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    2016-02-18 15:13:16

  •  一、项目背景
           针对近年来城区暴雨极端天气频发,已成为影响交通运行的重要因素,对道路交通运行和公众出行造成很大影响,给交通保畅带来更大压力。密云市政工程管理处为提高市政综合服务水平,力将暴雨积水对城市居民生活不便影响降到最低,结合国内现有的技术水平,联合北京瀚禹信息科技有限公司一起建设了密云城区内涝自动监测预警系统。基于雨量、水位传感器实时采集数据,实现城区暴雨积滞水点的雨量和积水深度实时监测、预警指标分析等,为市政应急排水管理赢得时间提前量,进一步提升应急指挥能力。
           一期建设了城区典型易积水点的自动监测站5处,分别位于鼓楼东大街、果园西路、西门外大街、新东路北段、新东路南段。二期在一期基础上增加了10个自动监测站,升级云平台系统。
           密云城区内涝自动监测预警系统建设目标是:坚持以人为本,以保障人民群众生命安全为首要目标。通过建设积水点信息采集、传输和监测预警信息平台,加强应急、预警响应体系建设,完善市政应急处置预案,建立覆盖城区及周边积水监测预警系统,提升城市内涝应急处置管理水平,改变密云县城区内涝严重的局面,以人为本,最大限度减少损失,提高城市居民的工作生活便利。
    二、系统建设内容

    2.1易积水点监测站点建设

           建设自动雨量水位监测站15个,保证信息采集网络和信息传输网络的通畅运行。主要建设内容如下:
           遥测终端:5套;
           GSM通信终端:15套;
           翻斗式雨量计:15个;
           雷达式水位计:15个;
           太阳能电池板及充电控制器:15套;
           免维护蓄电池:15组;
           信号避雷装置:15套;
           设备安装支架及土建工程:15项

    2.2信息采集与预警信息管理平台

           利用瀚禹云服务平台,配备了预警平台管理系统、预警短信群发器。主要建设内容如下:
           云服务器1台;
           服务器操作系统:1套;
           数据库系统:1套;
           地理信息系统:1套;
           网络防病毒软件:1套;
           数据接收处理软件:1套;
           城市内涝监测预警平台软件:1套;
           短信群发器:1套。
    三、系统主要功能
           本系统的目标和任务是应用先进水雨情监测设备及软件平台建成实时水雨情信息采集系统,能够准确、及时、可靠、安全地接收水雨情监测站的水雨情信息以及水雨情数据库的实时水雨情信息,实现水雨情信息的自动采集和存储,在接收中心能够自动完成数据处理、存储、显示和实时监控各监测站点情况。并通过无线通信网络,自动传输水雨情信息,利用计算机网络将有关水雨情实况、分析及预测等信息发布在预警平台上,利用短信信道,将预警短信及时通知到相关责任人手机上,为市政应急抢险部门提供及时准确的信息支持。
    3.1系统组网


    3.2数据采集方式
           水雨情信息是该系统的最直接和必要的指标,因此,水雨情监测站是城市内涝自动监测预警系统的关键组成部分。实时水雨情采集由自动雨量水位监测站负责完成。
           水雨情采集设备采用自动化程度较高的自动采集仪器。该自动采集仪集高精度传感技术、无线通信技术、数据库存储和处理等技术于一体,具有先进水平的水雨情采集仪器,实现“无人值守”情况下水雨情的自动采集、传输和存储,为分析和预警提供实测数据和科学依据。

    3.3信息传输方式

           水雨情信息传输系统通过无线通信手段实现水雨情信息的传递。采用GPRS/GSM无线通信网作为通信信道。利用GPRS/GSM现有网络资源实施数据传输。水雨情信息采集方式设计可采用远程召测和终端主动发送两种运行方式。考虑到水雨情实时性很强,设计备用通讯方式。
           雨量信息采集与发送采用触发信号采集。当每降雨0.5mm,测站主动向中心发送数据。
           水位信息采集与发送由定时采集(如5分钟)、阈值控制(如2cm,不变不发)发送策略,这样既能保证系统实时监测各点水位值又能大大降低了测站电源消耗和通信费用消耗。
           测站工作状态采集与发送,测站每日定时向中心发送测站实时工作状态,如电池电压、温度等信息。
           为保证系统通信的可靠性,通信信道采用了GPRS为主、GSM短信为备用信道的主备通信方式。并且,所有测站均具有大容量固态存储,可以现场或远程将历史数据下载下来。

    3.4预警平台主要功能

           城市内涝监测预警平台建设遵循“实用、可靠、先进、经济”的原则,集信息共享、信息查询、水雨情分析、系统管理及预警于一体。
           软件系统功能主要包括:实时雨量水位数据GIS地图显示、历史雨量水位信息查询分析、系统用户及测站管理、预警指标设置、预警相关人员通信录管理、预警短信审核、预警短信记录查询以及预警短信发送策略设置等等。
    四、系统建设过程及试运行情况
           2015年6月30日,瀚禹科技开发的监测与预警管理平台上线,整个系统交付用户试运行。
           在整个试运行期间截止2015年7月23日下午15:00,测站运行一直正常,雨量水位数据采集准确,站点数据畅通率为100%,没有发现数据丢包现象。系统平台运行稳定可靠。在此期间,密云县城共有比较大的暴雨过程4次,分别是7.16日、7.17日、7.19日、7.21日,并且都造成了部分或者全部站点位置路面不同程度的积水,系统自动发送了365条预警提示短信,预警短信全部发送成功。
           信道畅通率
           试运行期间,对系统各监测站畅通率进行统计,统计接收中心接收的数据包和测站实际发送数据包进行对比,测站实际发送数据包5510条,中心实际接收数据包5510条,测站通信畅通率100%。
           数据合理性
           经过现场人工测量与系统自动监测数据进行对比,水位数据采集准确度达到预期要求。
           信息时效性
           目前整个系统的时效性都比较高,预警信息都能够在测站数据采集后5分钟内发送到相关责任人手机上。
           系统从2015年6月30日投入试运行至今,各监测站和云服务中心及预警平台系统软硬件设备等运行情况良好。
           从试运行情况看,系统运行稳定,经与人工测量数据校核发现数据基本一致,变化规律接近,且传感器灵敏度高,实时性强;预警指标设置合理,预警策略得当,该系统的建设能够为提高市政应急响应及处置水平提供技术支撑。提高防汛防洪工作的效率,该系统的建设达到和实现了预期目标。

     



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