本地缓存、断点续传,确保数据不丢失、不泄露。




数据层构建 “实时数据库 + 历史数据库” 体系,对采集的图像与传感器数据进行去噪、去重、异常值剔除的清洗处理,同时完成多维度数据融合,将积水范围、蔓延趋势与积水深度、变化速率数据结合,打破数据孤岛,为后续预警、决策提供精准数据支撑。




应用层:智能预警,全流程联动处置





技术的最终落地在于应用层的全流程服务,实现 “监测 - 预警 - 处置 - 管理” 的闭环,面向防汛相关部门提供差异化服务。




系统搭建 Web + 移动端可视化监测平台,实时展示各点位积水深度、范围、设备状态,支持历史数据查询与视频回放;预设一般、较重、严重、特别严重四级预警阈值,数据达标后自动触发预警,通过短信、APP、声光报警等方式秒级推送,精准触达相关负责人;同时可与城市应急、交通管控、排水泵站等平台对接,自动发送联动指令,还能对接导航、保险系统,为市民出行避险、车辆涉水理赔提供数据支撑,构建全链条服务体系。


内涝积水监测系统平台



这套技术方案实现了积水监测的全天候、高精度、实时化,大幅降低人力运维成本,更能积累积水监测数据,分析积水形成规律,为城市排水系统优化、防汛预案制定提供科学依据,推动城市防汛工作从 “被动应对” 转向 “主动防控”,用硬核科技筑牢城市防汛安全防线。

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