城市道路积水监测预警系统设计方案

近年来，由强降雨引发的道路低洼处、下穿式立交桥和隧道产生大量积水的现象时有发生，给人们的出行带来很大不便，严重时甚至会造成人民生命、财产的重大损失。

城市道路积水监测预警系统可实时监测城区各低洼路段的积水水位并实现自动预警。市政管理部门借助该系统可整体把握整个城区内涝状况，及时进行排水调度。交通管理部门通过该系统可获取各路段的实时积水水位，并借助广播、电视等媒体为广大群众提供出行指南，避免人员、车辆误入深水路段造成重大损失。

系统结构 

城市积水智能监测系统主要为城市道路、地面、隧道、立交桥等容易积水的场合提供预警服务。系统应用电子水尺于各立交桥桥洞、各路面街道、隧道等区域测量实时水位信息；采用高度集成的一体化设备，包含多传感器接入，本地化预警，远程无线发射，蓄电池充放电管理等单元，具有易于架设，使用简单，待机功耗低，通信距离远，可靠性高的优点。 

城市积水智能监测系统主要由数据中心以及分布在市内各处的监测站两大组成。

系统结构如图所示：

城市道路积水监测预警系统构成图

监测站包括电子水尺、温湿度传感器、雨量传感器等设备监测各个积水点的水文、气象数据，可以完成积水深度、温度、湿度、雨量等数据采集，并通过无线方式上传至数据中心。

监测点信息上报及预警示意图

数据中心通过相关的软件，接收并处理由监测站发来的数据，将处理的数据信息在第一时间分发给相关部门决策者，并根据具体情况及时发布预警信息。

数据中心实时监测数据图

在城市积水监测系统中，需要对众多的易积水点进行实时监测，大部分监测数据需要实时发送到数据中心的后端服务器进行处理，并通过WEB服务器发布。由于监监测站分散，分布范围广，因此采用LTE/3G/GPRS无线网络进行数据传输。与有线通信方式相比，LTE/3G/GPRS网络具有速度快、使用费用低、施工简单、维护方便等特点。

系统功能   

[if !supportLists]1、[endif]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。 

[if !supportLists]2、[endif]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）当前积水水位值或“允许通行”、“谨慎通行”、“禁止通行”等警示信息。

[if !supportLists]3、[endif]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。 

[if !supportLists]4、[endif]监测点具备光纤通信条件时，可扩展实时视频监控功能。 

[if !supportLists]5、[endif]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。 

[if !supportLists]6、[endif]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。 

主要设备

电子水尺

目前最常用的水位传感器，按测量方式大致可分为机械浮子式、光电浮子式、超声波式、电容式、压力式、气泡式、雷达以及电子水位传感器等多种形式，它们各有优缺点。其中，最适合在城市环境中使用的是电子水尺，它具有测量精度高，不受环境如温度、湿度、泥沙、波浪、降雨等因素的影响，安装时不需要建测井，既可以垂直安装，也可以倾斜贴壁安装。尤其适用于测量精度要求高，水位变幅不大的场合。

其主要特点为：

1、采用先进微处理器芯片为控制器，具备高可靠性及抗干扰性能，可应用于江河、湖泊、水库、河道、灌区渠道输水等水利水文工程中的水位监测，特别适用于自来水、城市河道、城市内涝（道路积水）等市政工程中的水位监测。

2、采用先进的生产工艺技术，采用棒体结构，并有不锈钢防护外壳，内部用高性能的密封材料进行特殊处理，产品具有防腐、防冻、耐热、耐老化的特点，可在泥桨、污液和腐蚀性液体等各种恶劣的环境中使用。

3、具有采样精度与传感器的测量体长度无关的特点，对不同变幅的应用环境，测量精度保持不变，精度1cm。（等精度测量，对不同的水位变幅，都保持测量精度不变）

4、既可以单支使用，也可以多段级联使用，可以根据现场实际安装位置及量程需求将传感器纵向级联以扩展测量量程，或横向阶梯级联形成多点测量网络。

工作模式：

2、水深测量

3、倾斜安装测量  

主要参数：

◆水位测量精度：1cm(全量程等精度)

◆水位分辨能力：1cm 

◆流量测量精度：±1﹪---5﹪（和选择的渠道测量类型有关） 

◆电        源：DC 12V

◆供 电 方 式： 太阳能电池板+锂电池组合供电/220V电源供电

◆电 源 消 耗：采样时≤5mA，非采样时≤200uA，通讯时≤200mA 

◆环 境 温 度：-10℃~70℃（不结冰）         

◆保 存 温 度：-40℃ ~ 80℃ 

◆湿       度：≤ 95% RH 

◆量       程:  80cm 、 160cm 、  240cm

◆分  辨   率:  1cm

◆测 量 精 度： 1cm

◆输 出 方 式： TTL、RS485（9600，N，8，1）、GPRS、电流型：0.4mA~20mA

现场安装方式：

根据现场实际情况，可以由不同单元规格的传感器段组合成需要的长度，然后用U形连接件连接成一支整体传感器。固定传感器的安装附件可以用PVC管、镀锌钢管（内径≥100㎜），也可以用12#槽钢外加防护罩等。

[if !supportLists]1、[endif]垂直贴壁安装

220V电源供                                       电太阳能供电

[if !supportLists]2、[endif]倾斜贴壁安装