城市内涝监测预警系统建设方案

3月建建设方案微视图灵(深圳)技术有限公司城市内涝监测预警系统建设方案目录一、项目背景介绍 1 1 2 2 设计原则 3响应技术标准 5系统结构 6系统功能特色亮点 7三、选用产品介绍 143.1监测主机 143.24G双光球型摄像机 163.34G双光筒机摄像机 173.4投入式传感器 183.5雨量桶 183.6电子标尺 193.7超声波水位计传感器 20城市内涝监测预警系统建设方案.8LED显示屏户外P10单红 203.9户外广播音柱 213.10太阳能电池板 223.11太阳能电池 223.12设备立杆6米镀锌订做 233.13声光报警器 24 四、项目案例 26 内涝监测项目 264、青州河道内涝检测项目 26A级景区水位监测项目 26 水位监测项目 26 城市内涝监测预警系统建设方案11.1项目背景随着我国经济的不断繁荣，大中城市的建设也在突飞猛进地高速发展，城市圈也在已经不断扩大。为了缓解交通压力和保证出行的畅通，许多城市建设了不少的立交桥和下穿隧道。近年来，由强降雨引起的城市下穿隧道及立交桥下低洼处存在大量积水的现象时有发生，且有愈演愈烈的趋势，随之而来的诸多效应中，有许多因素加剧了汛期街道积涝的情况。城市积水造成公用设施受损，使交通、电力、通讯、网络传输、水源等受到了严重影响或损坏，给人们的生产生活带来诸多不便。另外随着城市人口资产密度的提高，同等淹没情况下损失增加；且城市的中枢作用使得次生影响和间接损失加大，严重时可能造成重大的经济损失和人员伤亡，目前我国城市抗涝形势非常严峻。因此，已经引起市政、城管、防汛、路政等政府有关部门的高度关注：一方面要积极修建并管理好排水设施，另一方面建设城市内涝监测系统，也极为必要，它既可以为决策机构的领导提供道路积水的实时信息，也为市政排水调度管理机构提供支持，还可以通过广播、电视等媒体为广大老百姓提供出行指南。城市内涝监测预警系统建设方案2 (逢大雨必涝，已成为很多城市的一种通病)1.2项目需求1、建立基于传感网络技术的实时、可靠的涝情数据监测系统。为涝情应急决策提供数据支持。主要包括降雨量监测、积水深度监测、积水面积监测、GPS地理位置信息。2、建立基于传感器技术的排水通道监测系统可在排水通道出现堵塞情况时，第一时间发现、排除管网堵情。3、通过智能远程电气控制器建立远程控制系统可实现闸门、泵站等排水设备的远程控制。4、建立稳健的无线通信网络实现传感数据与控制设备与指挥中心的连接。5、结合当前已建成的视频监控系统并作适当的补充建立基于GIS的城市实景涝情平台。6、建立涝情预警网络，实现街道、小区、学校等人口集中区域的涝情预警。主要包括广播、短信。7、建立涝情WEB发布平台与移动设备访问终端，实现市民的远程访问为市民提供直观的出行指南。1.3建设目标利用传感器技术、4G信号传输技术，以及网络技术和软件技术从宏观、微观相结合的全方位3角度，来监测影响道路积水通行安全的各种关键技术指标；记录历史数据和现有的数据，分析未来的走势，以便辅助政府决策，提升安全管理保障水平，有效防范和遏制重特大事故发生，保障人民群众的生命与财产安全。系统依托智能的软件系统，建立分析预警模型，监控中心通过数据研判，生成内涝积水预警，通过LED显示屏与短消息平台相结合的方式，提前发布警告信息，尽快启动相应预案。二、项目建设方案介绍2.1设计原则系统设计本着实用、可靠、先进以及经济四大原则，根据工程的实际情况协调配置，发挥应有的效果，具体满足要求：实用性——有的放矢地进行设计，做到目的明确，针对性强，突出重点，兼顾全局。分清城市内涝监测预警系统运行管理的主次，以安全监控为主要目的，有选择地将监控对象纳入系统，使系统既经济合理，又满足科学管理的需要。可靠性——设计方案和仪器的选择要考虑运行期的长期稳定可靠。设备以国内外著名工控产品为主，采用稳定性好、抗干扰能力强的仪器。先进性——监测方法、仪器设备应满足精度要求，并吸取国内外经验，在可能范围内尽量采用先进技术。4经济性——观测项目宜简化，测点少而精，布置经济合理，施工安装方便。整个系统要具有使用灵活、维护方便、功能及扩充性强的特点。3.1.1技术原理探讨我们利用各种传感技术特点，进行实地场景的全面分析，目前各种检测原理都很成熟，我们对场景应用进行了细化，不同的场景我们选用不用的技术设备。我们保证项目长期稳定运行，所有采用的水位检测传感设备均提供三年长期免费质保，保障民生工程使用到位，也是企业对社会负责的一种态度，下面我们公平公正的分析目前所遇到的各种现场应用：1、超声波及雷达检测原理(适合缓洪池、排洪渠、雨污水泵站、污水处理厂)超声波液位计工作原理是由超声波换能器(探头)发出高频脉冲声波遇到被测物位(物料)表面被反射折回反射回波被换能器接收转换成电信号。量程范围：0-60米，多种形式可选，适合各种腐蚀性、化工类、泵房、集水井、生化反应池、沉淀池等场景，精度高抗干扰强，此技术从20世纪60年代沿用至今，现阶段非常成熟稳定。超声波参数：量程0-20米；测量分辨率1mm；自带LCD显示窗口，精度0.25%；支持485输出上联，支持画面显示水位数据。雷达液位计采用高频振荡器作为雷达波发生器，发生器产生的雷达波通过导波管引到雷达天线，然后向外传播。当雷达波到达检测液面时，有一部分被吸收，另一部分被反射回雷达天线接收，通过建立发射波与反射波的函数关系来实现液位测量。非接触式测量、测量范围灵活(4°-10°束角可选)、精度高、稳定性高、安装简单等优点完全满足各种泵站及水池的检测需求，此技术从20世纪60年代沿用至今，现阶段非常成熟稳定。雷达参数：量程0-30米；测量分辨率1mm；自带LCD显示窗口，精度0.25%；支持485输出上联，支持画面显示水位数据。针对上述原理分析，我们对现场进行了等级分级，简单环境采用超声波检测方式，环境恶劣时选用雷达检测方式，从而保证了数据精准性。2、电子标尺检测原理(适合城市低洼路段)5电子水尺是利用水的微弱导电性原理测量电极的水位获取数据，误只取决于电极间距，目前水尺主要以2米内的量程为主要覆盖应用。电子水尺是通过等间距排列的一串电极来采集水深信息,环境要求宽松，稳定性好、精确度高。采集电路的电极在不同电导率中呈现不同的电位,根据电位状况来判断电极是否没入水中，然后根据没入水中电极的多少来判断水深。此类技术稳定可靠于近代研发使用，尤其注意现场避免静电引起的设备损坏。电子标尺参数：量程2米；测量分辨率1cm；精度±1cm；支持485输出上联，支持画面显示水位数据。针对上述原理分析，我们对电子标尺特性做了详细对比，目前对简单环境低洼路段下使用。3、投入式检测原理(适合车辆下穿通道及人行下穿通道)投入式液位计采用先进的隔离型扩散硅敏感元件制作而成，直接投入容器或水体中即可精确测量出水位计末端到水面的高度。一般量程设计0-30米，设备稳定性好，精度高，直接投入到被测介质中，安装使用相当方便。固态结构，无可动部件，高可靠性，使用寿命长从水、油到粘度较大的糊状都可以进行高精度测量，不受被测介质起泡、沉积、电气特性的影响，宽范围的温度补偿。具有电源反相极性保护及过载限流保护。此项技术成熟稳定于90年代大批量使用至今，目前市场上至少有上千万数量的应用。投入式参数：量程0-30米；测量分辨率1mm；精度0.5%以内；支持485输出上联，支持画面显示水位数据。针对上述原理分析，我们对投入式传感特性做了详细对比，目前对下穿通道路段下使用。2.2响应技术标准本系统建设遵照执行以下现行技术规范、文件和资料：《国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》《住房建设部办公厅关于加强城市排水防涝汛前检查工作的通知》《国家防汛指挥系统工程水情信息采集系统分类设计指导书》6《水文自动测报系统技术规范》《水利水电工程通信设计技术规程》《国家防汛指挥系统工程实时水雨情库表结构设计》《工业电视系统工程设计规范》《电气装置安装工程施工及验收规范》《工业企业通信接地设计规范》《安全防范工程程序与要求》《电子设备雷击保护导则》2.3系统结构系统架构主要分为视频监控、涝情监测、远程控制、无线网络、服务平台五大部分。系统拓扑图7现场组成部分2.4系统功能特色亮点现场设备采用本公司数据采集单元，支持采集、调整、显示、警示、联动、视频数据融合整合等功能。8水位传感器计量院校准报告9产品检测报告监测站主要功能： (1)随机自报：监测小时平均水位数据(单位：厘米)；当被测参数变化超过规定阈值时，监测通信终端设备及相关电路自动上电工作，将实时水位值发送至中心站；城市内涝监测预警系统建设方案 时等等，可任意设置)，定时向中心站发送当前的水位数据。发送的数据包括监测站站号、时间、雨量、水位、报文类型、视频等参数。时间间隔可在本地(通过置数键盘/计算机)或在中心站远程设置； (3)扩展蓄电池电压采集：定时采集蓄电池电压，并在定时报时段自动向中心站报告并存入相应的数据库中，即可在中心站可查询测站的电压运行轨迹，可由中心站软件设置不同电压报警等级，方便运行维护人员提前作好维护决策； (4)参数设置：现场和远程可设置本站站号、初值、水位初值、传感器类别、水位采样间隔时间、报汛段次、水位变化阀值主备信道选择等参数； (5)人工置数：可通过触摸屏主机设定将人工测量参数人工置数发送至分中心站，并接收中心站发回的数据接收成功的回执信号； (6)数据存贮：数据具有现场存贮功能，其容量不小于64GB。能响应分中心站召测指令，将现场存储的数据批量报送至中心站。同时，能提供现场人员在现场进行数据查看和下载，存储数据数据能用于资料收集和整编； (7)硬件自动开关通信终端：通过监测终端硬件控制，具有自动开关通信终端功能； (8)本地实时显示：在本地通过置数键盘能实时显示水位、时间、电压等参数； (9)调试开关功能：通过软件设置，保证监测终端和分中心站接收终端在存贮和接收处理时能判断调试报文和正常报文； (10)所有外部接口具有光电隔离防雷电破坏及防外部电磁信号影响。单个前端监测站主要参数：画面实时显示雨量、水位信息；支持HLS/GB28181/RTSP等协议；96CM*48CM显示屏红色高亮度显示；现场积水测量范围0-10米；承雨口径：200mm；现场积水超标警灯闪烁提醒；城市内涝监测预警系统建设方案可扩展电话、短信警情通知；支持平台网格化内涝预警；多区域数据对比，排名分析；支持联动警灯、排水泵、警笛等设备；支持多路485接入气象传感器；环境温度：-20℃~60℃；显示屏10cm以下水位屏保模式显示内容：富强民主文明和谐自由平等公正法治爱国敬业诚信友善。显示屏10cm(触摸屏自定义设置)以上水位屏幕显示当前实时水位数值例如：当前水位0.15米。显示屏超出自定义安全阀值时，现场警灯闪烁报警，语音播报提醒，显示屏显示实时水位，提醒行人禁止通行，联动现场升降围栏下放，及时制止车辆及人员通行，同时后端平台声音报警提醒监管人员及时处理。软件平台该系统由在线监测、数据分析、排涝管理、预报预警、体统管理五大模块组成。软件平台组成结构如下图所示。●在线监测：以GIS地理信息系统、模拟数据图在线视频等多种方式，全方位体现低洼区域积水的实际运行参数情况，保证监测信息全面、及时、准确。●数据分析：针对排涝运行中的各项指标集中分析，提供历史数据查询及多个安全指标数据对比的功能。●排涝管理：对排涝及其相应的预案信息、基础资料、周边环境、数据报表等进行集中管理，使排涝管理更加信息化、自动化。●预报预警：实时分析和解读各监测数据，做出单项或多项对比报警功能，对出现的预报预警情况，进行在低洼区LED提示屏，并在预报预警的处理过程中建立消除机制，保证预报预警得到及时的处理。●系统管理：为信息发布平台提供了良好管理支持，使信息发布平台更加灵活、更易扩展。三、选用产品介绍3.1监测主机数据采集单元控制主机，用于水情测报、水雨情监测等应用场合；产品采用GPRS\3G\4G网络传输，将站点实时数据信息传输至信息中心。数据采集：支持一路雨量计信号输入、一路水位计信号输入、摄像头图像信息采集输入、两路LED屏显示接口。工作模式：可设置自报模式、应答模式和混合模式。自报模式，只在需要进行远程数据编报时才开启通信模块进行通信，通信完成后设备进入低功耗模式。应答模式，一直开启无线通信模块，随时应答远程信息中心查询操作。定时存储数据。混合模式，既有自报模式的定时数据编报功能，又具有应答模式的随时应答中心的查询功能。远程通讯功能：通过无线网络传输实时采集数据和图像采集数据；支持电源切断控制，在应答模式下具有长时间无通信重启功能，在自报模式和混合模式下，具有通信失败重启功能。具有数据补招功能，当某些时候进行的数据通信后没有正常将数据编报到中心，则将再下次通信成功时刻将原先未编报的数据记录进行重新上报。支持远程参数修改，数据通信完成后，中心可回复请求额外通信命令，根据命令设定的时间延时关闭通信模块，以便顺利完成参数设置。支持远程数据记录读取，操作方式同远程参数配置。支持定时自报，水位加报，雨量加报功能，水位加报。支持自动对时功能。存储功能：具有定时存储数据记录功能，可存储两年的综合数据，数据记录采用循环存储方式。技术参数:供电电压：默认12VDC；功耗：待机功耗≤2mA(12VDC)；RS485接口水位计：A雨量计类型：增量式(翻斗式)雨量计。叠加摄像头接口：支持画面叠加显示水位、雨量信息；配电电压：12V(同蓄电池输入)；配电电流：平均值>200mA；3.24G双光球型摄像机1/2.8"白光全彩CMOS传感器画面显示水位环境信息，视频数据一体化融合；ICR自动切换，实现昼夜监控；自动电子快门，适应不同监控环境；11颗白光阵列灯90米；18倍光学变焦；符合IP66级防水设计；支持数字宽动态，3D数字降噪功能；H.265+/H.265/H.264视频压缩技术，高画质，低码率；支持手机远程监控(iOS,Android)；配套WEB、CMS、VMS、MYEYE、云服务；支持与HVR/NVR对接，支持标准Onvif协议；支持人形检测；3.34G双光筒机摄像机1/2.9"白光全彩CMOS传感器，画面显示水位环境信息，视频数据一体化融合；2M分辨率，图像清晰、细腻；高清专用镜头3.6@F1.8(6mm.8mm可选)ICR自动切换，实现昼夜监控；自动电子快门，适应不同监控环境；符合IP66防水设计H.265+/H.265/H.264视频压缩技术，高画质，低码率；支持手机远程监控(iOS,Android)；配套WEB、CMS、VMS、MYEYE、云服务；支持与HVR/NVR对接，支持标准Onvif协议。3.4投入式传感器参数：水位检测量程5米(10米20米可选)防堵型测量介质：水、污水、油等液体整体材质：316L膜片、聚氨酯引线防护帽：探头配套过滤保护3.5雨量桶供电范围：4.5-30V刃口锐角：40°至45°允许最大雨强8mm/min3.6电子标尺00cm(可扩展)安装方式：壁挂式安装位置：低洼路段3.7超声波水位计传感器测量方式：非接触测量显示：本地液晶显示量程：0-10米(可定制30米)3.8LED显示屏户外P10单红1产品类型产品规格像素结构户外LED显示屏SMD2835像素间距(mm)10mm模组分辨率(W*H)32*16模组尺寸(mm*mm)320(W)mm*160(H)mm模组重量(kg)436g耗(W)≤14W3.9户外广播音柱线性音频输入，可以播放外部音源。支持多通道接收处理功能。2内置音频存储空间，可以通过外置USB接口擦除拷贝音乐，通过触发播放预设语音节目。内部功放具备过热、过压、短路等保护功能。输出音量可调节。真度音箱功放，内置D类数字功放，效率高。安装方式简便易捷。DC12V直流电工作。3.10太阳能电池板单块电池组件采用单晶硅太阳能电池片封装而成，电池片转换效率不低于19%，组件转换效率不低于16%太阳能板尺寸：1000*670*30峰值功率功率：150W功率偏差±2%3.11太阳能电池3太阳能专用型胶体免维护蓄电池。使用寿命3-5年。状，电池内无流动液体，无酸液分层现象，电池可卧式放置使用。具有优异的循环性能和过放电恢复能力。采用气体再化合技术，使用期间无需加水维护。采用特殊的板栅合金和独特的高、低温铅膏配方，充电接受能力好，内阻低，有用功效充电量多，循环耐久能力强，在环境温差变化大的使用条件下