城市内涝监测预警系统解决方案

一、方案背景
城市化进程的逐渐加快，城市内人口大量增多，交通运输压力增大，城市建设越来越密集，道路铺建面积越来越多，城市化的发展改变了城市区域的地表环境，致使城市雨水不能像农村或是古代雨水那样，从地表渗透到地下，只能依靠城市排水系统进行排水。而现在许多城市的排水系统是在城市建设初期建造，受经济条件的限制，建设标准偏低，导致以前的排水系统跟不上现在城市所需。
全球气候变化影响，暴雨等极端天气降雨强度大、范围集中，加之部分城市排水防涝等基础设施建设滞后、调蓄雨洪和应急管理能力不足，出现了严重的暴雨内涝灾害。主要成因包括：城市地理位置因素、城市水文条件被破坏、城市地表水下渗能力低、城市下水道不足、 城市的雨岛效应。
二、系统组成
城市水问题、内涝问题的解决必须基于系统化、立体监测的理念来解决。城市内涝监测系统由现场监测站及监控中心平台软件组成，现场监测站由雨量传感器、电子水尺/雷达水位计、流速/流量传感器、水质传感器、气体传感器、视频监控、声光报警器、LED显示屏、遥测终端机和电源系统组成。监控中心软件平台可远程监测重点区域的空中降雨量、地面产流、排水管网汇流等实时数据，基于平台数据和管网分布信息，通过分布式水文模型实现内涝监测、淹没分析及积水水位预测功能。系统由三部分组成分别为：数据采集部分、网络传输部分、数据管理中心三部分组成。
数据采集部分：数据采集部分由水位传感器、在线水位监测仪、电子水尺、激光水位计传感器等和现场视频进行连续自动在线监测;

网络传输部分：网络传输部分主要设备为智能遥测终端，负责连接前端采集设备，将前端采集设备的采集数值通过5G/4G/3G无线网络或者NB-IoT、LoRa其他网络对数据进行传送;

数据管理中心：数据管理中心又可以分为三个小部分，分别是水资源监测云平台、数据处理中心、数据库存储，城市内涝监测云平台可使用积水监测云平台也可以使用用户自己开发的防汛监测云平台，通过大屏、PC端、移动端对图形化后的数据进行展示与处理，同时将数据存入数据库中，对数据进行永久化存储。
三、系统功能
●在线监测：以GIS地理信息系统、模拟数据图在线视频等多种方式，全方位体现低洼区域积水的实际运行参数情况，查看直观显示各水位站、积水点的监测站分布位置、当前水位、警戒水位、供电信息以及设备运行状态等。

●数据分析：显示各水位站、积水点的实时水位和电池电压，并提供360度现场监控图像，实时展现各水位站、积水点的水位小时变化曲线图。针对城市内涝低洼运行中的各项指标集中分析，提供历史数据查询及多个安全指标数据对比的功能。
●排涝管理：对排涝及其相应的预案信息、基础资料、周边环境、数据报表等进行集中管理，使排涝管理更加信息化、自动化。

●预报预警：实时分析和解读各监测数据，做出单项或多项对比报警功能，对出现的预报预警情况，进行在低洼区LED提示屏，支持声光报警及LED预警信息（“允许通行”、“谨慎通行”、“禁止通行”等）发布功能，也通过短信推送至手机、移动端APP，可在移动端查看监测数据、预警信息保证预报预警得到及时的处理。

●系统管理：为信息发布平台提供了良好管理支持，使信息发布平台更加灵活、更易扩展。

●智能联动：可以通过城市内涝防汛参数，可以提前判断内涝汛情的到来，联动LED实时发布信息，且可以联动现场排水设备进行及时排水，避免和延缓城市内涝的发生。

●天气预报：根据具体城市定位，实时显示卫星云图、雷达图、分时天气预报及七日天气预报。

四、系统特点
◆应用范围广：实时监测道路低洼处、下穿式立交桥和隧道的积水，并通过4G/5G网络远程传送至城市内涝监测系统平台。

◆多类传感器采集：城市内涝智能监测预警系统集成雨量采集、图像采集、水位采集等，通过系统预报分析，及时把预警信息发布出去。

◆多元化预警发布：发布预警采用广播、LED电子屏、预警灯、短信等多种广大群众喜闻乐见乐见的方式报警。保障市民出行安全、及时避免人员、车辆误入深水路段造成重大人身伤害与财产损失。

◆一体化安装：城市内涝（积水）监测站由雨量、图像、水位预警产品单元组成的一体化采集站，安装简单、操作方便。
五、系统意义
城市内涝监测预警系统事关社会稳定和国民经济发展大局，良好的城市内涝监测预警系统设施和完善的防御措施，是城市可持续发展的基本保障。城市内涝监测预警监测系统可以充分利用科技手段，以问题为导向，为决策、应急和预警提供保障，为暴雨条件下城市建筑和市民的生命安全保驾护航。