四信城市防汛排涝监测预警解决方案，改善提升城市防洪排涝能力

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发布时间：2022-03-08

　　根据气象部门预测，2022年属于偏差年景，开汛后将会出现多次降水集中期，可能引起暴雨山洪等次生灾害，严重威胁人们的生命和财产安全。

　　政策导向

　　《国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见》（国办发〔2021〕11号）指出“建立完善城市感知协同信息平台，整合各部门防洪排涝管理相关信息，在排水设施关键节点、易涝积水点布设必要的智能化感知终端设备，满足日常管理、运行调度、灾情预判、预警预报、防汛调度、应急抢险等功能需要”。

极端天气增多，短时内大量降雨，造成城市排水系统瘫痪

城市面积扩张，地面雨水渗透力下降，易造成排水管道拥堵

存在着排水设施不完善、排水系统年久失修等问题

排水系统规划设计标准低，排水管理体制不完善

需大力加强城市排水基础设施的建设，最大程度降低汛期内涝造成的损失

建立起城市防汛排涝预警系统，全面掌握城市内涝状况、实现排水统筹调度

　　如何防汛？如何治理城市内涝？

　　据此，四信凭借多年科技防汛预警研发经验，综合运用物联网、大数据、云计算、移动互联网等先进技术，打造了一套集实时监测、预警发布、指挥决策、分析总结为一体的城市防涝感知协同指挥系统，实现了城市防涝应急调度的“时效性、可视性、智能性、共享性”目标，为城市防汛防涝工作建立了一个贯穿汛前、汛中、汛后全流程的业务支撑系统。

　　系统针对整个城市防汛排涝管理体系，形成针对多个防汛排涝场景的实时监测预警，通过雨量计、水位计、电子水尺、多普勒流量计等多种设备的雨水情感知，利用传输设备形成的公网传输链路，把数据汇总到监控中心，由中心进行数据汇聚、整合、分析，建设多个适合管理方的智慧应用，一旦发现异常及时通过声光报警灯多种方式进行预警发布，及时撤离或进行管理调度。最终形成完整的感知-传输-监测-预警-撤离的完整防汛排涝的管理闭环，有效保证人民的生命财产安全，提升政府防涝信息化水平。

　　雨量监测

　　降雨是导致城市防汛排涝的“罪魁祸首”，大雨是对一个城市排水系统的严峻考验。有效的降雨监测能对该区域的防汛排涝情况实现一个有效感知，以做出及时应对。

　　雨量采集采用翻斗式雨量计，翻斗式雨量计是一个机械双稳态结构，当一斗室接水时，另一斗室处于等待状态，当所接雨水容积达到预定值时，由于重力作用自己翻倒，处于等待状态，每一斗0.1/0.2/0.5mm，以此计数累加，精度可达到国家I级水准。

　　积水水位监测

　　城市隧道、下穿隧道、地铁站口、低洼处等的积水在暴雨天气非常容易产生，需要对其积水状态进行实时监测，便于防汛部门掌握各地积水情况，及时处理交通调度。

　　根据不同地形采用雷达水位计或电子水尺的方式进行监测，雷达水位计采用雷达调频连续波（FMCW）的测距原理，能精确测距，滤除杂波影响，适用于大部分的积水监测场景，免接触，维护简单；电子水尺适用于有建筑物的且积水处车流多的场景，采用电阻或电容式，能精确感知水位的深度。采集的水位信息通过遥测终端进行传输，同时配置相应视频摄像机，及时回传现场的积水、水位情况。

　　河道水位监测

　　城市河道水位监测系统主要由雷达水位计、监测主机及服务端组成水位计通常采用壁挂的方式安装于河道桥梁侧方，可实时采集河道水位数据，通过串口通信方式将数据上报到监测终端。监测主机收到探测器上报的数据后，再经无线4G/5G/NB-IoT通信，将水位数据实时上报到后台服务器，监管人员可通过业务终端及时了解到当前河道情况。

　　窨井液位监测

　　近年来暴雨频发，许多城市出现内涝问题，城市窨井口堵塞导致排水不畅是“城市看海”现象的一大主因。窨井水位可直观准确地反映城市排水管道的运行状态，建设城市窨井水位监测系统，是监测窨井排水情况最重要的科技手段之一。

　　窨井水位监测系统能全面掌握排水管网的充满度，有效支撑排水管网的日常运维工作和汛期排涝联动。窨井液位监测系统主要在城市窨井内安装液位计、窨井监测RTU，将窨井液位数据动态传输到物联网窨井液位监测系统平台，通过窨井液位监测系统平台实现排水管网液位在线显示、多级报警、内涝分析等。

　　排水管网流量监测

　　排水管道流量监测系统是指在雨污水管道关键节点上布设流量监测仪，实时采集排水管网的流量、流速、液位等数据，通过指挥中心的排水管网流量监测系统平台实现雨污水管道流量、液位、流速的实时感知和城域化汇集管理，实现实时监测告警、精准快速定位事故地段，并通过数据传输网络将采集到的数据接入到各个应用系统中，为城市排水精细化管理、应急决策指挥以及行业应用等方面提供科学有效的数据支撑，实现经济效益和社会效益的不断增长。

　　本地预警

　　利用网络传输方式，实现网络流媒体语音合成告警、数据转语音告警。同时还可通过LoRa网络进行数据告警，通过本地麦克风喊话进行告警，适合放置于主要河道交汇的街道或者易涝点等地区。同时也可以预置信息、MP3音频，一旦发生预警直接转语音告警或发送相关预置短信预警，有需要的地方可增加安装声光报警器设备。

　　LED信息发布

　　雨量、水位等数据通过LED屏实时展示，对过往车辆、行人进行有效提醒。

　　城市防汛监测预警系统

　　为推进城市防汛工作，需要建设防汛排涝信息系统，整合各部门防洪排涝管理相关信息，在排水设施关键节点、易涝积水点布设必要的智能化感知终端设备，有效支撑日常管理、运行调度、灾情预判、预警预报、防汛调度、应急抢险等各项防汛管理工作。

　　利用可视化的手段（水位监测、流量监测、视频监控等）实现对水雨情、险情的实时监控；对突发汛情、险情、灾情实现及时预警；利用水位监测以及视频监测，及时获取易涝点积水情况，实现超警戒水位的预警，降低人工监视的工作强度。需要同步了解汛情、险情等情况，通过可视化平台的协同共享机制，实现防汛态势研判和防汛资源指挥调度，提高防汛应急的能力与水平，最大程度保证人民群众生命财产安全。