城市洪涝监测预警决策系统

全球气候变化产生了城市热岛、雨岛效应,未来城市极端气象事件会越来越多,持续强降雨天气将导致城市内涝灾害频发。城市人口和GDP密集,一旦成灾,损失严重。2012年7月21日,北京遭遇61年来最强暴雨,单日降雨量达460毫米,导致市区大面积内涝,受害面积16000平方公里,导致160万人受灾,77人遇难,1万多辆车受损,经济损失超过百亿。 分布于城市中的隧道和立交桥等低洼路段在遭遇短时强降水天气时会由于排水不畅或者排水能力不足而形成深度积水,轻则阻塞交通,重则危害过往车辆和行人安全。市政、防汛、路政等政府相关管理部门亟需一套能够实时监测路面积水状况的城市防汛预警应急指挥系统。
系统拓扑图

系统功能

◆ 实时监测积水点(隧道、道路低洼处、立交桥)水位,通过无线网络将现场数据传送至监测预警中心;

◆ 积水监测点具有声光报警及LED预警信息(“允许通行”、“谨慎通行”、“禁止通行”等警示信息)发布;

◆ 积水监测系统可与排水泵站实现系统联动,根据积水监测点水位变化,自动控制水泵的启停

◆ 积水监测点支持图像抓拍及视频召拍功能,可扩展支持视频本地存储和实时上报功能;

◆ 支持积水监测点超限预警功能,预警信息可通过短信、网络推送给责任人手机、移动APP终端,可通过手机查看易涝点实时雨量、水位和图像/视频信息;

◆ 支持与山洪预警广播系统联动功能,可在积水监测点配置无线预警广播,可通过系统联动预警广播发布预警信息;

◆ 积水监测点设备具备低功耗模式,可通过太阳能供电系统供电

◆ 监测预警平台具备电子地图信息发布功能,决策人可通过电子地图查看积水点分布,直接查看各积水点的实时水位、雨量数据;

◆ 监测预警平台内置积水水位预测算法,经扩展可支持城市暴雨洪水模拟功能。

配套产品

 

序号

名称

规格型号

数量

备注

1

遥测终端机

H5110

1

 

2

水位传感器

雷达水位计(30米)

1

根据现场情况选择

压力式水位计(10米)

1

电子水尺

1

3

雨量传感器

翻斗式雨量计

1

 

4

图像抓拍设备

200W串口摄像机

1

 

5

视频摄像机

高清红外摄像机

1

根据现场情况可选

6

无线预警广播

H7760

 

根据现场情况可选

7

蓄电池

100AH

1

容量可调整 

8

太阳能电池板

100W

1

 

9

手机APP

宏电城市积水监测预警APP

1

 

10

监测预警平台

宏电城市积水监测预警平台

1

 

 

1、遥测终端机

 

主要功能:

◆ 定时采集上报水位数据

◆ 预警触发加报水位数据

◆ 与监测预警平台交互完成水位预测

◆ 触发上报雨量

◆ 定时、抓拍图片

◆ 本地存储采集数据

◆ 远程召测当前雨量、水位数据

◆ 远程查询本地历史数据

◆ 电池电压上报功能

◆ 支持一站双发,最多可支持同时向4个中心发送数据,支持主备信道切换

◆ 支持不少于5年的测站数据存储

◆ 可设置自动上报式与应答式工作模式

◆ 两种方式实现本地配置,一种是PC通过串口连接实现快速配置,一种是通过遥测终端机液晶屏与键盘操作

◆ 支持远程管理功能,可以实现远程参数配置、程序升级

◆ 可接入视频服务器,实现现场实时的视频监控

 

2、压力式水位计

 

技术指标:

◆ 精度:0.05%/FS(0~50℃)

◆ 量程:10m

◆ 供电电压:5~24VDC(外部电源电压)

◆ 静态工作电流:3~4mA

◆ 温度补偿范围:0~50℃

◆ 工作温度:-10~70 ℃

◆ 通讯方式:RS485接口 MODBUS-RTU协议

◆ 温度测量精度:±0.2℃

◆ 温度测量分辨率:0.02℃

◆ 防护等级:IP68

 

3、雷达水位计

 

技术指标:

◆ 特点及配置:26G高频雷达,标准型(非防爆)

◆ 喇叭尺寸:(T型)喇叭天线Ф98mm/不锈钢316L

◆ 过程连接:G1-1/2A(材料PP)

◆ 供电电源:DC  6~24V

◆ 防护等级:IP66塑料壳体

◆ 量程: 0.3~70m

◆ 测量精度: ±5mm

◆ 数字输出接口:3.0V TTL异步串行接口或RS485接口(可选)(无4~20mA.DC输出)

◆ LCD现场显示(带)

◆ 功耗:≤11mA(TTL接口输出)或16mA(RS485接口输出)

◆ 工作环境温度:-30℃~70℃

◆ 相对湿度:0~95%

 

4、翻斗式雨量计

 

技术规格:

◆ 承雨口内径:Φ200+0.60,外刃口角度45°

◆ 仪器分辨力:0.1mm、0.2mm、0.5mm可选

◆ 降雨强度测量范围:0.01~4mm/min(毫米/分)

◆ 翻斗计量误差:≤±4%(在0.01~4mm/min雨强范围)

◆ 输出信号方式:磁钢~干簧管式接点通断信号

◆ 开关接点容量:DC V≤12V,I≤120mA

◆ 接点工作次数:1×107次

◆ 工作环境温度:–10~+50℃

◆ 工作环境湿度:≤98%RH(40℃凝露)

 

5、电子水尺

 

主要功能:

◆ 先进的组态方式,可嵌入各种渠道类型的流量关系曲线计算参数;

◆ 具有高可靠性和稳定性,安装牢固,适合野外无人环境应用;

◆ 结合明渠量水规范,把量水计算公式固化到电子水尺中,按照预置的量水公式进行计算,从而实时显示流量、水量等数据;

◆ 特低功耗设计、外置锂电池可连续工作六到十二个月,如果加装外部供电系统,可长时间实时在线监测计量;

◆ 现场液晶显示(时间、水位、瞬时流量和累积流量),公开用水量,减少用水纠纷;

◆ 配置手机检修程序可近距离对电子水尺各种参数设置、查询和修改、数据抄录等;

◆ 内置实时时钟,可以准确记录采样时刻的时间;

◆ 内置大容量数据存储器、设置的参数和测量数据可保持十年以上;

◆ GPRS/SMS无线数据转存,远程通讯协议支持国家水资源协议标准(SZY206-2012)。

 

6、摄像机

 

技术规格:

◆ 七寸双层金属防护罩,防水等级IP66;

◆ 独创红外灯控制技术:PWM控制;

◆ 第三代“点阵”发光组件,高能低耗;

◆ 远、近光切换倍数可设置,切换区间9级灯光补偿,  光场分布均匀,无“手电筒”现象;

◆ 智能控制,输出功率分5级可调;开启照度可调(1-15级),满足监控目标的不同距离与亮度要求;

◆ 自动调光技术,球机跟踪功能状态下,发现目标功率提到最高,保证最佳效果,常态下转为待机;

◆ 待机功能,功率(分9级)/待机时间可设置(15-30秒),人性化设计,使用寿命提高3倍以上;

◆ 红外有效距离可达140米;

◆ 全铝结构,结实牢固,散热效率高;

◆ 自动跟踪功能,有效监控预设场景内的移动目标,并跟随目标变倍放大;

◆ 移动侦测报警功能,四进二出报警联动;

◆ 视频分析功能,8个场景,每个场景可设置4个侦测区域;

◆ 3D定位功能(点击放大),通过软件支持可实现球机的屏幕坐标定位和局部放大;

◆ 内置高精密RTC时钟,支持8个定时任务;

◆ 看守模式功能,球机无动作(15-60分钟,可设置),启动预置(360º 扫描/两点扫描/预置位巡航组1/预置位1-8等功能)运行;

◆ 内置防浪涌及雷击保护装置,有效防止3000V瞬时电压。

 

7、手机APP

手机APP主要功能包括:实时预览现场图像、视频情况,雨水情信息查询、用户巡检、用户管理等功能。

 

8、监测预警平台

监测预警平台可远程监测重点路段实时动态积水状况、进行水位预测分析并可对现地显示屏发送预警信息。

 

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典型应用

本系统可应用于城市下立交、城市易涝点、城市道路低洼路段、城市隧道的内涝防治,并可与排水泵站进行联动,实现内涝监测、预警和防治功能。