隨著城市化進程的加速，極端天氣事件的頻發(fā)，對城市基礎設施造成重大損害，內(nèi)澇問題日益凸顯。為了有效應對這一難題，構建一套全面、高效的城市內(nèi)澇積水實時監(jiān)測系統(tǒng)方案，顯得尤為重要。

一、系統(tǒng)架構

城市內(nèi)澇積水實時監(jiān)測系統(tǒng)，集數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、分析和預警于一體的綜合性監(jiān)測系統(tǒng)。其架構主要包括感知層、網(wǎng)絡層、平臺層和應用層四個部分。

感知層：作為系統(tǒng)的前端，主要負責實時采集城市關鍵區(qū)域的積水情況，全天候、不間斷地工作，確保數(shù)據(jù)的準確性和連續(xù)性;

網(wǎng)絡層：利用4G/5G、LoRa等無線通信技術，采用本地LoRa自組網(wǎng)與公網(wǎng)傳輸相結合的方式，將感知層采集到的數(shù)據(jù)實時傳輸至數(shù)據(jù)中心，構建全方位、低延遲的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡;

平臺層：數(shù)據(jù)中心是系統(tǒng)的核心，負責接收、存儲、處理和分析來自感知層的數(shù)據(jù);

應用層：通過可視化平臺，提供安卓/IOS手機APP、電腦端網(wǎng)頁/軟件作為管理界面，將處理后的數(shù)據(jù)以直觀的方式展示給相關部門、相關單位和公眾。數(shù)據(jù)共享，提高信息公開透明度，促進多方協(xié)同作戰(zhàn);

二、系統(tǒng)功能

1.實時監(jiān)測采集

在城市關鍵區(qū)域如低洼路段、隧道、下穿式立交橋、等易澇點地點布設傳感器、視頻監(jiān)控設備，實時監(jiān)測水位變化，24小時不間斷采集水位、降雨量等關鍵數(shù)據(jù)，持續(xù)追蹤多輪暴雨下的水位水量變化，確保數(shù)據(jù)的準確性和連續(xù)性。

2.視頻在線監(jiān)控

通過高清網(wǎng)絡攝像頭對各個易澇點進行遠程監(jiān)控，將實時傳輸視頻畫面匯總到管理界面上，以數(shù)據(jù)加視頻的形式，直觀掌握積水情況。

3.自動報警通知

具備報警機制，根據(jù)預設的數(shù)據(jù)閾值自動發(fā)出預警通知。一旦監(jiān)測到某一監(jiān)測點的積水超過設定的閾值，自動通過聲光/語音報警、云平臺信息、微信公眾號信息、郵件、電話等多種方式報警。多樣化報警方式，確保相關部門能夠及時獲得預警信息，快速定位報警位置并觸發(fā)相應的應急響應機制。

4.設備聯(lián)動控制

支持與排水泵、污水泵等設備的聯(lián)動控制功能，設定邏輯控制規(guī)則，當積水嚴重時，自動啟動排水設備，輔助排水作業(yè)，減輕內(nèi)澇影響。

5.遠程控制管理

云平臺將數(shù)據(jù)上傳至云平臺進行統(tǒng)一管理和分析，具備實時查看報警數(shù)據(jù)、報表導出、報表打印、視頻監(jiān)控、遠程控制等功能，為管理部門提供便捷的數(shù)據(jù)管理和應急響應手段。

6.集中監(jiān)控

支持GIS、GPS地理位置顯示，可批量查看城市所有監(jiān)測點的實時數(shù)據(jù)，以手動切換、自動巡查的形式，直觀地了解各監(jiān)測點的實時情況。

7.數(shù)據(jù)分析決策

具備強大的數(shù)據(jù)分析能力，對收集到的數(shù)據(jù)進行自動化管理和處理，大數(shù)據(jù)分析，深入挖掘積水規(guī)律和趨勢。通過建立全面的內(nèi)澇防汛數(shù)據(jù)庫與分析預警模型，反映城市內(nèi)澇的程度和變化趨勢并預測未來可能出現(xiàn)的內(nèi)澇風險。有助于評估和優(yōu)化排澇防洪措施，為城市管理部門提供更加精準的決策支持。

三、實施步驟

1.需求分析與設計階段：明確系統(tǒng)需求和功能，設計系統(tǒng)架構和界面。充分調研城市內(nèi)澇現(xiàn)狀和需求，結合實際情況制定詳細的設計方案。

2.硬件采購與部署階段：根據(jù)設計方案采購傳感器、視頻監(jiān)控設備和網(wǎng)絡設備等硬件資源，并完成安裝部署工作。確保所有設備正常工作并接入系統(tǒng)。

3.軟件開發(fā)與測試階段：開發(fā)數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和應用系統(tǒng)，并進行嚴格的測試和優(yōu)化工作。確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準確性，滿足實際應用需求。

4.系統(tǒng)上線與運維階段：系統(tǒng)正式上線運行后，定期進行維護和升級工作。建立完善的運維體系，確保持續(xù)穩(wěn)定運行并適應不斷變化的監(jiān)測需求。

四、預期效果

1.提高城市防洪排澇能力：實時監(jiān)測城市積水情況，及時發(fā)現(xiàn)內(nèi)澇隱患并采取措施進行處置，有效減少內(nèi)澇災害的發(fā)生和影響。

2.為相關部門提供決策支持：通過大數(shù)據(jù)分析技術生成積水情況報告和預警信息，為相關部門和相關單位提供準確的數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù)。提高應急響應速度和效率，降低災害損失。

3.提高信息公開透明度：通過可視化平臺展示監(jiān)測數(shù)據(jù)并實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提高信息公開透明度。促進多方協(xié)同作戰(zhàn)共同應對城市內(nèi)澇問題。

4.提升城市管理水平：借助科技手段實現(xiàn)城市內(nèi)澇的智能化、自動化管理。降低巡檢成本縮短監(jiān)測時間提高管理效率，為構建智慧城市提供有力支撐。

城市內(nèi)澇積水實時監(jiān)測系統(tǒng)的應用，實時監(jiān)測道路積水情況，為防洪排澇設施的規(guī)劃和建設提供科學依據(jù)。評估現(xiàn)有排澇設施的效能，發(fā)現(xiàn)存在的問題和不足，為優(yōu)化排水系統(tǒng)、提高排澇能力提供數(shù)據(jù)支持。為城市綠化、雨水收集利用等生態(tài)建設項目提供科學依據(jù)，推動城市生態(tài)環(huán)境的持續(xù)改善。