一种城市水系监测管理系统技术方案

本发明专利技术属于城市水系监测技术领域，具体涉及一种城市水系监测管理系统，包括水情监测子系统、流域水质在线监测子系统、视频监控子系统、云平台信息发布及远程监测子系统、泵站及蓄水闸坝调度子系统，通过本发明专利技术，可为防汛抢险、抗洪救灾赢得宝贵的时间。当即将发生灾害时，可以通过网络、电话、广播等方式提前通知该区域的居民，使人民生命安全和财产损失大大降低。通过水质监测，可实时掌握全程水质情况，为河道污染、生态治理、植被维护提供数据支持；为菌种数量、种类的投放管理、治理方案调整、输水方案调整提供行动指南。通过总磷、总氮的监控，可为河道的水葫芦、蓝藻的预防和治理提供科学的数据依据。的数据依据。的数据依据。

【技术实现步骤摘要】
一种城市水系监测管理系统


[0001]本专利技术属于城市水系监测
，具体涉及一种城市水系监测管理系统。

技术介绍

[0002]随着“聚焦民生与服务、促进共享和协同”智慧城市建设号角的吹响，推进智慧城市管理，将智慧城市作为加快经济发展转型的战略导向成为城市建设的一项重要议题。城市内有河流流过，在汛期常爆发洪水，因此必要实时、高效、准确地获得河道雨量、水位、水质、流量、流速数据，并以此作防洪预警、泄洪调度、闸门管理，水质安全预警的决策依据。而目前还未有一整套结合物联网、信息化等技术针对城市内水系的监测管理系统。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种城市水系监测管理系统，具体技术方案如下：
[0004]一种城市水系监测管理系统，包括水情监测子系统、流域水质在线监测子系统、视频监控子系统、云平台信息发布及远程监测子系统、泵站及蓄水闸坝调度子系统；
[0005]所述水情监测子系统、流域水质在线监测子系统、视频监控子系统、泵站及蓄水闸坝调度子系统分别与云平台信息发布及远程监测子系统连接；
[0006]所述水情监测子系统用于监测各河流的所在区域的雨量、河流的水位及河流出入口的流量，并将监测的数据传输至云平台信息发布及远程监测子系统；
[0007]所述流域水质在线监测子系统用于监测各河流的水质，并将监测的数据传输至云平台信息发布及远程监测子系统；
[0008]所述视频监控子系统用于监测各河流的水面情况，并将监测的数据传输至云平台信息发布及远程监测子系统；
[0009]所述云平台信息发布及远程监测子系统用于根据水情监测子系统、流域水质在线监测子系统、视频监控子系统监测的数据进行远程监测，并发布预警信息及发布调度信息至泵站及蓄水闸坝调度子系统；
[0010]所述泵站及蓄水闸坝调度子系统用于根据云平台信息发布及远程监测子系统发布的调度信息进行河流间的水量调度。
[0011]优选地，所述水情监测子系统包括若干雨量计、水位计、流量计、数据传输设备，所述雨量计设置在各个调蓄湖；
[0012]所述水位计、流量计分别分布设置于各河流的各闸坝上下游；
[0013]所述雨量计、水位计、流量计分别与数据传输设备连接，所述数据传输设备用于将雨量计、水位计、流量计的数据传输至云平台信息发布及远程监测子系统。
[0014]优选地，所述泵站及蓄水闸坝调度子系统包括设置在各泵站、蓄水闸坝的现场通信设备、控制柜；所述现场通信设备用于接收云平台信息发布及远程监测子系统发布的调度信息，并将调度信息传输至控制柜；
[0015]所述控制柜与对应的蓄水坝或闸门连接，用于根据调度信息是泄洪还是蓄水以控制对应的蓄水坝或闸门打开或关闭。
[0016]优选地，所述水情监测子系统、泵站及蓄水闸坝调度子系统分别采用星型与环型相结合的混合型网络拓扑结构，首先，在监控调度中心以星型拓扑建立核心层监测通信网络，其次，在调度中心设置汇聚层主控制设备，并以环型拓扑建立汇聚层监测通信网络。
[0017]优选地，所述流量计选择雷达流速流量计，所述水位计选择超声波水位计。
[0018]优选地，所述流域水质在线监测子系统包括在各调蓄湖设置的站房式水质在线监测子站，所述站房式水质在线监测子站包括依次连接的现场采样装置、监测试剂存贮装置、水质监测传感器、水质分析仪、通信模块；所述现场采样装置用于对调蓄湖内的水质进行采样，并将采集的水样传输至监测试剂存贮装置，所述监测试剂存贮装置用于存储现场采样装置采集的水样，所述水质监测传感器放置在监测试剂存贮装置内，用于采集监测试剂存贮装置存储的水样的水质信号，并将采集的信号传输至水质分析仪，所述水质分析仪用于对水质监测传感器采集的水质信号进行分析，得到对应调蓄湖的水质情况，并将分析结果通过通信模块传输至云平台信息发布及远程监测子系统；所述水质情况包括总磷量、总氮量、PH值、浑浊度、溶解氧含量。
[0019]优选地，所述流域水质在线监测子系统采用树型网络拓扑结构，在监控调度中心配置核心交换机建立汇聚层通信网络，各站房式水质在线监测子站采用层间交换机连接，构建树型拖拓扑结构。
[0020]优选地，所述视频监控系统包括摄像头、视频专用交换机、室外IP音柱；所述摄像头、室外IP音柱分别与视频专用交换机连接，所述摄像头均匀分布在各河流两岸，用于监测各河流的岸边及水面情况，并通过视频专用交换机传输至云平台信息发布及远程监测子系统，所述室外IP音柱用于管理人员对现场进行声音传递。
[0021]优选地，还包括气象监测子系统，所述气象监测子系统包括分布设置在各河流的温度感应器、湿度感应器、风速报警仪、风速风向仪、气压计以及数传设备，所述温度感应器、湿度感应器、风速报警仪、风速风向仪、气压计分别与对应的数传设备连接，用于分别监测对应流域的温度、湿度、风速、风向、气压并通过数传设备上传至云平台信息发布及远程监测子系统。
[0022]优选地，所述云平台信息发布及远程监测子系统还用于根据水情监测子系统采集的数据预测各河流的涨水态势，并将预警信息传输至各监测终端；
[0023]所述云平台信息发布及远程监测子系统根据以下方式预测各河流各闸坝的涨水态势：
[0024]采集历史各河流各闸坝的各时刻的实际水位H
s
，并绘制实际水位与时间的关系曲线H
s
～t；
[0025]根据以下公式计算预测的水位H
y
：
[0026][0027]其中，H
y
(t)为闸坝t时刻的预测水位，d为闸坝Δt内的降雨量，Q
r
为闸坝的入口流量，Q
c
为闸坝的出口水流量，S为闸坝入口至出口之间的面积。
[0028]本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了一种城市水系监测管理系统，包括水情监测
子系统、流域水质在线监测子系统、视频监控子系统、云平台信息发布及远程监测子系统、泵站及蓄水闸坝调度子系统，通过本专利技术，可为防汛抢险、抗洪救灾赢得宝贵的时间。当即将发生灾害时，可以通过网络、电话、广播等方式提前通知该区域的居民，使人民生命安全和财产损失大大降低。
[0029]通过水质监测，可实时掌握全程水质情况，为河道污染、生态治理、植被维护提供数据支持；为菌种数量、种类的投放管理、治理方案调整、输水方案调整提供行动指南。通过总磷、总氮的监控，可为河道的水葫芦、蓝藻的预防和治理提供科学的数据依据。
[0030]在整个监测管理过程中，减少人力的操作，充分利用各种传感器、信息网络实现自动化、信息化、统一化管理与调度，既能做到高效预警与管理，也能实现在控制中心根据监测数据远程控制、调度各种排泄洪设备、水坝、闸门等，为水系管理、防汛抢险、抗洪救灾赢得宝贵的时间。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市水系监测管理系统，其特征在于，包括水情监测子系统、流域水质在线监测子系统、视频监控子系统、云平台信息发布及远程监测子系统、泵站及蓄水闸坝调度子系统；所述水情监测子系统、流域水质在线监测子系统、视频监控子系统、泵站及蓄水闸坝调度子系统分别与云平台信息发布及远程监测子系统连接；所述水情监测子系统用于监测各河流的所在区域的雨量、河流的水位及河流出入口的流量，并将监测的数据传输至云平台信息发布及远程监测子系统；所述流域水质在线监测子系统用于监测各河流的水质，并将监测的数据传输至云平台信息发布及远程监测子系统；所述视频监控子系统用于监测各河流的水面情况，并将监测的数据传输至云平台信息发布及远程监测子系统；所述云平台信息发布及远程监测子系统用于根据水情监测子系统、流域水质在线监测子系统、视频监控子系统监测的数据进行远程监测，并发布预警信息及发布调度信息至泵站及蓄水闸坝调度子系统；所述泵站及蓄水闸坝调度子系统用于根据云平台信息发布及远程监测子系统发布的调度信息进行河流间的水量调度。2.根据权利要求1所述的一种城市水系监测管理系统，其特征在于，所述水情监测子系统包括若干雨量计、水位计、流量计、数据传输设备，所述雨量计设置在各个调蓄湖；所述水位计、流量计分别分布设置于各河流的各闸坝上下游；所述雨量计、水位计、流量计分别与数据传输设备连接，所述数据传输设备用于将雨量计、水位计、流量计的数据传输至云平台信息发布及远程监测子系统。3.根据权利要求2所述的一种城市水系监测管理系统，其特征在于，所述泵站及蓄水闸坝调度子系统包括设置在各泵站、蓄水闸坝的现场通信设备、控制柜；所述现场通信设备用于接收云平台信息发布及远程监测子系统发布的调度信息，并将调度信息传输至控制柜；所述控制柜与对应的蓄水坝或闸门连接，用于根据调度信息是泄洪还是蓄水以控制对应的蓄水坝或闸门打开或关闭。4.根据权利要求3所述的一种城市水系监测管理系统，其特征在于，所述水情监测子系统、泵站及蓄水闸坝调度子系统分别采用星型与环型相结合的混合型网络拓扑结构，首先，在监控调度中心以星型拓扑建立核心层监测通信网络，其次，在调度中心设置汇聚层主控制设备，并以环型拓扑建立汇聚层监测通信网络。5.根据权利要求2所述的一种城市水系监测管理系统，其特征在于，所述流量计选择雷达流速流量计，所述水位计选择超声波水位计。6.根据权利要求1所述的一种城市水系监测管理系统，其特征在于，所述流域水质在线监测子系统包括在各调蓄湖设置的站房式水质在线监测子站，所述站房式水质在线监测子站包括依次连接的现场采样装置、监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈宇宁，
申请(专利权)人：广西北联机电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：