城市内涝监测系统建设方案

城市内涝监测系统

建

设

方

案

2019年8月

目录

一、项目概述 (3)

1.1项目背景 (3)

1.2内涝现状 (3)

1.3 建设目标 (4)

二、项目需求 (5)

三、总体规划 (7)

3.1设计原则 (7)

3.2设计依据 (8)

3.3系统组成 (9)

3.4监测站 (9)

3.5系统软件平台 (11)

3.6主要设备技术指标和产品性能 (12)

四、城市内涝监测综合管理平台 (18)

4.1城市内涝监测站点台帐管理 (19)

4.2城市内涝站点维护信息与事故处理信息管理 (19)

4.2.1站点维护台账 (20)

4.2.2事故处理台账 (20)

4.3内涝站点数据采集 (20)

4.3.1水情数据采集 (20)

4.3.2抓拍摄像机图片采集 (20)

4.4内涝站点参数远程配置管理 (20)

4.5城市内涝预警信息自动生成与发布 (21)

4.5.1城市内涝预警级别管理 (21)

4.5.2内涝预警信息自动生成与发布 (21)

4.6GIS信息展示 (21)

4.6.1 GIS接口功能 (21)

4.6.2 基于GIS展示城市内涝监测站点信息 (22)

4.6.3 GIS上展示内涝监测点水位信息 (22)

4.6.4 GIS上展示内涝监测点抓拍图像 (22)

4.6.5 动画展示内涝监测点预警信息 (22)

4.7数据共享接口 (22)

五、系统运行环境 (23)

5.1操作系统与数据库 (23)

5.1.1操作系统 (23)

5.1.2数据库 (23)

5.2硬件设备选择方案 (23)

5.2.1数据服务器硬件环境 (23)

5.2.2应用服务器硬件环境 (23)

一、项目概述

1.1项目背景

随着我国经济的不断繁荣，大中城市的建设也在突飞猛进地高速发展，城市圈也在已经不断扩大。为了缓解交通压力和保证出行的畅通，许多城市建设了不少的立交桥和下穿隧道。近年来，由强降雨引起的城市下穿隧道及立交桥下低洼处存在大量积水的现象时有发生，且有愈演愈烈的趋势，随之而来的诸多效应中，有许多因素加剧了汛期街道积涝的情况。城市积水造成公用设施受损，使交通、电力、通讯、网络传输、水源等受到了严重影响或损坏，给人们的生产生活带来诸多不便。另外随着城市人口资产密度的提高，同等淹没情况下损失增加；且城市的中枢作用使得次生影响和间接损失加大，严重时可能造成重大的经济损失和人员伤亡，目前我国城市抗涝形势非常严峻。

因此，已经引起市政、城管、防汛、路政等政府有关部门的高度关注：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，也极为必要，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。

逢大雨必涝，已成为我国城市的一种通病。

1.2内涝现状

城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生

积水灾害的现象。目前我国城市化发展迅速，随之而来的诸多效应中，有许多因素加剧了汛期街道积涝的情况。城市积水造成公用设施受损，使交通、电力、通讯、网络传输、水源等受到了严重影响或损坏，给人们的生产生活带来诸多不便。另外随着城市人口资产密度的提高，同等淹没情况下损失增加；且城市的中枢作用使得次生影响和间接损失加大，严重时可能造成重大的经济损失和人员伤亡。目前我国城市抗涝形势非常严峻。

造成内涝的几项主要原因：

1.城市化进程发展，没有充分考虑到排水系统的负荷能力，道路不断扩建改造以及地面不断硬化，导致自然渗水能力大大降低，城市周边农田、湖泊减少，导致自然储水能力减低，遭遇到瞬时强降水时，排水量远远超过了排水系统承受的压力，道路改建甚至破坏了原有排水系统，遇到降水造成内涝现场。

2.城市排水系统存在问题，排水措施不够完善，或者道路排水系统设计缺失，路段遭遇到瞬时强降水或连续降水的时候，极易造成排水缓慢淤塞，因而造成了内涝现象。由于排水系统不完善，排水管道管径偏小造成排水缓慢，降水时形成道路积水。

3．道路地理位置以及一些自然、人为因素的影响，瞬时雨量容易造成积水。

1.3 建设目标

根据城市内涝积水的特点，结合水文局内涝监测站点建设取得的宝贵经验，弥补当前内涝监测系统存在的不足，在不改变当前城市排水系统的情况下，通过传感数据监测，实时监测涝情，建设一套城市内涝线监测系统及内涝信息推送配套软件，用于对水浸黑点的监测预警，以及解决城市内涝提供科学依据及有效的信息共享判断排水通道的排水状况，建立量化、直观的涝情监测平台与WEB发布平台。

利用传感器技术、信号传输技术，以及网络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，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、项目需求

1、建立基于传感网络技术的实时、可靠的涝情数据监测系统。为涝情应急决策提供数据支持。主要包括降雨量监测、积水深度监测、积水面积监测、风速风向监测、GPS地理位置信息。

2、建立基于传感器技术的排水通道监测系统可在排水通道出现堵塞情况时第一时间发现、排除堵情。

3、通过智能远程电气控制器建立远程控制系统可实现闸门、泵站等排水设备的远程控制。

4、建立稳健的无线通信网络实现传感数据与控制设备与指挥中心的连接。

5、结合当前已建成的视频监控系统并作适当的补充建立基于GIS的城市实

景涝情平台。 6、建立涝情预警网络实现街道、小区、学校等人口集中区域的涝情预警。主要包括广播、短信。

7、建立涝情WEB发布平台与移动设备访问终端实现市民的远程访问为市民提供直观的出行指南。

系统架构

城市内涝线监测系统分为两部分进行建设，包括城市内涝数据采集系统，城市内涝在线监测综合管理平台两大子系统。结构如下图所示：

城市内涝数据采集系统

本项目的监测系统采用分层分布式系统结构，分监测中心、前端监测站组成。前端监测站主要采集各个积水点数据，并通过4G无线传输方式上传至监测中心；监测中心服务器主要通过4G网络和光纤接收、处理和暂存原始数据，自动定时或随机召测系统中需查询的测站信息，并对所接收的数据进行检测、纠错和合理性判断，并对原始数据进行处理和入库。