城市道路积水监测预警系统

　　一、系统概述

　　1.1需求背景

　　近年来，雨季及气候异常引起的城市内涝給市政部门带来了巨大的压力，由强降雨印发的河水倒灌、道路水淹、交通堵塞、桥梁建筑损毁等，給国家和人民带开了巨大的经济甚至生命损失。

　　为降低内涝造成的损失，一方面我们要加大加强城市排水基础设施的建设，另一方面为全面掌握城市内涝状况，实现排水统筹调度，我们要对河道水位以及地道桥、低洼路段的积水水位进行实时监测，建立起道路积水预警系统(城市道路积水监测预警系统).

　　1.2设计思路

　　道路积水预警系统(城市道路积水监测预警系统)采用业界*的DCS理念来设计和实现，系统可分为多级监控中心，区主管部门内建立监控总中心，负责对整理区的内捞点进行全面的监测和管理;系统同时预留对外数据接口，如有需要可实现与市主管部门监控中心进行对接，实现各城区联网监测。

　　二、系统组成

　　城市道路积水监测预警系统主要由四部分构成：

　　◆监测中心：

　　硬件构成：服务器、计算机、打印机、显示大屏、报警模块、交换机等。

　　软件构成：操作系统软件、数据库软件和城市道路积水监测预警系统软件。

　　◆通信网络：GPRS网络、INTERNET公网(监测中心绑定固定IP)、光纤等。

　　◆监测设备：道路积水监测终端

　　◆现场仪表：超声波水位计、电子水尺(投入式水位计)等。

　　系统拓补图

　　三、系统功能

　　◆实时监测道路低洼处、下穿式立交桥和隧道的积水水位，并通过GPRS或光纤网络远程传送至城市内涝监测预警中心。

　　◆立交桥、隧道监测点可通过情报板自动提示(或监测中心远程手动提示)当前积水水位值或“允许通行”、“谨慎通行”、“禁止通行”等标示信息。

　　◆立交桥、隧道积水监测点可与本地排水泵站实现联动，根据积水水位自动控制排水泵组的启停。

　　◆监测点具备光纤通信条件时，可扩展实时视频监控功能。

　　◆水位过高、设备异常时系统自动报警，并自动向责任人手机发送报警短信。

　　◆系统软件具备地图展示、数据存储、数据查询、数据统计、曲线分析等功能，可导出为EXCEL报表或直接打印。

　　◆系统软件支持PC接口，可接入上一级综合指挥调度平台。

　　四、通讯网络

　　鉴于道路积水预警系统(城市道路积水监测预警系统)实时监测的需求，并充分考虑到系统的安全性、稳定性和实效性等诸多因素，建议采用公网专线的组网方式来构建系统通讯网络。

　　各监测点的监测设备内安装中国移动公司的SIM卡，通过GPRS无线网络将水位监测数据，报警数据传输到监控中心。

　　另外在重要的监测站还需要安装视屏摄像头，由于实时视屏占用宽大较大，不能采用2g网络进行传输，一般采用3G或者4G网络进行视屏图像的传输。

　　云传输系统图

　　1、感知层：超声波水位连续自动在线监测;

　　2、传输层：采用有线、无线、3G等方式传输各种监测数据;

　　3、平台层：数据服务云平台，依托监测平台的数据，进行系统分析、提供跨区域、全时间、多层次的数据挖掘和对比，为量水设施土建提供数据支撑;

　　4、应用层：面向不同的客户端系统，实现基于Web的实时数据在线监测、面向不同管理层的各种管理与统计分析。

　　五、技术参数

　　1.电子水尺感应式数字液位传感器

　　.单元规格：40cm/80cm/120cm/160cm/240cm。

　　.变幅范围：建议不超过10m。

　　.精 度：±1cm(全量程等精度测量)。

　　.供电电压：DC12V±15%。

　　.输出信号：RS485、CAN、RS232、4～20mA。

　　.静态电流：≤30mA(DC12V)。

　　.能 耗：≤360mW(DC12V)。

　　.温 度：-20℃~60℃。

　　.误 差：0.5cm、1cm由所选传感器的分辨率决定。

　　.级联方式：法兰连接。

　　.电子水尺安装方式:垂直安装、倾斜安装、阶梯安装等

　　2. 遥测终端机RTU参数:

　　频率范围:885~915Mhz 1710~1755Mhz

　　占用带宽:<200Khz

　　发射功率:33/30dbm ±2db

　　调制方式:GMSK

　　发讯方式:定时/定量,唤醒召测

　　采集接口:并行I/O(TTL),RS-485通讯,双工串行通讯(TTL),无源触点等

　　供电电源:12V~24V直流

　　工作电流:<0.5mA @6V(休眠),<12mA @12V(空闲),<100mA @12V(通信),<1.5A @12V(峰值)

　　电源输出:输出电压等于供电电源电压-0.5V,输出电流<1A。

　　工作环境:环境温度-10°C ~45°C (-30°C~+65°C备选),相对湿度<95%(40℃)。

　　RTU尺寸重量:外形尺寸(长×宽×高):220×90×41(mm),重量:<250g

　　(不含天线)。

　　平均时间(MTBF):100000h