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城市內(nèi)澇與排水管網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)
概述
近幾年，頻頻發(fā)生城市內(nèi)澇積水、造成交通堵塞甚至傷亡事故，城市里淌河、看海、劃船、戲水，成了近幾年城市的一道風(fēng)景。城市頻頻內(nèi)澇，暴露出城市排水系統(tǒng)的種種問題。城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)作為“城市生命線系統(tǒng)"，是保證城市生活正常運(yùn)作至關(guān)重要的基礎(chǔ)設(shè)施。因此對(duì)排水管網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)、高效的監(jiān)測(cè)管理，使市政管理者能夠全面、準(zhǔn)確、及時(shí)的掌握排水管網(wǎng)信息，給出及時(shí)、正確的應(yīng)對(duì)措施，充分發(fā)揮排水管網(wǎng)信息在城市規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行和管理中的作用，對(duì)于實(shí)現(xiàn)智慧城市建設(shè)和城市的可持續(xù)發(fā)展意義重大。
痛點(diǎn)
（1）水源污染、排水設(shè)施設(shè)備故障、管道泄漏爆管、施工破壞造成不能正常排水。
（2）管網(wǎng)漏水或斷裂掏空地下、施工不規(guī)范、暗渠蓋板破損導(dǎo)致路面塌陷。
（3）海嘯、臺(tái)風(fēng)、地震、特大暴雨等自然災(zāi)害導(dǎo)致內(nèi)澇積水。
（4）沼氣、油氣泄漏積聚，在排水管網(wǎng)內(nèi)發(fā)生爆炸。
（5）排水設(shè)施因停電、故障等原因停運(yùn)產(chǎn)生污水溢流造成環(huán)境污染。
解決方案設(shè)計(jì)
以物聯(lián)網(wǎng)、GIS、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)為支撐，全面掌握城市易澇點(diǎn)水位和排水管網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，如道橋易澇點(diǎn)水位、管網(wǎng)流量、水質(zhì)、可燃?xì)怏w、泥沙淤積、氣象降雨量、窨井水位、井蓋狀態(tài)等，保證排水系統(tǒng)安全高效運(yùn)行；構(gòu)建安全預(yù)警平臺(tái)，提高應(yīng)急指揮及快速處置能力；提供科學(xué)、*的城市級(jí)水力分析模型，全面評(píng)估城市排水管網(wǎng)能力；以城市排水設(shè)施數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合管網(wǎng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、氣象預(yù)報(bào)、雨情信息，為城市排水規(guī)劃、防澇預(yù)測(cè)提供決策依據(jù)，切實(shí)提高城市排水防澇信息化水平與管控能力，加速海綿城市的建設(shè)步伐。
中心建設(shè)
系統(tǒng)架構(gòu)圖
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖
一、基礎(chǔ)信息監(jiān)管
（1）管線基礎(chǔ)信息采集
實(shí)現(xiàn)對(duì)排水管網(wǎng)管線的位置、高度、屬性等信息收集；對(duì)河道水位標(biāo)高、地下水水位標(biāo)高、污水廠、泵站運(yùn)行情況數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，對(duì)于區(qū)域用水情況進(jìn)行收集，對(duì)管網(wǎng)信息進(jìn)行規(guī)范管理。
（2）管網(wǎng)感知數(shù)據(jù)采集
實(shí)現(xiàn)排水管網(wǎng)窨井井蓋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)井蓋狀態(tài)、管網(wǎng)液位、管網(wǎng)流量、管網(wǎng)水質(zhì)等參數(shù)采集，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)泵站運(yùn)行參數(shù)采集監(jiān)測(cè)，構(gòu)建整個(gè)排水管網(wǎng)的智能感知。
（3）GIS“一張圖"監(jiān)測(cè)
運(yùn)用GIS技術(shù)構(gòu)建地下排水管網(wǎng)管線規(guī)劃分析系統(tǒng)、靜態(tài)沙盤等，實(shí)現(xiàn)多維度直觀展示排水系統(tǒng)；繪制地下排水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)“一張圖"，全局透視城市地下管網(wǎng)，、多角度、多元化動(dòng)態(tài)展示地理信息空間分布。
二、風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)及預(yù)警
（1）管網(wǎng)流量監(jiān)測(cè)
在雨污水管道關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上布設(shè)流量計(jì)，實(shí)時(shí)采集排水管網(wǎng)的流量、流速等數(shù)據(jù)，通過監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)實(shí)現(xiàn)雨污水管道流量、流速的實(shí)時(shí)感知和城域化匯集管理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)告警、精準(zhǔn)快速定位事故地段，并通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)接入到各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中，為城市排水精細(xì)化管理、應(yīng)急決策指揮以及行業(yè)應(yīng)用等方面提供科學(xué)有效的數(shù)據(jù)支撐。
（2）管網(wǎng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)
在雨污水管道以及排水河道的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)布設(shè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)掌握城市排水管網(wǎng)水質(zhì)情況，并上傳至管理平臺(tái)及各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)、預(yù)警，能精準(zhǔn)快速定位水質(zhì)問題。可控制污水向地表水環(huán)境和市政雨水管道排入，同時(shí)也可控制河湖等地表水進(jìn)入污水系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)晴天截流污水、雨天截流初雨、后期雨水入河。
（3）管網(wǎng)泥沙監(jiān)測(cè)及預(yù)警
通過在管道設(shè)置泥沙厚度監(jiān)測(cè)儀，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集至監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，以使工作人員在任何時(shí)候能清楚地掌握排污管道，污水管道，城市地下水管道的污泥量，及時(shí)有效地執(zhí)行排泥操作，避免因積泥太多造成排泥管口堵塞。
（4）可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)及預(yù)警
在易聚集有毒有害、易燃易爆氣體的污水管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)內(nèi)布設(shè)有害氣體監(jiān)測(cè)傳感器和壓力傳感器，實(shí)時(shí)掌握城市排水管網(wǎng)內(nèi)有害氣體濃度指標(biāo)和壓力狀態(tài)，并及時(shí)上傳至管理平臺(tái)，對(duì)管網(wǎng)異常情況進(jìn)行快速預(yù)警，可對(duì)報(bào)警點(diǎn)位置進(jìn)行快速定位，為管網(wǎng)問題的追溯提供有效的、準(zhǔn)確的系統(tǒng)化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
（5）窨井液位監(jiān)測(cè)及預(yù)警
在城市窨井內(nèi)安裝窨井液位監(jiān)測(cè)儀，將窨井液位數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)排水管網(wǎng)液位在線分析、多級(jí)報(bào)警、淤堵分析、內(nèi)澇分析等，為排水管理部門提供實(shí)時(shí)的、有效的系統(tǒng)化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
（6）窨井井蓋狀態(tài)監(jiān)測(cè)及預(yù)警
在城市窨井井蓋上安裝智能井蓋監(jiān)測(cè)終端，當(dāng)井蓋發(fā)生位移、傾斜等變化時(shí)，將觸發(fā)智能井蓋監(jiān)測(cè)終端工作，及時(shí)將報(bào)警信息傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)窨井井蓋狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)城市窨井安全防御監(jiān)測(cè)。
（7）氣象降雨監(jiān)測(cè)及預(yù)警
在排水管網(wǎng)分區(qū)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)布設(shè)雨量監(jiān)測(cè)站，實(shí)時(shí)掌握城市排水分區(qū)降水量，并將數(shù)據(jù)及時(shí)上傳至監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)連續(xù)降雨進(jìn)行長(zhǎng)歷時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)典型的中雨、大雨、暴雨等級(jí)雨量進(jìn)行篩查，有助于門精準(zhǔn)、高效采取應(yīng)急措施，避免城市內(nèi)澇災(zāi)害。
（8）道橋積水監(jiān)測(cè)及預(yù)警
對(duì)城區(qū)積水點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)的水位監(jiān)測(cè)、降雨量監(jiān)測(cè)、視頻/圖像監(jiān)控，數(shù)據(jù)越限自動(dòng)預(yù)警提示，通過4G/5G/NB-IoT/光纖網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)傳至監(jiān)控中心軟件。市政管理部門借助該系統(tǒng)把握整個(gè)城區(qū)內(nèi)澇狀況，及時(shí)進(jìn)行排水調(diào)度，避免人員、車輛誤入深水路段造成重大損失。
（9）排水泵站監(jiān)測(cè)及預(yù)警
在排水泵站布設(shè)流量監(jiān)測(cè)設(shè)備、液位變送器、水泵控制柜等設(shè)備，實(shí)時(shí)采集排水泵站的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并通過可靠的網(wǎng)絡(luò)傳輸至風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)泵站運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，以及多個(gè)監(jiān)測(cè)泵站設(shè)備的分布式監(jiān)控和集中管理，將泵站的各種運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)通過數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、匯集分析，為排水管網(wǎng)精細(xì)化管理提供科學(xué)、有效的數(shù)據(jù)支撐。
（10）閘門及水位遠(yuǎn)程監(jiān)控
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)內(nèi)外河水位，多級(jí)預(yù)警，水位越系統(tǒng)自動(dòng)提示；實(shí)時(shí)監(jiān)控閘門的開啟關(guān)閉狀態(tài)，閘門開度；供電異常、閘門/排澇泵組故障、網(wǎng)絡(luò)中斷等，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，以便及時(shí)維護(hù)；同步視頻監(jiān)控內(nèi)河、外河、閘門、泵組，視頻和數(shù)據(jù)既可同屏顯示也可分屏顯示，全面展示現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)場(chǎng)景。
三、風(fēng)險(xiǎn)隱患跟蹤處理
（1）風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別管控
建立風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、危險(xiǎn)源管理，辨識(shí)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)危險(xiǎn)源，分層分級(jí)四色預(yù)警管理。包括一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)、二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)、三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)和四級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，分別用紅、橙、黃、藍(lán)四種顏色標(biāo)示。
（2）隱患治理跟蹤
對(duì)各類異常情況和隱患進(jìn)行專題化集中管控治理跟蹤，平臺(tái)自動(dòng)生成隱患跟蹤事項(xiàng)，將事件推送給相關(guān)責(zé)任人，責(zé)任人完成隱患治理后反饋給平臺(tái)，重點(diǎn)監(jiān)護(hù)、持續(xù)跟蹤、全過程監(jiān)管。
（3）應(yīng)急保障處置
監(jiān)管統(tǒng)計(jì)應(yīng)急保障資源、數(shù)字預(yù)案、應(yīng)急演練情況，掌握考核供水企業(yè)的應(yīng)急處置能力，監(jiān)管應(yīng)急處置過程、處置時(shí)長(zhǎng)、事故總結(jié)評(píng)估。
