依托BS架構智能監測平臺 綏凈硬件設備實現雨水水質水量全天候無人值守管控

一、海綿城市為什么要監測雨量、流量、懸浮物？

海綿城市的核心建設目標，是實現雨水自然積存、滲透、凈化與資源化利用，有效解決城市內澇、雨水污染、徑流浪費等問題。而雨水雨量、管道流量、水體懸浮物，是評判海綿城市運維效果、調控雨水系統的三大核心關鍵指標，缺一不可。

日常降雨過程中，初期雨水會裹挾路面泥沙、揚塵、污染物，導致懸浮物濃度飆升，水質渾濁超標。如果無法實時監測管控，渾濁雨水直接排入河道、濕地，會造成水體污染、生態破壞；同時，缺少雨量、流量實時數據，就無法精準預判積水風險、調配雨水調蓄設施，極易引發城市內澇、管網溢流等問題。

因此，海綿城市運維需要一套軟硬件一體化在線監測系統，依托BS架構智能平臺，搭配專業監測設備，全天候采集、分析、上傳雨量、流量、懸浮物及配套水質數據，實現雨水徑流可視化管控、超標預警、數據溯源，保障海綿城市設施高效、穩定、合規運行。

二、整套監測系統核心架構與運行優勢

本次海綿城市雨水監測方案采用BS架構云端監測系統+現場智能硬件設備組合模式，軟硬件深度適配，支持無人值守全自動運行，適配城市管網、雨水濕地、調蓄池、路面徑流等全場景監測。

1、系統軟件架構（穩定適配、易拓展）

系統后端基于Java、Jquery開發，搭配Flash動態展示與智能報表功能，運行環境適配Centos Linux系統，依托Tomcat中間件穩定運行，搭配MySQL數據庫實現海量數據存儲。系統采用Web Service接口共享數據，支持多終端遠程訪問、數據實時同步，兼容性和拓展性強，可無縫對接城市智慧水務、環保監管平臺。

2、硬件配置與現場工況適配

現場設備采用戶外專用模塊化設計，適配長期露天復雜環境。設備搭載安卓運行系統，配備2G運行內存、16G本地存儲，戶外高亮液晶屏亮度可達2500cd/m2，1920*1080高清分辨率，強光下也能清晰查看數據。

設備立桿采用3.5米高Q235材質管材，規格114mm，經過熱浸鍍鋅+戶外專用噴粉處理，防銹耐腐蝕；配套600*500*200mm不銹鋼防護箱，同樣噴涂戶外專用粉，防護性能拉滿。供電方面采用80W太陽能板+60AH鋰電池組合，純光伏續航，無需外接市電，適配野外無供電場景，搭配專業避雷接地系統和信號防雷器，杜絕雷雨天氣設備故障、信號干擾問題。

3、通信與數據采集能力

設備標配4G無線通信，可按需切換NB-IoT、LoRa傳輸模塊，雙頻900/1800傳輸，波特率9600，采用JSON標準數據格式，支持TCP、HTTP、MQTT多種協議，數據傳輸穩定不丟失。

用戶可自由設定采集、上報周期，采集周期5-60分鐘可調、上報周期5分鐘-24小時可調，默認30分鐘全自動采集上報。同時支持定時采集、同步采集、超限觸發上報三種模式，一旦雨量、流量、懸浮物數值超標，系統會立即觸發報警并實時上傳數據，實現提前預警、快速處置。

三、綏凈核心監測設備場景適配功能

整套系統搭載三款綏凈專用核心設備，分別對應終端數據采集、水質監測、水量監測，精準覆蓋海綿城市雨水管控核心需求，設備均符合國家、行業檢測標準，數據精準合規、工況適配性強。

1、GNST-C11數據采集終端（系統核心主控）

整套海綿城市雨水監測系統核心主控采用GNST-C11數據采集終端，設備嚴格遵循國標及電力行業規約標準，適配戶外工業級復雜工況，是銜接前端傳感器與后端BS架構平臺的關鍵核心設備，負責全系統數據采集、解析、存儲、傳輸與遠程管控。設備適配多類型水質、水文傳感器拓展接入，可按需搭配溫度、pH、電導率、溶解氧、濁度、氨氮等監測模塊，兼容GNST-SS232懸浮物傳感器、GNST-DPL110多普勒流量計，不限制監測參數拓展數量，適配海綿城市多維度監測需求。

設備硬件接口配置豐富，搭載RS232、RS485雙串行接口，搭配DI信號接口、繼電器控制接口以及USB3.0高速接口，支持數據導出、設備程序升級，同時具備可控12V/2A電源輸出，可直接為前端監測傳感器穩定供電，無需額外搭配供電模塊。供電端支持12V/2A適配太陽能鋰電池供電模式，和整套系統光伏供電體系高度適配，適配野外無市電場景長期運行。

在功能與運維方面，GNST-C11采集終端配備3.2寸液晶顯示屏，可本地實時查看監測數據、設備運行狀態，如需更高防護等級，可定制無屏幕IP68防護款式。內置8GB大容量存儲空間，可滿足五年以上完整監測數據存儲，保障數據長期可溯源。設備支持藍牙小程序本地調試+云端遠程配置雙模式，可遠程修改采集周期、上報周期、報警閾值、系統時間，無需頻繁現場作業，大幅降低后期運維成本。通信方面標配4G全網通+藍牙BLE雙通訊模式，搭配標準化傳輸規約，數據傳輸穩定、兼容性強，可無縫對接城市智慧水務、環保監管平臺。

設備整體為緊湊型工業設計，適配戶外無人值守場景，工作溫度0-50℃，符合多重電磁兼容、外殼防護、遠動終端設備標準，抗干擾能力強，長期戶外運行穩定可靠，適配各類雨水管網、調蓄設施、路面徑流監測點位安裝使用。

2、GNST-SS232懸浮物傳感器（雨水水質核心監測）

專門針對海綿城市雨水懸浮物監測研發，采用860nm紅外光散射法檢測，不受水體色度干擾，適配雨水渾濁、雜質波動大的工況。設備測量量程靈活可調，支持0-3000mg/L至0-50000mg/L多檔位切換，滿足初期雨水高懸浮物、常態雨水低懸浮物的差異化監測需求。

傳感器檢測精度高、穩定性好，24小時零點漂移≤1%F.S、量程漂移≤3%F.S，分辨率可達0.1mg/L，能精準捕捉雨水懸浮物細微變化。機身采用316L不銹鋼等耐腐蝕材質，IP68最高防水等級，可長期浸沒在水下工作，搭配10米定制線纜，適配各類水深、管網安裝場景，支持3-6個月長效校準，運維頻次低。

3、GNST-DPL110多普勒流量計（雨水流量精準監測）

負責雨水管網、調蓄渠道的流速、流量、水位監測，量程覆蓋范圍極廣，流速檢測0-10m/s，支持雙向水流識別，可精準區分雨水進出流向，流量檢測范圍可適配從小徑管網到大型渠道的各類場景。

設備檢測精度高達1.0%±0.01m/s，分辨率0.001m/s，靈敏度高，無啟動流速限制，無論是微弱徑流還是暴雨期大流量水流，都能精準捕捉。支持雙工作模式，全性能模式響應速度快，適合暴雨高頻監測；低功耗模式能耗極低，適合日常常態化監測，搭配設備整體光伏供電系統，續航無壓力。同時自帶水溫監測功能，可輔助判斷雨水水質環境變化。

四、整套系統海綿城市應用價值

1、全維度數據管控，優化海綿城市運維：實時監測雨量、流量、水位、懸浮物及配套水質指標，完整記錄雨水徑流全過程數據，為雨水調蓄、錯峰排水、設施運維提供精準數據支撐，有效防范城市內澇。

2、全天候無人值守，降低運維成本：依托太陽能自主供電+4G無線傳輸，搭配全自動采集上報、遠程調試功能，無需人工現場值守、定期巡檢，大幅節省人力、運維開支。

3、超標實時預警，防控雨水污染：針對初期雨水懸浮物超標問題實時預警，工作人員可及時啟動凈化、截污措施，避免污染雨水直排，保護城市河道、濕地生態。

4、數據可溯源，滿足合規驗收：系統自動存儲、整理、生成監測報表，數據完整可查、精準合規，可直接用于海綿城市項目驗收、日常運維臺賬歸檔、環保核查。

5、兼容性強，適配智慧城建：標準通訊協議、BS云端架構，可無縫對接城市智慧水務、海綿城市管控平臺，實現數據互聯互通，助力城市水環境智慧化管控升級。

五、常見問題FAQ

Q1：海綿城市監測為什么重點關注懸浮物、雨量、流量三個指標？

A1：雨量決定降雨強度、積水風險；流量反映管網排水、調蓄能力；懸浮物是初期雨水最核心的污染指標，直接決定雨水凈化效果和水體污染程度。三項指標結合，既能防控城市內澇，又能管控雨水水質，是海綿城市運維的核心依據。

Q2：整套戶外監測設備能不能適應暴雨、高溫、暴曬等惡劣天氣？

A2：可以。設備整機做了防腐、防水、防雷、防曬處理，立桿、防護箱耐戶外風化，傳感器IP68防水可長期水下工作，主機適配0-50℃工作溫度，搭配避雷系統，可穩定應對暴雨、高溫、大風等各類戶外工況。

Q3：無市電的野外海綿城市片區，設備能否正常長期運行？

A3：可以。整套設備采用80W太陽能板+60AH鋰電池光伏供電方案，低功耗設計搭配智能續航模式，無需外接市電，可實現全年自主續航，適配公園、郊外、新建片區等無供電野外場景。

Q4：監測數據能否對接政府智慧水務、環保監管平臺？

A4：支持。系統采用標準Web Service接口、Modbus協議，兼容TCP、MQTT等主流傳輸方式，數據格式標準化，可無縫對接各類城市智慧平臺、環保監管系統，實現數據實時上傳、遠程管控。

Q5：設備采集周期、報警閾值可以自定義調整嗎？

A5：可以。用戶可根據運維需求，自由設置5-60分鐘采集周期、5分鐘-24小時數據上報周期，同時可遠程修改水質、水量超限報警閾值，適配不同場景的監測管控標準。

六、綏凈海綿城市雨水監測核心設備參數表