智慧排水管網(wǎng)流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案

一、系統(tǒng)概述

通過(guò)科學(xué)合理的布設(shè)方案設(shè)計(jì)，在排水管道關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上布設(shè)流量監(jiān)測(cè)儀，實(shí)時(shí)采集排水管網(wǎng)的流量、流速、液位數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)范圍內(nèi)排水管網(wǎng)流量、流速、液位的實(shí)時(shí)感知和城域化匯集管理，并通過(guò)可靠的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將前端采集到的各類(lèi)數(shù)據(jù)接入到各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中，提升數(shù)據(jù)的利用價(jià)值，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、內(nèi)澇分析、淤堵分析、管網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)分析等功能，為“雨污分流、正本清源、黑臭水體整治”等提供系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)支撐，加快管網(wǎng)問(wèn)題的定位，推進(jìn)黑臭水體的整治，降低城市內(nèi)澇的危害。

二、系統(tǒng)架構(gòu)

1. 感知層

多普勒流量監(jiān)測(cè)儀位于物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的最底層，通過(guò)傳感網(wǎng)絡(luò)獲取感知信息。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的核心，是信息采集的關(guān)鍵部分。

2. 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層是數(shù)據(jù)通信的核心，是數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕ǖ?，網(wǎng)絡(luò)層主要采用NB-IoT和4G通信網(wǎng)絡(luò)，具備覆蓋廣、連接多、速率快、成本低、功耗低、架構(gòu)優(yōu)等特點(diǎn)。

3. 通信服務(wù)層

通信服務(wù)層主要是實(shí)現(xiàn)排水管網(wǎng)流量監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)的匯集與數(shù)據(jù)管理，并提供Socket通訊服務(wù)、Data base存儲(chǔ)服務(wù)、Web Service、MQTT代理服務(wù)、App回調(diào)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)與排水管道管理平臺(tái)對(duì)接，為管理平臺(tái)等應(yīng)用層提供專(zhuān)業(yè)、全面、可靠、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)通信服務(wù)。

4. 應(yīng)用層

應(yīng)用層為排水管網(wǎng)流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)及第三方應(yīng)用平臺(tái)，為運(yùn)維部門(mén)、管線權(quán)屬單位等相關(guān)部門(mén)提供數(shù)據(jù)展示、決策分析等信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的管網(wǎng)管線流量進(jìn)行集中展示與監(jiān)管，為排水系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷與風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)狀評(píng)估、緊急情況處理、輔助決策判斷、綜合規(guī)劃發(fā)展等提供支持。

三、系統(tǒng)功能

1. 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)告警

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)排水管網(wǎng)的流量、液位狀態(tài)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定報(bào)警規(guī)則，對(duì)排水管網(wǎng)流量、液位的異常情況進(jìn)行告警監(jiān)測(cè)。安裝在排水管道下的流量監(jiān)測(cè)儀定時(shí)打包上傳采集到的液位數(shù)據(jù)，每當(dāng)排水管網(wǎng)流量、液位超出閾值時(shí)，立即發(fā)出報(bào)警信息，通知相關(guān)負(fù)責(zé)部門(mén)采取措施，且系統(tǒng)還會(huì)對(duì)不同等級(jí)的流速、流量、液位進(jìn)行不同等級(jí)的告警。

2. GIS地圖展示

在電子地圖上顯示監(jiān)測(cè)點(diǎn)位、基本信息、實(shí)時(shí)狀態(tài)等，也可以通過(guò)文本形式展示監(jiān)測(cè)位置、基本信息、實(shí)時(shí)狀態(tài)、歷史狀態(tài)記錄等信息。

3. 管網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行

掌握排水管網(wǎng)的真實(shí)運(yùn)行狀況，對(duì)關(guān)鍵排水節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。關(guān)鍵排水管網(wǎng)運(yùn)行發(fā)生狀況時(shí)，進(jìn)行事故分析，高效協(xié)調(diào)排水運(yùn)行單位和排水養(yǎng)護(hù)單位的協(xié)同工作。

4. 數(shù)據(jù)分析

通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中大量的流量、液位數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，從不同角度、不同維度、不同需要等方面，對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行重組、匯總及對(duì)比分析，挖掘出更有利于提升排水管網(wǎng)管理水平和效率的有價(jià)值數(shù)據(jù)。例如及時(shí)準(zhǔn)確的獲取排水管網(wǎng)流量、液位數(shù)據(jù)，進(jìn)行淤堵分析、內(nèi)澇分析、管網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)分析等。

四、系統(tǒng)特點(diǎn)

1. 集成度高

從業(yè)務(wù)問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，建立一套集成硬件產(chǎn)品、軟件產(chǎn)品、數(shù)據(jù)服務(wù)、通信服務(wù)、保障服務(wù)為一體的排水管道流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案。

2. 科學(xué)布點(diǎn)

對(duì)雨污水流量進(jìn)行針對(duì)性的、專(zhuān)業(yè)的布點(diǎn)方案設(shè)計(jì)，在居民區(qū)、工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)等各區(qū)域排水管道的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)布設(shè)雨污水流量監(jiān)測(cè)儀，全面監(jiān)測(cè)整個(gè)排水體系的流量、液位、流速等狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)全鏈路透視。

3. 先進(jìn)可靠

方案在滿足功能的實(shí)用性和現(xiàn)有需求的前提下，考慮技術(shù)上的先進(jìn)性，設(shè)備端采用邊緣計(jì)算以及廣覆蓋、信號(hào)強(qiáng)的無(wú)線NB-IoT通信方案，平臺(tái)端具備通用、便捷、專(zhuān)業(yè)的接口服務(wù)，使排水管網(wǎng)流量監(jiān)測(cè)達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控、快速響應(yīng)、科學(xué)決策的目的，以避免在短期內(nèi)因技術(shù)陳舊而造成整個(gè)系統(tǒng)性能不高或過(guò)早淘汰。

4. 性價(jià)比高

系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、節(jié)約人力物力，使有限的投資發(fā)揮最大的效用，有效降低了排水管網(wǎng)安全事故造成的經(jīng)濟(jì)損失以及降低了項(xiàng)目總成本投入。