城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)方案

3月建建設(shè)方案微視圖靈(深圳)技術(shù)有限公司城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)方案目錄一、項目背景介紹 1 1 2 2 設(shè)計原則 3響應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 5系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 6系統(tǒng)功能特色亮點 7三、選用產(chǎn)品介紹 143.1監(jiān)測主機 143.24G雙光球型攝像機 163.34G雙光筒機攝像機 173.4投入式傳感器 183.5雨量桶 183.6電子標(biāo)尺 193.7超聲波水位計傳感器 20城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)方案.8LED顯示屏戶外P10單紅 203.9戶外廣播音柱 213.10太陽能電池板 223.11太陽能電池 223.12設(shè)備立桿6米鍍鋅訂做 233.13聲光報警器 24 四、項目案例 26 內(nèi)澇監(jiān)測項目 264、青州河道內(nèi)澇檢測項目 26A級景區(qū)水位監(jiān)測項目 26 水位監(jiān)測項目 26 城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)方案11.1項目背景隨著我國經(jīng)濟的不斷繁榮，大中城市的建設(shè)也在突飛猛進(jìn)地高速發(fā)展，城市圈也在已經(jīng)不斷擴大。為了緩解交通壓力和保證出行的暢通，許多城市建設(shè)了不少的立交橋和下穿隧道。近年來，由強降雨引起的城市下穿隧道及立交橋下低洼處存在大量積水的現(xiàn)象時有發(fā)生，且有愈演愈烈的趨勢，隨之而來的諸多效應(yīng)中，有許多因素加劇了汛期街道積澇的情況。城市積水造成公用設(shè)施受損，使交通、電力、通訊、網(wǎng)絡(luò)傳輸、水源等受到了嚴(yán)重影響或損壞，給人們的生產(chǎn)生活帶來諸多不便。另外隨著城市人口資產(chǎn)密度的提高，同等淹沒情況下?lián)p失增加；且城市的中樞作用使得次生影響和間接損失加大，嚴(yán)重時可能造成重大的經(jīng)濟損失和人員傷亡，目前我國城市抗?jié)承蝿莘浅?yán)峻。因此，已經(jīng)引起市政、城管、防汛、路政等政府有關(guān)部門的高度關(guān)注：一方面要積極修建并管理好排水設(shè)施，另一方面建設(shè)城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)，也極為必要，它既可以為決策機構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)提供道路積水的實時信息，也為市政排水調(diào)度管理機構(gòu)提供支持，還可以通過廣播、電視等媒體為廣大老百姓提供出行指南。城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)方案2 (逢大雨必澇，已成為很多城市的一種通病)1.2項目需求1、建立基于傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實時、可靠的澇情數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)。為澇情應(yīng)急決策提供數(shù)據(jù)支持。主要包括降雨量監(jiān)測、積水深度監(jiān)測、積水面積監(jiān)測、GPS地理位置信息。2、建立基于傳感器技術(shù)的排水通道監(jiān)測系統(tǒng)可在排水通道出現(xiàn)堵塞情況時，第一時間發(fā)現(xiàn)、排除管網(wǎng)堵情。3、通過智能遠(yuǎn)程電氣控制器建立遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)可實現(xiàn)閘門、泵站等排水設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。4、建立穩(wěn)健的無線通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)傳感數(shù)據(jù)與控制設(shè)備與指揮中心的連接。5、結(jié)合當(dāng)前已建成的視頻監(jiān)控系統(tǒng)并作適當(dāng)?shù)难a充建立基于GIS的城市實景澇情平臺。6、建立澇情預(yù)警網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)街道、小區(qū)、學(xué)校等人口集中區(qū)域的澇情預(yù)警。主要包括廣播、短信。7、建立澇情WEB發(fā)布平臺與移動設(shè)備訪問終端，實現(xiàn)市民的遠(yuǎn)程訪問為市民提供直觀的出行指南。1.3建設(shè)目標(biāo)利用傳感器技術(shù)、4G信號傳輸技術(shù)，以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和軟件技術(shù)從宏觀、微觀相結(jié)合的全方位3角度，來監(jiān)測影響道路積水通行安全的各種關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)；記錄歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，分析未人民群眾的生命與財產(chǎn)安全。生成內(nèi)澇積水預(yù)警，通過LED顯示屏與短消息平臺相結(jié)合的方式，提前發(fā)布警告信息，盡快啟動相應(yīng)預(yù)案。二、項目建設(shè)方案介紹2.1設(shè)計原則系統(tǒng)設(shè)計本著實用、可靠、先進(jìn)以及經(jīng)濟四大原則，根據(jù)工程的實際情況協(xié)調(diào)配置，發(fā)揮應(yīng)求：市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)運行管理的主次，以安全監(jiān)控為主要目的，有選擇地將監(jiān)控對象納入系統(tǒng)，使系統(tǒng)既經(jīng)濟合理，又滿足科學(xué)管理的需要?？煽啃浴O(shè)計方案和儀器的選擇要考慮運行期的長期穩(wěn)定可靠。設(shè)備以國內(nèi)外著名工控產(chǎn)品為主，采用穩(wěn)定性好、抗干擾能力強的儀器。先進(jìn)性——監(jiān)測方法、儀器設(shè)備應(yīng)滿足精度要求，并吸取國內(nèi)外經(jīng)驗，在可能范圍內(nèi)盡量采用先進(jìn)技術(shù)。4經(jīng)濟性——觀測項目宜簡化，測點少而精，布置經(jīng)濟合理，施工安裝方便。整個系統(tǒng)要具有使用靈活、維護(hù)方便、功能及擴充性強的特點。3.1.1技術(shù)原理探討我們利用各種傳感技術(shù)特點，進(jìn)行實地場景的全面分析，目前各種檢測原理都很成熟，我們對場景應(yīng)用進(jìn)行了細(xì)化，不同的場景我們選用不用的技術(shù)設(shè)備。我們保證項目長期穩(wěn)定運行，所有采用的水位檢測傳感設(shè)備均提供三年長期免費質(zhì)保，保障民生工程使用到位，也是企業(yè)對社會負(fù)責(zé)的一種態(tài)度，下面我們公平公正的分析目前所遇到的各種現(xiàn)場應(yīng)用：1、超聲波及雷達(dá)檢測原理(適合緩洪池、排洪渠、雨污水泵站、污水處理廠)超聲波液位計工作原理是由超聲波換能器(探頭)發(fā)出高頻脈沖聲波遇到被測物位(物料)表面被反射折回反射回波被換能器接收轉(zhuǎn)換成電信號。量程范圍：0-60米，多種形式可選，適合各種腐蝕性、化工類、泵房、集水井、生化反應(yīng)池、沉淀池等場景，精度高抗干擾強，此技術(shù)從20世紀(jì)60年代沿用至今，現(xiàn)階段非常成熟穩(wěn)定。輸出上聯(lián)，支持畫面顯示水位數(shù)據(jù)。雷達(dá)液位計采用高頻振蕩器作為雷達(dá)波發(fā)生器，發(fā)生器產(chǎn)生的雷達(dá)波通過導(dǎo)波管引到雷達(dá)天收，通過建立發(fā)射波與反射波的函數(shù)關(guān)系來實現(xiàn)液位測量。非接觸式測量、測量范圍靈活(4°-10°束角可選)、精度高、穩(wěn)定性高、安裝簡單等優(yōu)點完全滿足各種泵站及水池的檢測需求，此技術(shù)從20世紀(jì)60年代沿用至今，現(xiàn)階段非常成熟穩(wěn)定。輸出上聯(lián)，支持畫面顯示水位數(shù)據(jù)。針對上述原理分析，我們對現(xiàn)場進(jìn)行了等級分級，簡單環(huán)境采用超聲波檢測方式，環(huán)境惡劣時選用雷達(dá)檢測方式，從而保證了數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性。2、電子標(biāo)尺檢測原理(適合城市低洼路段)5電子水尺是利用水的微弱導(dǎo)電性原理測量電極的水位獲取數(shù)據(jù)，誤只取決于電極間距，目前水尺主要以2米內(nèi)的量程為主要覆蓋應(yīng)用。電子水尺是通過等間距排列的一串電極來采集水深信息,環(huán)境要求寬松，穩(wěn)定性好、精確度高。采集電路的電極在不同電導(dǎo)率中呈現(xiàn)不同的電位,根據(jù)電位狀況來判斷電極是否沒入水中，然后根據(jù)沒入水中電極的多少來判斷水深。此類技術(shù)穩(wěn)定可靠于近代研發(fā)使用，尤其注意現(xiàn)場避免靜電引起的設(shè)備損壞。示水位數(shù)據(jù)。針對上述原理分析，我們對電子標(biāo)尺特性做了詳細(xì)對比，目前對簡單環(huán)境低洼路段下使用。3、投入式檢測原理(適合車輛下穿通道及人行下穿通道)投入式液位計采用先進(jìn)的隔離型擴散硅敏感元件制作而成，直接投入容器或水體中即可精確定性好，精度高，直接投入到被較大的糊狀都可以進(jìn)行高精度測量，不受被測介質(zhì)起泡、沉積、電氣特性的影響，寬范圍的溫度補償。具有電源反相極性保護(hù)及過載限流保護(hù)。此項技術(shù)成熟穩(wěn)定于90年代大批量使用至今，目前市場上至少有上千萬數(shù)量的應(yīng)用。畫面顯示水位數(shù)據(jù)。針對上述原理分析，我們對投入式傳感特性做了詳細(xì)對比，目前對下穿通道路段下使用。2.2響應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)本系統(tǒng)建設(shè)遵照執(zhí)行以下現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范、文件和資料：《國務(wù)院辦公廳關(guān)于做好城市排水防澇設(shè)施建設(shè)工作的通知》《住房建設(shè)部辦公廳關(guān)于加強城市排水防澇汛前檢查工作的通知》《國家防汛指揮系統(tǒng)工程水情信息采集系統(tǒng)分類設(shè)計指導(dǎo)書》6《水文自動測報系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》《水利水電工程通信設(shè)計技術(shù)規(guī)程》《國家防汛指揮系統(tǒng)工程實時水雨情庫表結(jié)構(gòu)設(shè)計》《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》《工業(yè)企業(yè)通信接地設(shè)計規(guī)范》《安全防范工程程序與要求》《電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則》2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)主要分為視頻監(jiān)控、澇情監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制、無線網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)平臺五大部分。系統(tǒng)拓?fù)鋱D7現(xiàn)場組成部分2.4系統(tǒng)功能特色亮點現(xiàn)場設(shè)備采用本公司數(shù)據(jù)采集單元，支持采集、調(diào)整、顯示、警示、聯(lián)動、視頻數(shù)據(jù)融合整合等功能。8水位傳感器計量院校準(zhǔn)報告9產(chǎn)品檢測報告監(jiān)測站主要功能： 測小時平均水位數(shù)據(jù)(單位：厘米)；當(dāng)被測參數(shù)變化超過規(guī)定閾值時，監(jiān)測通信終端設(shè)備及相關(guān)電路自動上電工作，將實時水位值發(fā)送至中心站；城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)方案 時等等，可任意設(shè)置)，定時向中心站發(fā)送當(dāng)前的水位數(shù)據(jù)。發(fā)送的數(shù)據(jù)包括監(jiān)測站站號、時間、雨量、水位、報文類型、視頻等參數(shù)。時間間隔可在本地(通過置數(shù)鍵盤/計算機)或在中心站遠(yuǎn)程設(shè)置； (3)擴展蓄電池電壓采集：定時采集蓄電池電壓，并在定時報時段自動向中心站報告并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中，即可在中心站可查詢測站的電壓運行軌跡，可由中心站軟件設(shè)置不同電壓報警等級，方便運行維護(hù)人員提前作好維護(hù)決策； (4)參數(shù)設(shè)置：現(xiàn)場和遠(yuǎn)程可設(shè)置本站站號、初值、水位初值、傳感器類別、水位采樣間隔時間、報汛段次、水位變化閥值主備信道選擇等參數(shù)； (5)人工置數(shù)：可通過觸摸屏主機設(shè)定將人工測量參數(shù)人工置數(shù)發(fā)送至分中心站，并接收中心站發(fā)回的數(shù)據(jù)接收成功的回執(zhí)信號； (6)數(shù)據(jù)存貯：數(shù)據(jù)具有現(xiàn)場存貯功能，其容量不小于64GB。能響應(yīng)分中心站召測指令，將現(xiàn)場存儲的數(shù)據(jù)批量報送至中心站。同時，能提供現(xiàn)場人員在現(xiàn)場進(jìn)行數(shù)據(jù)查看和下載，存儲數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)能用于資料收集和整編； (7)硬件自動開關(guān)通信終端：通過監(jiān)測終端硬件控制，具有自動開關(guān)通信終端功能； (8)本地實時顯示：在本地通過置數(shù)鍵盤能實時顯示水位、時間、電壓等參數(shù)； (9)調(diào)試開關(guān)功能：通過軟件設(shè)置，保證監(jiān)測終端和分中心站接收終端在存貯和接收處理時能判斷調(diào)試報文和正常報文； (10)所有外部接口具有光電隔離防雷電破壞及防外部電磁信號影響。單個前端監(jiān)測站主要參數(shù)：畫面實時顯示雨量、水位信息；支持HLS/GB28181/RTSP等協(xié)議；96CM*48CM顯示屏紅色高亮度顯示；現(xiàn)場積水測量范圍0-10米；mm城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)方案可擴展電話、短信警情通知；支持平臺網(wǎng)格化內(nèi)澇預(yù)警；多區(qū)域數(shù)據(jù)對比，排名分析；支持聯(lián)動警燈、排水泵、警笛等設(shè)備；顯示屏10cm以下水位屏保模式顯示內(nèi)容：富強民主文明和諧自由平等公正法治愛國敬業(yè)誠信友善。顯示屏10cm(觸摸屏自定義設(shè)置)以上水位屏幕顯示當(dāng)前實時水位數(shù)值例如：當(dāng)前水位0.15米。報警，語音播報提醒，顯示屏顯示實時水位，提醒行人禁止通行，聯(lián)動現(xiàn)場升降圍欄下放，及時制止車輛及人員通行，同時后端平臺聲音報警提醒監(jiān)管人員及時處理。軟件平臺該系統(tǒng)由在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、排澇管理、預(yù)報預(yù)警、體統(tǒng)管理五大模塊組成。軟件平臺組成結(jié)構(gòu)如下圖所示?！裨诰€監(jiān)測：以GIS地理信息系統(tǒng)、模擬數(shù)據(jù)圖在線視頻等多種方式，全方位體現(xiàn)低洼區(qū)域積水的實際運行參數(shù)情況，保證監(jiān)測信息全面、及時、準(zhǔn)確?！駭?shù)據(jù)分析：針對排澇運行中的各項指標(biāo)集中分析，提供歷史數(shù)據(jù)查詢及多個安全指標(biāo)數(shù)據(jù)對比的功能?！衽艥彻芾恚簩ε艥臣捌湎鄳?yīng)的預(yù)案信息、基礎(chǔ)資料、周邊環(huán)境、數(shù)據(jù)報表等進(jìn)行集中管理，使排澇管理更加信息化、自動化?！耦A(yù)報預(yù)警：實時分析和解讀各監(jiān)測數(shù)據(jù)，做出單項或多項對比報警功能，對出現(xiàn)的預(yù)報預(yù)警情況，進(jìn)行在低洼區(qū)LED提示屏，并在預(yù)報預(yù)警的處理過程中建立消除機制，保證預(yù)報預(yù)警得到及時的處理?！裣到y(tǒng)管理：為信息發(fā)布平臺提供了良好管理支持，使信息發(fā)布平臺更加靈活、更易擴展。三、選用產(chǎn)品介紹3.1監(jiān)測主機數(shù)據(jù)采集單元控制主機，用于水情測報、水雨情監(jiān)測等應(yīng)用場合；產(chǎn)品采用GPRS\3G\4G網(wǎng)絡(luò)傳輸，將站點實時數(shù)據(jù)信息傳輸至信息中心。數(shù)據(jù)采集：支持一路雨量計信號輸入、一路水位計信號輸入、攝像頭圖像信息采集輸入、兩路LED屏顯示接口。工作模式：可設(shè)置自報模式、應(yīng)答模式和混合模式。自報模式，只在需要進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)編報時才開啟通信模塊進(jìn)行通信，通信完成后設(shè)備進(jìn)入低功耗模式。應(yīng)答模式，一直開啟無線通信模塊，隨時應(yīng)答遠(yuǎn)程信息中心查詢操作。定時存儲數(shù)據(jù)?；旌夏Ｊ剑扔凶詧竽Ｊ降亩〞r數(shù)據(jù)編報功能，又具有應(yīng)答模式的隨時應(yīng)答中心的查詢功能。遠(yuǎn)程通訊功能：通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸實時采集數(shù)據(jù)和圖像采集數(shù)據(jù)；支持電源切斷控制，在應(yīng)答模式下具有長時間無通信重啟功能，在自報模式和混合模式下，具有通信失敗重啟功能。具有數(shù)據(jù)補招功能，當(dāng)某些時候進(jìn)行的數(shù)據(jù)通信后沒有正常將數(shù)據(jù)編報到中心，則將再下次通信成功時刻將原先未編報的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行重新上報。支持遠(yuǎn)程參數(shù)修改，數(shù)據(jù)通信完成后，中心可回復(fù)請求額外通信命令，根據(jù)命令設(shè)定的時間延時關(guān)閉通信模塊，以便順利完成參數(shù)設(shè)置。支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)記錄讀取，操作方式同遠(yuǎn)程參數(shù)配置。支持自動對時功能。存儲功能：具有定時存儲數(shù)據(jù)記錄功能，可存儲兩年的綜合數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)記錄采用循環(huán)存儲方式。技術(shù)參數(shù):RS485接口水位計：雨量計類型：增量式(翻斗式)雨量計。疊加攝像頭接口：支持畫面疊加顯示水位、雨量信息；配電電壓：12V(同蓄電池輸入)；平均值>200mA；F3.24G雙光球型攝像機1/2.8"白光全彩CMOS傳感器畫面顯示水位環(huán)境信息，視頻數(shù)據(jù)一體化融合；高清1080P分辨率，圖像清晰、細(xì)膩；自動電子快門，適應(yīng)不同監(jiān)控環(huán)境；11顆白光陣列燈90米；18倍光學(xué)變焦；符合IP66級防水設(shè)計；支持?jǐn)?shù)字寬動態(tài)，3D數(shù)字降噪功能；H.265+/H.265/H.264視頻壓縮技術(shù)，高畫質(zhì)，低碼率；支持手機遠(yuǎn)程監(jiān)控(iOS,Android)；配套WEB、CMS、VMS、MYEYE、云服務(wù)；支持與HVR/NVR對接，支持標(biāo)準(zhǔn)Onvif協(xié)議；支持人形檢測；3.34G雙光筒機攝像機1/2.9"白光全彩CMOS傳感器，畫面顯示水位環(huán)境信息，視頻數(shù)據(jù)一體化融合；高清2M分辨率，圖像清晰、細(xì)膩；高清專用鏡頭3.6@F1.8(6mm.8mm可選)自動電子快門，適應(yīng)不同監(jiān)控環(huán)境；符合IP66防水設(shè)計動態(tài)，3D降噪功能；H.265+/H.265/H.264視頻壓縮技術(shù)，高畫質(zhì)，低碼率；支持手機遠(yuǎn)程監(jiān)控(iOS,Android)；配套WEB、CMS、VMS、MYEYE、云服務(wù)；支持與HVR/NVR對接，支持標(biāo)準(zhǔn)Onvif協(xié)議。3.4投入式傳感器參數(shù)：水位檢測量程5米(10米20米可選)防堵型測量介質(zhì)：水、污水、油等液體整體材質(zhì)：316L膜片、聚氨酯引線3.5雨量桶允許最大雨強8mm/min3.6電子標(biāo)尺00cm(可擴展)3.7超聲波水位計傳感器量程：0-10米(可定制30米)3.8LED顯示屏戶外P10單紅1產(chǎn)品類型產(chǎn)品規(guī)格像素結(jié)構(gòu)戶外LED顯示屏SMD2835像素間距(mm)10mm模組分辨率(W*H)32*16模組尺寸(mm*mm)320(W)mm*160(H)mm模組重量(kg)436g耗(W)≤14W3.9戶外廣播音柱線性音頻輸入，可以播放外部音源。支持多通道接收處理功能。2內(nèi)置音頻存儲空間，可以通過外置USB接口擦除拷貝音樂，通過觸發(fā)播放預(yù)設(shè)語音節(jié)目。內(nèi)部功放具備過熱、過壓、短路等保護(hù)功能。輸出音量可調(diào)節(jié)。真度音箱功放，內(nèi)置D類數(shù)字功放，效率高。安裝方式簡便易捷。DC12V直流電工作。3.10太陽能電池板單塊電池組件采用單晶硅太陽能電池片封裝而成，電池片轉(zhuǎn)換效率不低于19%，組件轉(zhuǎn)換效率不低于16%太陽能板尺寸：1000*670*30峰值功率功率：150W功率偏差±2%3.11太陽能電池3太陽能專用型膠體免維護(hù)蓄電池。使用壽命3-5年。膠狀，電池內(nèi)無流動液體，無酸液分層現(xiàn)象，電池可臥式放置使用。具有優(yōu)異的循環(huán)性能和過放電恢復(fù)能力。采用氣體再化合技術(shù)，使用期間無需加水維護(hù)。采用特殊的板柵合金和獨特的高、低溫鉛膏配方，充電接受能力好，內(nèi)阻低，有用功效充