公路下穿水位預(yù)警視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
系統(tǒng)概述
近年來(lái)，由強(qiáng)降雨引發(fā)的道路低洼處、下穿式立交橋和隧道產(chǎn)生大量積水的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，給人們的出行帶來(lái)很大不便，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐扇嗣裆⒇?cái)產(chǎn)的重大損失。
2013.10.7臺(tái)風(fēng)過(guò)境后寧波道路積水 2012.7.21暴雨過(guò)后北京立交橋下積水
公路下穿水位預(yù)警視頻監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)城區(qū)各低洼路段的積水水位并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)警。市政管理部門(mén)借助該系統(tǒng)可整體把握整個(gè)城區(qū)內(nèi)澇狀況，及時(shí)進(jìn)行排水調(diào)度。交通管理部門(mén)通過(guò)該系統(tǒng)可獲取各路段的實(shí)時(shí)積水水位，并借助廣播、電視等媒體為廣大qun眾提供出行指南，避免人員、車(chē)輛誤入深水路段造成重大損失。
系統(tǒng)組成
公路下穿水位預(yù)警視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成：
◆ 監(jiān)測(cè)中心：
硬件構(gòu)成：服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、顯示大屏、短信報(bào)警模塊、交換機(jī)等。
軟件構(gòu)成：操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件和城市道路積水監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)軟件。
◆ 通信網(wǎng)絡(luò)：GPRS/CDMA/4G網(wǎng)絡(luò)、INTERNET公網(wǎng)（監(jiān)測(cè)中心綁定固定IP）、光纖等。
◆ 監(jiān)測(cè)設(shè)備：道路積水監(jiān)測(cè)終端
◆ 現(xiàn)場(chǎng)儀表：超聲波水位計(jì)、電子水尺（投入式水位計(jì)）、LED情報(bào)板等。
系統(tǒng)功能
◆ 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)道路低洼處、公路下穿和隧道的積水水位，并通過(guò)GPRS/CDMA/4G網(wǎng)絡(luò)或光纖網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳送至城市內(nèi)澇監(jiān)測(cè)預(yù)警中心。
◆ 立交橋、隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)可通過(guò)情報(bào)板自動(dòng)提示（或監(jiān)測(cè)中心遠(yuǎn)程手動(dòng)提示）當(dāng)前積水水位值或“允許通行”、“謹(jǐn)慎通行”、“禁止通行”等警示信息。
◆ 公路下穿橋、隧道積水監(jiān)測(cè)點(diǎn)可與本地排水泵站實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，根據(jù)積水水位自動(dòng)控制排水泵組的啟停。
◆ 監(jiān)測(cè)點(diǎn)具備光纖通信條件時(shí)，可擴(kuò)展實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控功能。
◆ 水位過(guò)高、設(shè)備異常時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，并自動(dòng)向責(zé)任人手機(jī)發(fā)送報(bào)警短信。
◆ 系統(tǒng)軟件具備地圖展示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、曲線分析等功能，可導(dǎo)出為EXCEL報(bào)表或直接打印。
◆ 系統(tǒng)軟件支持OPC接口，可接入上一級(jí)綜合指揮調(diào)度平臺(tái)。
現(xiàn)場(chǎng)照片
主要設(shè)備組成
1、監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)（單個(gè)測(cè)點(diǎn)，以太陽(yáng)能供電、無(wú)線通信方式為例。）
2、監(jiān)測(cè)中心
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應(yīng)用案例
案例名稱：邢臺(tái)市道路積水&排水遠(yuǎn)程監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)
應(yīng)用背景：
近年來(lái)，強(qiáng)降雨引發(fā)的道路積水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了人民的出行安全。為此，邢臺(tái)市市政管理部門(mén)在市區(qū)對(duì)一些立交橋進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋下積水情況，及時(shí)進(jìn)行排水調(diào)度，并借助廣播、電視等媒體發(fā)布預(yù)警信息，為廣大qun眾提供出行指南，避免人員、車(chē)輛誤入深水路段發(fā)生危險(xiǎn)。
解決方案：
系統(tǒng)說(shuō)明：
1. 在橋下通道的一側(cè)立桿安裝遠(yuǎn)程測(cè)控終端、超聲波水位計(jì)、照相機(jī)，遠(yuǎn)程測(cè)控終端采集超聲波數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)路面水位監(jiān)測(cè)，采集照相機(jī)圖像實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)圖像監(jiān)測(cè)。
2. 在排水井內(nèi)安裝投入式水位計(jì)，遠(yuǎn)程測(cè)控終端采集投入式水位計(jì)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)排水井水位監(jiān)測(cè)。
3. 遠(yuǎn)程測(cè)控終端與現(xiàn)場(chǎng)排水泵控制箱和配電箱連接，根據(jù)排水井水位自動(dòng)（或遠(yuǎn)程/本地）控制排水泵的啟/停，監(jiān)測(cè)泵運(yùn)行狀態(tài)和現(xiàn)場(chǎng)三相電壓。
4. 遠(yuǎn)程測(cè)控終端通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)，將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至市政管理部門(mén)監(jiān)控中心。
5. 水位越限、設(shè)備故障、供電異常時(shí)，遠(yuǎn)程測(cè)控終端自動(dòng)報(bào)警，并遠(yuǎn)傳至監(jiān)控中心。
6. 監(jiān)控中心管理人員通過(guò)電腦端監(jiān)控軟件或手機(jī)APP，可實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和圖像，遠(yuǎn)程控制排水泵的啟/停。
現(xiàn)場(chǎng)照片：
經(jīng)驗(yàn)分享：
◆ 當(dāng)路面有車(chē)輛人員通行過(guò)時(shí)，為避免超聲波水位計(jì)出現(xiàn)誤報(bào)，平升遠(yuǎn)程測(cè)控終端加了濾波處理功能消除誤報(bào)。
◆ 排水井壁固定PVC管，將投入式水位計(jì)裝入PVC管內(nèi)，防止水位計(jì)晃動(dòng)，保證測(cè)量精確。
◆ 遠(yuǎn)程測(cè)控終端實(shí)現(xiàn)了排水泵與排水井水位的聯(lián)動(dòng)控制，當(dāng)水位達(dá)到上限值時(shí)，排水泵自動(dòng)開(kāi)啟，當(dāng)水位達(dá)到下限值時(shí)，排水泵自動(dòng)停止；當(dāng)水位沒(méi)有到達(dá)限值時(shí)，管理人員可遠(yuǎn)程/本地手動(dòng)控制排水泵的啟/停。
◆ 一套遠(yuǎn)程測(cè)控終端解決了三個(gè)問(wèn)題：道路積水監(jiān)測(cè)、排水井水位監(jiān)測(cè)、排水泵的自動(dòng)/遠(yuǎn)程/本地控制。
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