一、系統(tǒng)概述

通過科學合理的布設方案設計，在排水管道關鍵節(jié)點上布設流量監(jiān)測儀，實時采集排水管網(wǎng)的流量、流速、液位數(shù)據(jù)，實現(xiàn)業(yè)務范圍內(nèi)排水管網(wǎng)流量、流速、液位的實時感知和城域化匯集管理，并通過可靠的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡將前端采集到的各類數(shù)據(jù)接入到各個應用系統(tǒng)中，提升數(shù)據(jù)的利用價值，實現(xiàn)實時監(jiān)測告警、精準快速定位事故地段、內(nèi)澇分析、淤堵分析、管網(wǎng)運行負荷風險分析等功能，為“雨污分流、正本清源、黑臭水體整治”等提供系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)支撐，加快管網(wǎng)問題的定位，推進黑臭水體的整治，降低城市內(nèi)澇的危害。

二、系統(tǒng)架構

1. 感知層

多普勒流量監(jiān)測儀位于物聯(lián)網(wǎng)結構中的最底層，通過傳感網(wǎng)絡獲取感知信息。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的核心，是信息采集的關鍵部分。

2. 網(wǎng)絡層

網(wǎng)絡層是數(shù)據(jù)通信的核心，是數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕ǖ溃W(wǎng)絡層主要采用NB-IoT和4G通信網(wǎng)絡，具備覆蓋廣、連接多、速率快、成本低、功耗低、架構優(yōu)等特點。

3. 通信服務層

通信服務層主要是實現(xiàn)排水管網(wǎng)流量監(jiān)測設備數(shù)據(jù)的匯集與數(shù)據(jù)管理，并提供Socket通訊服務、Data base存儲服務、Web Service、MQTT代理服務、App回調(diào)服務，實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)與排水管道管理平臺對接，為管理平臺等應用層提供專業(yè)、全面、可靠、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)通信服務。

4. 應用層

應用層為排水管網(wǎng)流量監(jiān)測系統(tǒng)平臺及第三方應用平臺，為運維部門、管線權屬單位等相關部門提供數(shù)據(jù)展示、決策分析等信息服務，實現(xiàn)對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的管網(wǎng)管線流量進行集中展示與監(jiān)管，為排水系統(tǒng)運行負荷與風險現(xiàn)狀評估、緊急情況處理、輔助決策判斷、綜合規(guī)劃發(fā)展等提供支持。

三、系統(tǒng)功能

1. 實時監(jiān)測告警

實時監(jiān)測排水管網(wǎng)的流量、液位狀態(tài)，根據(jù)預先設定報警規(guī)則，對排水管網(wǎng)流量、液位的異常情況進行告警監(jiān)測。安裝在排水管道下的流量監(jiān)測儀定時打包上傳采集到的液位數(shù)據(jù)，每當排水管網(wǎng)流量、液位超出閾值時，立即發(fā)出報警信息，通知相關負責部門采取措施，且系統(tǒng)還會對不同等級的流速、流量、液位進行不同等級的告警。

2. GIS地圖展示

在電子地圖上顯示監(jiān)測點位、基本信息、實時狀態(tài)等，也可以通過文本形式展示監(jiān)測位置、基本信息、實時狀態(tài)、歷史狀態(tài)記錄等信息。

3. 管網(wǎng)調(diào)度運行

掌握排水管網(wǎng)的真實運行狀況，對關鍵排水節(jié)點進行實時監(jiān)控。關鍵排水管網(wǎng)運行發(fā)生狀況時，進行事故分析，高效協(xié)調(diào)排水運行單位和排水養(yǎng)護單位的協(xié)同工作。

4. 數(shù)據(jù)分析

通過對系統(tǒng)中大量的流量、液位數(shù)據(jù)進行深度挖掘，從不同角度、不同維度、不同需要等方面，對各種數(shù)據(jù)進行重組、匯總及對比分析，挖掘出更有利于提升排水管網(wǎng)管理水平和效率的有價值數(shù)據(jù)。例如及時準確的獲取排水管網(wǎng)流量、液位數(shù)據(jù)，進行淤堵分析、內(nèi)澇分析、管網(wǎng)運行負荷風險分析等。

四、系統(tǒng)特點

1. 集成度高

從業(yè)務問題為出發(fā)點，建立一套集成硬件產(chǎn)品、軟件產(chǎn)品、數(shù)據(jù)服務、通信服務、保障服務為一體的排水管道流量監(jiān)測系統(tǒng)方案。

2. 科學布點

對雨污水流量進行針對性的、專業(yè)的布點方案設計，在居民區(qū)、工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)等各區(qū)域排水管道的關鍵節(jié)點布設雨污水流量監(jiān)測儀，全面監(jiān)測整個排水體系的流量、液位、流速等狀態(tài)，實現(xiàn)全鏈路透視。

3. 先進可靠

方案在滿足功能的實用性和現(xiàn)有需求的前提下，考慮技術上的先進性，設備端采用邊緣計算以及廣覆蓋、信號強的無線NB-IoT通信方案，平臺端具備通用、便捷、專業(yè)的接口服務，使排水管網(wǎng)流量監(jiān)測達到實時監(jiān)控、快速響應、科學決策的目的，以避免在短期內(nèi)因技術陳舊而造成整個系統(tǒng)性能不高或過早淘汰。

4. 性價比高

系統(tǒng)進行統(tǒng)一規(guī)劃、節(jié)約人力物力，使有限的投資發(fā)揮最大的效用，有效降低了排水管網(wǎng)安全事故造成的經(jīng)濟損失以及降低了項目總成本投入。