为保障城市积水监测系统数据稳定,需从设备运行、数据传输、系统维护、环境适配四个关键环节构建全流程保障机制。在设备选型与部署阶段,优先选用具备高防护等级的硬件设备,比如液位传感器需达到 IP68 防水标准,能长期浸泡在积水中且不受泥沙、杂物影响,同时选用工业级数据采集终端,其工作温度范围覆盖 - 30℃至 70℃,可适应高温暴雨、低温冰冻等极端天气,避免因设备硬件故障导致数据采集中断。供电系统采用 “太阳能 + 锂电池” 双备份方案,太阳能板选用高转换效率型号,锂电池配备过充过放保护模块,即使连续阴雨天气也能保障设备供电稳定,避免因断电导致数据缺失。
数据传输环节需构建多链路冗余机制,主传输链路采用 4G/5G 网络,确保数据实时上传,同时搭配 LoRa 或 NB-IoT 作为备用链路,当主链路因信号遮挡、基站故障等问题中断时,系统自动切换至备用链路,将采集到的数据暂存至本地网关,待主链路恢复后进行补传,避免数据传输过程中的丢失。此外,在数据传输协议上采用加密传输方式,对采集的积水深度、设备状态等数据进行加密处理,防止数据在传输过程中被篡改或窃取,保障数据真实性。
系统维护方面需建立远程监控与定期巡检相结合的机制,通过后台管理平台实时监测各监测点设备的运行状态,包括供电电压、信号强度、数据采集频率等参数,一旦发现参数异常,立即触发告警信息,运维人员可通过远程诊断初步判断故障类型,若为软件故障可远程调试修复,若为硬件故障则安排人员现场维修,缩短故障处理时间。同时制定定期巡检计划,每季度对监测设备进行现场检查,清理传感器表面的杂物,检查太阳能板的清洁度与固定情况,测试备用电池的容量,确保设备长期稳定运行。
针对城市复杂环境对监测系统的影响,需在设备安装位置选择上进行优化,避开树木、建筑物等遮挡物,确保太阳能板能正常接收光照,同时避免将传感器安装在积水漩涡处或易被车辆碰撞的位置,减少环境因素对设备的干扰。对于易积水的低洼路段,可适当增加监测点密度,通过多点位数据对比验证,排除单个设备故障导致的数据偏差,保障数据准确性。此外,在系统软件设计上加入数据异常检测功能,当采集到的积水深度数据出现突变或超出合理范围时,系统自动标记异常数据,并与周边监测点数据进行比对,若确认数据异常则触发告警,提醒运维人员及时排查,避免异常数据影响后续的积水预警与决策。