城市内涝在线监测预警系统解决方案

一、方案背景
目前，中国重点水利项目已进入建设高峰期，水利信息化需求不断增加，水利行业中的特定领域，例如：防涝减灾等领域，对于监控精度的准确性、及时性要求越来越高。此外，城市内涝已经成为困扰城市安全的最大因素，市政、城管、防汛、路政等政府有关部门高度关注：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，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。

城市内涝预警监测系统综合运用GIS、物联网、移动互联、在线监测、模型分析等先进技术和软件技术从宏观、微观相结合的全方位角度，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，形成防涝预警调度数字化、智慧化运营管理模式，实现“事前-事中-事后”防涝工作全流程、精细化和标准化的管理，建设在线监测、数据分析、防涝预警、排涝管理、指挥调度、领导驾驶舱等功能模块，提高应急处置能力，减少内涝造成的损失，切实提高城市防涝应急管理水平和科学决策水平，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。

二、系统组成
城巿内涝在线监测预警系统由主要用于监测城市道路低洼处、隧道、立交桥下积水状况。系统采用物联网概念整合监测传输技术，通过电子水尺、激光水位计等传感器，自动采集积水水位，一方面通过LED显示屏提醒过往车辆，另一方面通过无线数据传输，将积水数据上传云服务器软件平台，通过网站和手机端，为政府部门和公众提供基于位置的积水深度实时监测和预警，为政府决策、指挥调度提供靶向数据支撑。城巿内涝问题的解决必须基于系统化监测的理念来解决。城市内涝监测系统由现场监测站及监控中心平台软件组成，现场监测站由电子水尺/激光水位计、雨量计、视频监控、声光报警器、LED显示屏、遥测终端机和电源系统组成。监控中心软件平台可远程监测重点区域的地面产流、空中降雨量、排水管网汇流等实时数据，基于监测数据信息，通过分布式水文模型实现水位预警功能。系统由三部分组成，分别为：数据采集部分、网络传输部分、数据管理中心三部分组成。

数据采集部分：数据采集部分由水位传感器、在线水位监测仪、电子水尺、激光水位计传感器等和现场视频进行连续自动在线监测;
网络传输部分：网络传输部分主要设备为智能遥测终端，负责连接前端采集设备，将前端采集设备的采集数值通过5G/4G/3G无线网络或者NB-IoT、WiFi其他网络对数据进行传送;
数据管理中心：数据管理中心又可以分为三个小部分，分别是水资源监测云平台、数据处理中心、数据库存储，城市内涝监测云平台可使用积水监测云平台也可以使用用户自己开发的防汛监测云平台，通过大屏、PC端、移动端对图形化后的数据进行展示与处理，同时将数据存入数据库中，对数据进行永久化存储。

三、系统功能
●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，查看直观显示各水位站、积水点的监测站分布位置、当前水位、警戒水位、供电信息以及设备运行状态等。

●数据分析：显示各水位站、积水点的实时水位和电池电压，并提供360度现场监控图像，实时展现各水位站、积水点的水位小时变化曲线图。针对城市内涝低洼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，支持声光报警及LED预警信息（“允许通行”、“谨慎通行”、“禁止通行”等）发布功能，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。

●智能联动：可以通过城市内涝防汛参数，可以提前判断内涝汛情的到来，联动LED实时发布信息，且可以联动现场排水设备进行及时排水，避免和延缓城市内涝的发生。

●天气预报：根据具体城市定位，实时显示卫星云图、雷达图、分时天气预报及七日天气预报。

四、系统特点
◆应用范围广：实时监测道路低洼处、下穿式立交桥和隧道的积水，并通过4G/5G网络远程传送至城市内涝监测系统平台。
◆多类传感器采集：城市内涝智能监测预警系统集成雨量采集、图像采集、水位采集等，通过系统预报分析，及时把预警信息发布出去。
◆多元化预警发布：发布预警采用广播、LED电子屏、预警灯、短信等多种广大群众喜闻乐见乐见的方式报警。保障市民出行安全、及时避免人员、车辆误入深水路段造成重大人身伤害与财产损失。
◆一体化安装：城市内涝（积水）监测站由雨量、图像、水位预警产品单元组成的一体化采集站，安装简单、操作方便。