前言:

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，大量人口涌入城市，為城市的發(fā)展提供動力的同時也為城市的安全運行帶來了巨大挑戰(zhàn)。其中城市排水問題也是最為嚴重的問題之一，2012年7月21日至22日8時左右，中國大部分地區(qū)遭遇暴雨，其中北京及其周邊地區(qū)遭遇61年來最強暴雨及洪澇災害。截至8月6日，北京已有79人因此次暴雨死亡。[3]根據(jù)北京市政府舉行的災情通報會的數(shù)據(jù)顯示，此次暴雨造成房屋倒塌10660間[2]，160.2萬人受災，經(jīng)濟損失116.4億元[1]。經(jīng)過最近幾年的城市內(nèi)澇情況，通過對排水管道的監(jiān)控及分析，進而為城市排水管道設計規(guī)劃提供合理化建議，為城市防洪防澇預警提供實時數(shù)據(jù)資料。實現(xiàn)城市排水管網(wǎng)安全運行實時監(jiān)測，提高城市排水管網(wǎng)運營管理水平，數(shù)據(jù)分析的最終決策處理意見可供排水管理、管網(wǎng)養(yǎng)護、防汛搶險、其他相關部門等使用

監(jiān)測系統(tǒng)設計原則

1)可靠性

? ? 系統(tǒng)主要技術和產(chǎn)品具有成熟、穩(wěn)定、實用的特點，可充分滿足實驗應用、技術開發(fā)及實際應用的需要。保證在惡劣氣候條件下，能進行準確的監(jiān)測。

? ? 網(wǎng)絡設計保證網(wǎng)絡運行的可靠性，系統(tǒng)在任何一個節(jié)點出現(xiàn)意外時整個系統(tǒng)仍能運行。

2)先進性

使用成熟的先進技術，各項設備選型上考慮市場上技術支持好、服務力量強、設備性能穩(wěn)定、擴展性好的品牌，確保設計具有先進性及前瞻性。

3)可擴展性

在系統(tǒng)建設時，不一味追求高配置，而是應在保證系統(tǒng)在一定時期內(nèi)的先進性的前提下，設計具有良好擴展性的系統(tǒng)結(jié)構，選擇具有良好擴展性和升級能力的產(chǎn)品，系統(tǒng)結(jié)構模塊化，以保證整個系統(tǒng)的可擴展性。監(jiān)測系統(tǒng)的總體設計考慮到監(jiān)測數(shù)據(jù)的增加預留空間。為以后的實驗技術拓展預留空間。

4)高性價比

力求最優(yōu)的性能價格比，在保證系統(tǒng)高性能的同時盡量減少用戶的投資。

系統(tǒng)組成

1)監(jiān)控中心：主要硬件：服務器、工作站計算機、無線路由器、顯示屏等。

2)主要軟件：操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、水位實時監(jiān)測與管理系統(tǒng)軟件、防火墻軟件

3)通信網(wǎng)絡：中國移動公司GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡。

4)測控終端：GPRS/CDMA電池供電無線測控終端。

5)供電方式采用電池供電方式。

6)計量設備：水位傳感器、水流速傳感器、紅外攝像傳感器、溢出報警傳感器。

實驗系統(tǒng)可以實現(xiàn)的功能

1)遠程設定功能

設置在監(jiān)測站的計算機可以遠程設定下屬所轄監(jiān)測點的警戒水位值等。

2)自動傳輸報警功能

當超過預警水位時測報裝置將自動上報水位信息到監(jiān)測站的計算機上，計算機的屏幕上將有顯示和蜂鳴器響起。同時把水位信息上報。

3)數(shù)據(jù)檔案功能

系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)信息都會自動保存在計算機的大型數(shù)據(jù)庫中，便于數(shù)據(jù)檢索和數(shù)據(jù)分析。

系統(tǒng)特點

1)配合排水管網(wǎng)模擬實驗臺實現(xiàn)對排水管網(wǎng)的連續(xù)監(jiān)測；

2)提供新型傳感、監(jiān)測技術的測試環(huán)境；

3)能夠模擬強降雨災難環(huán)境的連續(xù)監(jiān)測；

4)能夠進行監(jiān)測數(shù)據(jù)分析；

5)窨井測控終端為電池供電，使用一次性鋰電池，現(xiàn)場不需要外接電源就可以實現(xiàn)現(xiàn)場基本傳感器的供電、數(shù)據(jù)采集與傳輸，傳感器包括：窨井水位傳感器、水流速傳感器、紅外攝像傳感器、溢出報警傳感器等；

6)提供實驗控制軟件的源代碼、提供開放接口，便于二次開發(fā)及新型傳感器監(jiān)測技術測試研究；

7)完成實驗臺工作過程數(shù)據(jù)采集和控制實驗；

8)提供各實驗系統(tǒng)的全套實驗設備說明書和有關實驗操作與維修說明書，提供電子版實驗指導書。

9)實驗過程的數(shù)據(jù)采集和控制可全部采用計算機操作完成。

10)利用現(xiàn)場傳感技術實時監(jiān)測窨井及排水管道參數(shù)數(shù)據(jù)，通過GPRS網(wǎng)絡通訊傳輸，性能穩(wěn)定可靠，覆蓋面光，不受地形地勢限制。

11)系統(tǒng)數(shù)據(jù)展示和分析充分利用，根據(jù)現(xiàn)場傳感器數(shù)據(jù)，分析排水管網(wǎng)瓶頸和運行問題；分析不同企事業(yè)單位等不同用戶用水排水問題；數(shù)據(jù)可以以WEB方式實時發(fā)布，同時滿足防汛、調(diào)度、養(yǎng)護、管理等不同部門同時的應用需求。

技術指標如下：

1）、有效降雨面積：4×9m（36）平米

2）、降雨高度：2.1m（降雨噴嘴至實驗平臺高度）

3）、雨強連續(xù)變化范圍：20-150mm/h

4）、降雨均勻度系數(shù)： 大于0.86

5）、雨滴大小調(diào)控范圍：1.7～2.8mm

6）、降雨調(diào)節(jié)精度：7mm/h

7）、柜式控制臺，液晶顯示數(shù)據(jù)及雨強值和雨強曲線，可以實現(xiàn)手動、自動等控制模式

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