道路积水预警系统(城市道路积水监测预警系统)

道路积水预警系统、城市道路积水监测预警系统一、系统概述1.1、需求背景近年来，雨季及气候异常引起的城市内涝给市政部门带来了巨大的压力，由强降雨引发的河水倒灌、道路水淹、交通堵塞、桥梁建筑损毁等，给国家和人民带来了巨大的经济甚至生命损失。为最大程度降低内涝造成的损失，一方面我们要大力加强城市排水基础设施的建设；另一方面为全面掌握城市内涝状况、实现排水统筹调度，我们要对河道水位以及地道桥、低洼路段的积水水位进行实时监测，建立起道路积水预警系统（城市道路积水监测预警系统）。当前，XX区数字化城市建设项目正在紧张建设，而道路积水预警系统（城市道路积水监测预警系统）作为数字化城市建设的重要部分也正在积极筹备中。针对XX区的地理特点、气象条件、环境因素等多方面特点，制定出如下建议方案。1.2、设计思路道路积水预警系统（城市道路积水监测预警系统）采用业界最先进的DCS理念来设计和实现。系统可分为多级监控中心，区主管部门内建立监控总中心，负责对整个区的内涝点进行全面的监测和管理；系统同时预留对外数据接口，如有需要可实现与市主管部门监控中心进行对接，实现各城区联网监测。二、系统组成道路积水预警系统（城市道路积水监测预警系统）主要由四部分构成：监测中心：GPRSGPRS市级监控总中心（功能预留）地道桥积水监测点河道水位监测点GPRS低洼处积水监测点区级监控总中心PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建硬件构成：服务器、计算机、打印机、显示大屏、短信报警模块、交换机等。软件构成：城市防汛监测预警系统软件、数据库软件和操作系统软件。通信网络：GPRS网络、INTERNET公网（监测中心绑定固定IP）。监测设备：水位/积水监测终端现场仪表：超声波水位计、压力式水位计、雷达液位计、电子水尺等。系统拓扑图：GPRSINTERNET打印机服务器显示大屏监测中心GPRS值班员计算机短信报警模块监测中心局域网交换机河道水位监测点低洼处积水监测点道桥积水监测点水位监测终端DATA-9201水位监测终端DATA-9201水位监测终端DATA-9201PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建三、通信网络鉴于道路积水预警系统（城市道路积水监测预警系统）实时监测的需求，并充分考虑到系统的安全性、稳定性和实效性等诸多因素，建议采用公网专线的组网方式来构建系统通信网络。各监测点的监测设备内安装中国移动公司的SIM卡，通过GPRS无线网络将水位监测数据，报警数据传输到监控中心。另外在重要的测站还需要安装视频摄像头，由于实时视频占用带宽较大，不能采用2G网络进行传输，一般采用3G或者4G网络进行视频图像的传输。四、系统设计原则（1）经济实用性利用当前先进、成熟和高起点的主流现代信息技术，开发了技术可靠、性能稳定的硬件平台；并设计了具备良好体系结构、人性化操作界面和稳定运行机制的远程监控软件平台。城市道路积水监测预警系统具有良好的适应性、极高的先进性和较长的生命周期。同时还充分考虑了经济性和实用性，可充分利用和保护系统的现有资源，提高资源利用率。（2）先进可靠性平升在系统软硬件产品选型上选取同类产品中最先进、最可靠的产品，以保障系统的先进可靠性。（3）开放可扩展性城市道路积水监测预警系统采用模块化的设计架构，有利于与其他系统的集成和对接，充分保证了系统的开放性和可扩充性，为系统技术更新、功能升级留有余地。（4）安全保密性为加强系统安全建设，我公司从系统安全性、数据安全性、网络传输安全性等多方面来保障系统的长期、稳定和可靠运行。系统设计采用严格的安全保密措施，保证内部信息不被窃取；并充分利用开发工具所具有的网络级、数据库级、文档级、文档区域段级和文档内域级安全保密机制，实现数据加密，保障数据安全。（5）标准规范性信息定义统一，编码统一，执行国家行业标准和规范。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建五、监控中心监控中心平台既可以由平升公司提供，也可以接入数字城市大平台。5.1与数字城市大平台的通讯方式平升公司可以提供“通讯服务器”作为通讯程序，此程序可以与平升公司所有的数据采集、传输设备连接，支持的组网方式有公网专线TCP、公网专线UDP、VPN专网、串口直连等。通讯服务器除了解析数据以外，还可根据需要对上报的数据做进一步的整合、衍生等处理。通讯服务器对外提供的接口方式有三种：数据库接口、WebService接口、OPC接口。（1）数据库接口数据库接口分为两种：一种是平升公司直接开放监控系统数据库，平台从数据库中取数据。另一种是根据平台方提供的中间数据库，平升公司按照要求写入监控数据。（2）WebService接口WebService方式支持两种：一种由平台方设置WebService接口服务，平升公司根据接口要求上报监控数据。另一种由平升公司提供WebService接口服务，平台方从接口读取监控数据。（3）OPC通讯服务器能够通过OPC方式将实时数据提供给外部程序，使用时通讯服务器作为OPC的Server部分，外部程序作为OPC的Client部分。OPCServer在系统中的注册名为“PS.OPC.SERVER.30”，支持OPC1.0、OPC2.0协议接口，目前支持在32位操作系统上运行。OPCServer默认部署到通讯服务器所在的计算机上，在OPC网络通讯有困难的情况下，也可以部署到OPCClient所在的计算机。OPC方式目前支持数据的读取，不支持Client对数据的改写。5.2道路积水监测系统软件介绍积水监测系统软件可以做成BS版网页形式，也可以做成CS版客户端安装形式。◆实时监测道路低洼处、下穿式立交桥和隧道的积水水位，并通过GPRS或光纤网络远程传送至城市内涝监测预警中心。◆立交桥、隧道监测点可通过情报板自动提示（或监测中心远程手动提示）当前积水水位PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建值或“允许通行”、“谨慎通行”、“禁止通行”等警示信息。◆立交桥、隧道积水监测点可与本地排水泵站实现联动，根据积水水位自动控制排水泵组的启停。◆监测点具备光纤通信条件时，可扩展实时视频监控功能。◆水位过高、设备异常时系统自动报警，并自动向责任人手机发送报警短信。◆系统软件具备地图展示、数据存储、数据查询、数据统计、曲线分析等功能，可导出为EXCEL报表或直接打印。◆系统软件支持OPC接口，可接入上一级综合指挥调度平台。◆该软件应该具有国家版权局颁发的计算机软件著作权证书与制造商所在省份工业与信息化厅颁发的软件产品登记证书。◆系统的设计要求是基于GPRS数据传输技术和网络技术之上的，软件开发采用B/S和C/S两种结构相结合的方式设计：1）数据汇集处理和前端控制程序等应用系统采用C/S体系结构。2）监控调度人员使用客户端软件访问系统完成所有操作，采用C/S体系结构。其他非监控类人员使用浏览器访问系统完成所有操作，采用B/S体系结构。◆软件同时支持通过GPRS、短消息、北斗、光纤网络等方式同现场终端通信。◆支持浏览器、客户端软件登录网络（因特网、局域网）访问系统。系统软件采用Web技术，局域网用户可通过内网访问，广域网用户可通过公网访问系统，经PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建认证用户名和密码后进入相应级别管理系统，进行相关操作与管理。◆电子地图可视化界面显示1）主界面以城市地图为背景，直观显示各测点位置分别情况、雨水情信息及警戒状态，并以各种不同颜色表示警戒状态。2）管理人员可以通过鼠标拖动摆布测点的位置。3）通过鼠标选择测点可直接进入测点详细信息显示界面，内容包括：测点的基本信息及最新监测数据（水位、降雨量、雨水情警戒状态、最后一张照片、水位曲线等信息）显示、即时召测、控制拍照功能。4）采用光纤通讯方式时，要求上位机软件可以将视频图像集成到软件当中，该测点的视频要求与数据在同一个界面显示，方便值班人员随时调用视频图像与现场上报的数据做对比。◆系统支持定时主动上报+事件告警主动上报+定时问询+即时召测主动上报包括定时主动上报和报警主动上报；定时主动上报是指测控终端按指定时间间隔定期上报监测数据；报警主动上报是指现场异常状态报警，如：设备故障、水位警戒状态变化、降雨量状态、终端开门等。上位机问询包括定时问询和即时召测定时问询是指软件定时下发采集命令，采集现场所有测点信息，采集时钟基准统一为计算机时钟，保证数据同时性。即时召测是指用户在需要时，通过软件下发命令，采集指定监测点当前数据。◆系统支持远程设置现场测点水位警戒线值、雨强等级报警，并支持接收水位报警信息，弹出报警信息提示、声音提示。1）系统接收到报警信息后弹出报警提示信息，并进行声音报警，管理人员确认信息后，可直接查看最新现场照片，显示当前现场状态。2）系统可针对每个测点分别设定多个报警短信接收人，在接收到报警信息后，第一时间向其发出预警信息。◆软件模块化设计，主要包括系统信息管理、测点信息管理、实时在线监测、历史记录管理、报表曲线分析、日志管理等功能模块PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建）用户管理模块2）权限管理模块1）系统具备授权管理、秘密保护功能，授予不同的操作员不同的级别与操作管理权限。各部门、各级别管理人员可以通过网络访问管理系统进行相关信息查询、管理。2）系统管理人员可通过此模块对系统用户信息、权限进行管理。2测点信息管理1）测点信息管理2）短息通知管理对测点安装场地信息及测控终端信息、雨水情信息、照相机信息的管理3电子地图显示1）全局显示2）单个测点详细信息显示3）测点位置编辑1）主界面以城市地图为背景，直观显示各测点位置分别情况、水位、雨量及警戒状态，并以各种不同颜色表示警戒状态。2）通过鼠标选择测点可直接进入测点详细信息显示界面，内容包括：测点的基本信息及最新监测数据显示、即时召测、控制拍照功能。4实时在线监测信息列表显示单个测点详细显示即时召测、拍照远程设参显示各监测点最新数据1）实时数据：显示监测点的基本信息、最新雨水情数据及状态，并通过颜色标示警戒状态。2）详细信息：测点的基本信息及最新监测数据显示、即时召测。3）即时召测、控制拍照：通过软件下发召测命令，远程读取指定监测点当前数据。4）远程设参：远程设置水位警戒线值、雨情等级报警值5历史记录管理1）监测记录管理2）报警记录管理1）可按测点、时间段等条件对历史记录信息进行查询、Excel表格输出、打印输出。2）可按测点、时间段、报警类型等条件对报警记录信息进行查询、Excel表格输出、打印输出。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建）报表管理2）曲线分析1）可以按测点、时间段等条件生成（某一个时间段的时、日、旬、月、年）水位报表，并生成Excel表格、打印输出。2）以曲线的形式显示水位过程曲线。7日志管理系统信息管理日志测点信息管理日志短息通知日志测点操作日志参数设置日志◆系统软件支持SQL数据库，可存储不少于三年的各种历史数据，数据存储间隔可设置。◆软件良好扩展性、兼容性和开放性，可为系统后期扩展升级、向其他相关平台系统提供数据共享服务提供规范性接口。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建六、监测站现场立交桥及重要路段监控可采用两种方式：一是安装水位计，水位监测终端DATA-9201，通过GPRS方式远程监测水位，二是安装视频摄像头，监控中心可以查看现场的视频图像。安装水位计和水位监测终端的监测现场，通过GPRS网络将水位数据传送给监控中心。为了增加系统的灵活性，采用太阳能与市电互补供电型水位监测终端DATA-9201。正常一般情况下使用太阳能供电，节省能源，太阳能电源用尽时自动切换为市电供电。水位计可以根据环境安装静压式液