城市地下管网作为现代城市的“生命线”，其运行状态直接影响着城市安全。窨井作为管网系统的关键节点，液位异常不仅可能导致道路积水、设施损坏，甚至可能引发城市内涝等严重问题。传统的人工巡检方式效率低、实时性差，难以满足极端天气频发下的城市管理需求。因此，窨井液位监测技术成为智慧城市建设的重要支撑，为城市安全运行提供了有力保障。
窨井液位监测系统基于物联网技术构建，其核心架构分为感知、网络、平台和应用四个层级。感知层是数据采集的前端，高精度传感器被部署在窨井内部，常见的设备包括超声波液位传感器和压力式液位传感器。这些传感器具备IP68级防护能力，能够适应潮湿、多杂物的井下环境。研究人员还为传感器内置了温度补偿算法，将测量误差控制在极小范围内。同时，低功耗数据采集终端通过电池或太阳能供电，确保系统长期稳定运行。
网络层负责数据传输，数据采集终端通过无线通信模块将原始数据上传至监控中心。在实际应用中，GPRS、4G等通信方式被广泛采用。技术人员通过标准化通信协议和加密处理，确保数据传输的准确性和安全性。即使在信号较弱的区域，高增益天线也能保障数据传输质量，避免信息丢失或延迟。
平台层是系统的中枢，由数据服务器和应用服务器组成。数据服务器采用大容量数据库存储海量液位数据，为后续分析提供基础支持。应用服务器则对数据进行实时处理，通过预设算法判断液位是否异常。管理部门可以通过平台实现液位数据的可视化展示，直观了解管网运行状态，及时发现潜在问题。
应用层通过多元化功能满足实际管理需求。系统按设定间隔自动采集液位数据，并完成滤波校准，实时数据在监控中心软件和移动端APP上同步更新。当液位变化速率异常时，管理人员能够快速定位问题点位，采取相应措施。平台还支持生成日报、周报等统计报表，为管网清淤、设施升级等决策提供数据依据，提升管理效率。
该技术的实际应用价值已在多地得到验证。在防洪防涝领域，实时液位数据能够提前预警管网容量饱和风险，为调度部门争取充足时间开启泵站或疏导交通，减少内涝灾害的发生。在管网维护方面，持续监测数据可以精准识别淤堵路段，将传统地毯式巡检改为靶向作业，显著降低管理成本。无锡等地将监测系统与城市生命线平台对接，实现多部门数据共享与联动处置，进一步提升应急响应效率。
随着4G和人工智能技术的发展，窨井液位监测正朝着多参数集成方向演进。未来，系统将在液位监测的基础上增加水质等监测功能，通过AI算法实现故障预测，从被动响应转向主动预防。能源供给方面，太阳能等绿色能源的应用将进一步提升系统的可持续性，使其在更多复杂场景中发挥作用，为智慧城市的安全运行筑牢地下防线。
