方案背景
在城市化進程不斷推進和極端降雨事件頻發的雙重影響下,城市“看海”現象屢屢發生。以往的傳統方法如整治河道、改造地下管網、增加排澇設施等已經不足以很好地解決現代城市內澇問題,隨著物聯網技術的快速發展和深入應用,使得以信息化的手段實現城市內澇的監測預警與模擬預測成為可能,為有效疏導和減少城市內澇災害損失提供可靠的技術保障。

行業痛點
1、排水管網運維成本高。
傳統的人工巡檢和維修方式成本高昂,跟不上龐大管網的維護需要,容易出現死角和疏忽。而智能化監測系統可以最大限度減少人工,降低管網長期運維成本。
2、防汛排澇響應能力差。
由于缺乏排水管網實時狀況數據,城市防汛部門無法及時掌握排水管網運行狀態和預測降雨對管網的影響,難以及時制定或者調整防洪應急預案,實現科學防洪。
方案架構
城市內澇問題的解決必須基于系統化、立體監測的理念來解決。宏電城市內澇立體監測系統由現場監測站及監控中心平臺軟件組成。現場監測站由雨量傳感器、雷達水位計/氣泡水位計/壓力水位計、流速/流量傳感器、視頻監控、聲光報警器、LED顯示屏、遙測終端機和電源系統組成。監控中心軟件平臺可遠程監測重點區域的空中降雨量、地面徑流、排水管網匯流、道路積水深度等實時數據,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。

1、空中降水監測
由測雨雷達、遙測終端機和電源系統組成。在城市郊區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,來監測空中實時雨量情況。
2、排水管網水位監測
智能水位監測站是一款采用接觸式和非接觸式相結合的一體化水位站產品,集水位測量、采集、存儲、控制、通信和遠程管理等功能于一體。產品使用一體化結構設計理念,支持NB-IoT/4G無線網絡,內置大容量可充電電池組,非常適用于窨井水位監測。產品內置雷達傳感器和壓力傳感器。其中雷達傳感器作為主測模塊,壓力傳感器作為補盲和淹沒測量,有力保障整個測量環境的數據完整性。

3、排水管網流量監測
智能流量監測站由宏電H5110-H窨井綜合采集儀、H1688聲學多普勒流量計組成。H1688聲學多普勒流量計測量窨井內流體的水位和流速流量,H5110-H窨井綜合采集儀將數據通過NB-IoT/4G網絡傳輸至監測平臺,實現對現場數據的實時可視化監測。

4、內澇積水監測
由雨量計、H1600C雷達電子水尺、聲光報警器(可選)、圖像/視頻監控傳感器、H5110遙測終端機和電源系統組成。通過在下穿立交、低洼路段/區域、重點保護區域等安裝部署相關設備,針對降雨量、液位等進行實時監測,關鍵區域可通過增加圖像監控傳感器進行圖片抓拍對積水情況實時確認。

5、城市洪澇監測預警決策平臺
城市洪澇監測預警決策平臺基于GIS一張圖理念開發,整個云平臺基于統一的數據接入、存儲及共享數據接口機制實現智慧水務的所有應用業務。城市洪澇監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測數據(雨量、水位、水量等),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見期。

核心產品





方案優勢
1、智能監測
在線監測排水管網(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測;
支持圖像抓拍及視頻監控功能,可擴展支持視頻本地存儲和實時上報功能。
2、一張圖管理
一張圖的設計理念,在GIS地圖上查看各監測點的實時雨量、水位、流量及圖片。
3、智能聯動
可與排污泵站實現系統聯動,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化;
可與排水泵站實現系統聯動,根據積水監測點水位變化自動控制水泵的啟停。
4、防汛預警
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)發布功能;
預警信息可通過短信推送至手機、移動端APP,可在移動端查看監測數據、預警信息。
5、智慧決策
通過圖片確定淹沒區邊界范圍;
支持產匯流分析與城市內澇模擬;
軟件平臺可實現積水水位預測。
方案價值
1、提高管網運維效率,降低運維成本。
實時掌握管網數據,可以針對性地制定管網維護方案,并以預測性維護減少突發故障,最大限度降低人工排查和維修成本,實現更加精細化和智能化的管網運維。
2、防范內澇與提高防洪能力。
獲取管網水位、流量實時數據,可以動態掌握管網負荷變化,及時重新分配或疏導過載管段流量,避免局部內澇。同時,與強降水預警信息結合,可以更加科學制定城區防洪應急響應策略。
成功案例
鄭州城市內澇監測預警項目
河南城市洪澇災害模擬與預警調度項目
滁州生命線排水在線監測項目
深圳福田排水在線監測項目
亳州窨井在線流量監測項目
重慶排水在線流量監測項目
瀘州海綿城市智慧排水項目
昆山排水管網流量和液位在線監測項目
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宏電城市內澇立體監測系統從汛情發生前的模擬分析,到汛情發生時的水位實時掌握,再到汛情結束后的總結分析,實現防汛工作的全周期、全流程、精細化管理,強化科技對城市排水防澇工作的支撐,提升城市排水防澇決策和應對水平,達到“精準監測、智能分析、指揮調度、成果輸出”的目標。