智控积水：当排水系统会“思考”
作者：张泉琳（沈阳市皇姑区岐山路第一小学）
一、发现问题 我生活在沈阳，每逢下雨，常看到小区门口或学校附近的低洼路面积水，老人和小朋友路过时不得不小心翼翼，汽车驶过水坑还会溅起大片水花。如果积水再深点，车都得被困住，交通全乱套，更别提桥下的积水。有次下雨，我看新闻里说很多城市发生内涝，道路成河，救援车都进不去，好多人只能在车里、屋里干着急。这些日常和新闻里的场景，让我明白积水问题不仅影响出行，更关乎大家的安全和生活秩序的“大问题”。
现在科技如此发达，智能家居和智能机器人到处都是。我不禁思考：能否用“智能”的办法，把积水的事儿管起来？要是有套系统，能像给道路装上“眼睛”和“嘴巴”，“眼睛”盯着积水涨没涨，涨到危险程度就用“嘴巴”（灯光、语音）提醒大家躲开，并通知市政部门及时排水，不就能少点危险、少点麻烦嘛！
我查资料后发现，好多城市内涝、积水引发的事故，就是因为预警不及时、排水跟不上，所以我希望设计一套“智控积水安全预警排水系统”，用科技给大家的安全和出行保驾护航。我希望解决的是：城市暴雨天气下，因道路和低洼积水区域无法精准、及时预警和高效排水，导致行人涉水触电、车辆被困、交通受阻，甚至引发生命财产损失的问题。
二、设计与制作
我的作品安装了液位传感器，可精准探测积水深度，实时在大屏幕上显示。当积水深度达到3厘米时，路段两端的LED警示灯亮起黄灯，较慢频率闪烁，提醒行人和车辆谨慎通行。积水深度达到5厘米时，LED警示灯转为红灯，闪烁频率加快，同时语音播报“积水较深，禁止通行”。若红外传感器检测到有车辆或行人无视警示进入积水区域，则会发出尖锐警报，并向附近市政管理部门发送预警信息。在排水方面，当积水超过3厘米时，第一个水泵自动启动，将水抽至路边用于浇花；超过5厘米时，第二个水泵也开始工作，将水抽入蓄水池。
考虑到模型尺寸与防水要求，模型中设定的3厘米相当于实际积水10厘米，5厘米相当于实际积水20厘米。
制作过程图片如下：
制作过程图
作品原型图
三、小结与展望 我的作品着眼于城市积水治理的痛点，为不同群体提供精准解决方案：对市政排水、应急管理及交通部门而言，系统通过“实时监测-分级预警-智能排水”闭环，实现积水数据共享与跨部门协同。例如自动向市政推送险情信息，助力高效调度资源，降低人工巡查成本；对普通市民，LED 警示灯与语音播报有助于提前规避漏电和车辆被困等风险，尤其保障老人、儿童等弱势群体的出行安全；对物流、建筑等企业，定制化预警功能可减少因积水导致的生产中断，降低经济损失；对技术维护人员，设备故障预判与智能诊断功能可提升运维效率，缩短故障排查时间。
在老师的指导下，我学习了电路连接原理，将导线与模块像“串糖葫芦”一样理清正负极；爸爸妈妈协助采购传感器和3D打印材料，及时更换故障零件；在技术方面，系统采用“太阳能板+锂电池”组合供电，并加装了简易过滤装置以减少杂物干扰，有效提升了系统稳定性。
最初，我的创意源于新闻中积水漏电引发的悲剧。在整个制作过程中，我深刻体会到“技术为民”的意义。如今，这一作品已从“想法”变为守护安全的实用工具。未来，我计划进一步拓展系统功能：一是融入现有交通监控系统，通过导航软件为司机规划避积水路线；二是增强极端天气适应能力，提升传感器抗腐蚀性，使其适配沿海、工业区域；三是扩大应用范围，将系统推广至老旧小区、隧道等易积水区域，助力海绵城市建设，让“智能防涝”惠及更多人。
在全球发明大会现场讲解与演示
责任编辑：李银慧
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