2020年8月20日,水利云講堂第40期成功舉辦,宏電股份副總經理趙軍華受邀分享《城市內澇立體監(jiān)測與預警指揮系統(tǒng)》。
2020年的疫情防控剛剛取得階段性勝利,我們國家就又遭遇了一輪受災人口達千萬級別、席卷26個省區(qū)的洪災。在防洪方面,水利部立足于“防”,將關口前移,重點開展監(jiān)測預報預警、洪水調度等相關工作。城市內澇的防御是防汛工作的重點之一,宏電認為,城市內澇問題的解決必須基于系統(tǒng)化、立體監(jiān)測的理念。建設城市內澇立體監(jiān)測與預警指揮系統(tǒng),是有效防范城市內澇的方式之一。
城市內澇立體監(jiān)測與預警指揮系統(tǒng)介紹
城市內澇立體監(jiān)測與預警指揮系統(tǒng)由現場監(jiān)測站及監(jiān)控中心平臺軟件組成,現場監(jiān)測站由雨量傳感器、雷達水位計/氣泡水位計/壓力水位計、流速/流量傳感器、視頻監(jiān)控、聲光報警器、LED顯示屏、遙測終端機和電源系統(tǒng)組成。監(jiān)控中心軟件平臺可遠程監(jiān)測重點區(qū)域的空中降雨量、地面產流、排水管網匯流等實時數據,基于DEM數據和管網分布信息,通過分布式水文模型實現內澇模擬、淹沒分析及積水水位預測功能。

系統(tǒng)功能
l一張圖的設計理念,在GIS地圖上查看各監(jiān)測點的實時雨量、水位、流量及圖片;
l在線監(jiān)測排水管網(雨水管、污水管、雨污混流管)的流速、水位以及流量數據,實現對管網流量的實時監(jiān)測;
l支持聲光報警及LED預警信息(“允許通行”、“謹慎通行”、“禁止通行”等)發(fā)布功能;
l預警信息可通過短信推送至手機、移動端APP,可在移動端查看監(jiān)測數據、預警信息;
l支持圖像抓拍及視頻監(jiān)控功能,可擴展支持視頻本地存儲和實時上報功能;
l可與排污泵站實現系統(tǒng)聯動,根據主干管網流量、水位情況與污水處理廠的污水處理情況,實現對排污泵站的運行優(yōu)化;
l可與排水泵站實現系統(tǒng)聯動,根據積水監(jiān)測點水位變化自動控制水泵的啟停;
l通過圖片確定淹沒區(qū)邊界范圍;
l支持產匯流分析與城市內澇模擬;
l軟件平臺可實現積水水位預測。
硬件部署
在空中、地表和地下管網,通過部署測雨雷達、雨量計、液位傳感器、流速流量傳感器、聲光報警器(可選)、圖像/視頻監(jiān)控傳感器、遙測終端機和電源系統(tǒng)等,實時測量空中雨量、地表實際降雨量、監(jiān)控區(qū)域實際液位、地下排水管網運行情況等信息,并可通過視頻/圖像抓拍進行狀態(tài)確認。

1、空中降水監(jiān)測
由測雨雷達、遙測終端機和電源系統(tǒng)組成。在城市郊區(qū)合適位置進行中小型測雨雷達的安裝部署,以及接入當地天氣預報數值,來監(jiān)測空中實時雨量情況。
2、地表產流監(jiān)測
由雨量計、液位傳感器、聲光報警器(可選)、圖像/視頻監(jiān)控傳感器、遙測終端機和電源系統(tǒng)組成。通過在下穿立交、低洼路段/區(qū)域、重點保護區(qū)域等安裝部署相關設備,針對降雨量、液位等進行實時監(jiān)測,關鍵區(qū)域可通過增加圖像監(jiān)控傳感器進行圖片抓拍進行運行情況實時確認。
3、排水管網(窨井)監(jiān)測
由液位傳感器、流速流量傳感器、水質傳感器、可燃/有毒氣體監(jiān)測傳感器、遙測終端機和電源系統(tǒng)組成。安裝部署在排水管網檢查井內,實現排水管網的液位、流速、流量和水質監(jiān)測,某些主干管段可通過加裝氣體傳感器來探測甲烷、硫化氫等氣體含量。
核心產品
1、智能型遙測終端機(RTU)
宏電H5110智能型遙測終端機是?款集數據采集與存儲、遠程控制和4G通訊功能的?業(yè)級遙測終端,它以高性能低功耗微控制器為核心,實現數據采集、存儲、控制、報警及傳輸等綜合功能。用戶可采用宏電上位機軟件配置MODBUS-RTU協(xié)議類型傳感器數據,配置開關量輸入和開關量輸出狀態(tài),配置I/O輸入或輸出狀態(tài),配置事件觸發(fā)聯動功能,實現便捷、高效和快速安裝。該產品廣泛應用于水文、水資源、地質災害、土壤墑情、氣象、環(huán)保、新能源、水庫安全、大壩安全、泵站監(jiān)控等遠程測控領域。

2、聲學多普勒流量計
宏電聲學多普勒流量計是一款高性價比的接觸式測流傳感器設備,集合了多種硬科技:
?超聲多普勒技術
?信號處理算法
?各種斷面流量自動計算
該產品廣泛應用在城市排水管網(雨水管、污水管、雨污合流管)、河流以及渠道的流量在線自動監(jiān)測,尤其適用于濁度大于20mg/L的流體流量測量場合,為排水管網流量模擬及驗證、內澇模擬、排水管網養(yǎng)護、河流水文監(jiān)測及灌區(qū)信息化提供精確的流量數據。

3、雷達水位計
宏電雷達水位計是一款采用高頻微波測距技術的液位探測儀器,通過傳感器發(fā)射電磁波照射水面并接收回波,由此分析獲得水面至電磁波發(fā)射點的距離。該產品工作時不受溫度氣壓、水中污染物及沉淀物的影響,主要適用于江河、水庫、湖泊、灌渠、河道等自然水域水位監(jiān)測。具有低功耗、高精度(毫米級)、高可靠性、體積小等特點,設備安裝調試方便且免維護,能夠很好的滿足用戶對于產品高精度和高穩(wěn)定性的需求。

軟件平臺建設
基于GIS一張圖理念開發(fā)的城市洪澇監(jiān)測預警決策平臺是宏電智慧水務云平臺的主要應用子系統(tǒng),整個云平臺基于統(tǒng)一的數據接入、存儲及共享數據接口機制實現智慧水務的所有應用業(yè)務。城市洪澇監(jiān)測預警決策平臺通過調用當地臨近數值氣象預報信息、DEM數據、管網分布信息和實時監(jiān)測數據(雨量、水位、水量、水質等),率定分布式水文模型的產匯流參數,自動提高內澇模擬的精度,并提高積水預測的預期。

城市防洪保安事關社會穩(wěn)定和國民經濟發(fā)展大局,良好的防洪安全設施和完善的防御措施,是城市可持續(xù)發(fā)展的基本保障。城市內澇立體監(jiān)測與預警指揮系統(tǒng)可以充分利用科技手段,以問題為導向,為決策、應急和預警提供保障,為暴雨條件下城市建筑和市民的生命安全保駕護航。
直播回顧
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