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基于物联网的智慧防汛排涝系统

发布时间:2018-12-27 01:06:07 文章来源:未来智讯    
    基于物联网的智慧防汛排涝系统作者:未知   摘要:随身拿起一部PDA手机,就能够立即得到防汛的实时数据,明白堤坝上的水情、雨情、风情等,即便在汛情严峻的局势之下也能够从容地拿出应对方案。现在,在先进的移动通讯及物联网技能的帮助下,防汛事务可以做得更加即时、高效和全面了。
  关键词:物联网;智慧防汛;排涝
  中图分类号:C35 文献标识码: A
  引言:物联网的发展代表了整个社会信息化的发展方向,从通信家当的发展视角来看,中国通信行业长远的发展指标是实现人与人之间的密切联系。联合当前的实际情况来看,世界的通信技能已经满足当前的通信的发展需求。2009年,以物联网、智慧地球为代表的新一轮的信息技能孕育而生,新一轮的信息技能家当逐渐展开。
  1、物联网发展现状
  在信息技能高速发展的今天,物联网技能一路飙升,物联网技能也被应用到各个领域,纵观物联网的发展现状,各地物联网发展技能企业少总体的战略性、全局性的眼光。物联网不过以一般的网络技能和信息技能通称。物联网技能不过停留在形式主义,而没有将技能落实到实处。目前,我国物联网企业大多是以中小企业、没有核心企业做支撑,物联网的核心技能体系主要包括的内容有编码体系,我国物联网体系还未变成标准的应用体系,超高频芯片、高精度传感器技能相对较弱、物联网的发展不能紧跟社会的发展潮流,网联网的技能模式还有待创新。物联网的技能门槛要求不高,然而,纵观当前物联网的发展情况来看,物联网的核心技能良莠不齐,关键技能还未完善,这些负面因素在一定程度上妨碍了物联网技能家当的发展,尤其是在终端应用层面上还没有得到广泛的应用。
  2、成因分析
  近年来,暴雨等灾害性天气对经济社会发展、城市运行管理和人民群众生产生活造成较大影响。特别是局部城市排涝事务规划滞后、水利等基础设施加入不足、管理体制不顺、应急应对不力以及排涝设施维护不到位等问题较为突出,导致出现严重的城市内涝灾害。为贯彻落实《国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设事务的通知》(国办发〔2013〕23号)精神,进一步提升城市防治内涝灾害能力。
  把城市内涝防治项目列入各级政府为民办实事内容;按照以人为本、适度超前、设施完备、严密防范、确保平安的原则,加快构建高效完善的城市排涝体系,努力营造人水和谐的人居环境,切实保障人民群众生命财产平安和城市正常生产生活秩序。
  要进一步细化完善防汛排涝、工程抢险应急预案,提升预案的合理性、可操作性。各级气象部门要进一步完善重大气象灾害的预警预案,为防灾减灾事务的开展和部署提供科学支撑。各级建设、水利、国土资源、交通运输、公安、交警、电力、通信、供水、供气等部门要完善防洪排涝、交通疏导、电力保障等防御应对内涝灾害的各类专项预案,并对应急队伍、处置时间、处置作出具体规定。要按照预案需求足量配置应急物资设备,避免因暴雨内涝造成人员伤亡和重大财产丧失。各地、各部门要认真开展业务培训和应急演练,不时提高城市防汛排涝的应急处置能力和部门协作能力。
  3、建设思绪
  3.1水位监测系统建设
  重点部位积水监测预警系统总体架构可分为水情数据监测采集子系统、积水监测预警平台子系统。
  水情数据监测采集子系统由现场多处积水监测点和数据采集传输局部组成,包括现场的水位计、数据遥测终端机(RTU)设备,GPRS运营商通信网络;其功能是正确实时测量水位数据,通过遥测终端机和GPRS/GSM通信模块发送数据到信息中心,存入数据库;现场监测设备选取太阳能电池板和蓄电池供电。
  积水监测预警平台位于信息中心,由网络设备、计算机、服务器和软件平台组成,主要功能是将现场采集来的水情数据分类存储、管理、显示;根据具体业务需要进行统计分析,变成业务表单;根据相应站点的实时雨量监测数据联合专家系统变成积水水情的预报,并和现场实时测量的积水点水位情况加以验证,根据相应的管理规定准时将告警信息准时通过相应的渠道发布。
  预警分为两个阶段:内部预警(对防汛人员和相关责任人)和外部预警(通过媒体等通讯手段对社会公众)。
  其中内部预警指当水位达到预先确定的水位值时,系统即向设定单位的人员发布预警,一般向行政主管部门负责人、防汛部门及相关责任人,提醒相关人员做好筹备。条件具备的,有自动反馈。
  外部预警指防汛指挥和调度人员,通过人工干预的方式,通过人工审核后,由计算机向选定的范围内责任人员发送相关的预警信息。
  出现预警信息后的事务流程(预警状态)为:新预警(出现预警)→内部预警(对防汛人员)→外部预警(对社会公众)→响应启动→响应结束。
  3.2水浸点视频监测系统
  为了在监测城市多个重点部位积水情况的同时明白周围的环境情况,在这些点附近部署高清摄像机,将周边实时图像信息上传到防办。考虑营运商的线路敷设情况,建议选取3G传输方式将现场监控的图像传输到防办应急指挥平台,通过解码器解码后上墙显示,同时对图像进行存储。
  3.3应急综合管理系统
  应急综合管理系统作为防办指挥系统的组成局部,主要围绕达到规范防办应急处置流程,强化值班责任,提高应急处置事务效率与事务水平这一指标为核心,与防办短信平台数据联动等,实现多种通讯手段的整合,在日常值守、应急处置、监督管理三种事务模式的改进和完善。
  3.4辅助决策方案
  突发事件发生时,根据事件类型和事件信息,对灾害数据进行辨识和危险度分级,从而选择相应的应急处置预案,同时联合应急物资信息、抢险队伍信息、现场情况信息,通过对有关案例信息的智能检索和分析,变成应对突发公共事件的应急流程与行动方案。
  智能方案的内容包括应急组织体系、应急事务流程、应急资源调配、应急处置方法等,所有这些都是以相关应急预案中规定的内容为基础的。智能方案变成后,通过应急值班管理系统所具备的多种通讯手段,系统将自动通知方案中规定的相关人员与部门,自动按照规定将相关信息,如组织体系、处置流程、资源调配、周边环境、事件发展等情况,直观地显示出来。   3.4.1预案数字化功能:
  1)针对不同预案,可灵活配置预案响应的情景要素,情景要素可为数字、文本、时间以及选择类型;预案的不同响应级别,可选择配置启动或取消该级别的情景要素边界。
  2)预案中的组织体系,以职务(岗位)角色方式进行配置(避免人员变化影响预案的实操性);针对不同岗位职务角色,能够分辨配置不同的短信和传真预案模板;
  3)同一预案不同等级可配置不同的处置流程,并在预案启动后能直观显示预案流程图,预案每一个流程所涉及到的单位和人员,以及将要发送的短信模板内容和传真模板内容。
  4)根据事件性质描述的关键词以及具体参数,自动关联预案的类别及等级;
  3.4.2事件处置
  当发生突发事件时,在进行事件登记时,选择相应的预案信息,系统按照预案操作流程,实现自动关联本处置预案相关的应急指挥部成员、应急指挥办公室、事件处置事务组等联系人信息,自动关联本事件相关的近来区域范围内的救援队伍库、救援物资库等信息,自动关联本事件相关的专家信息、案例信息及可参考的法律法规信息,从而生成应急辅助决策方案,协作指挥人员进行指挥调度。
  在事件处理完成后,可把事件情况、领导指示、值班员操作信息、成员单位响应信息、联系的电话/传真/短信记录、事件处理结果、过后评估情况等自动生成事件汇报。
  以事件为驱动,辅助应急指挥人员部署和调度相关的应急队伍、应急物资、应急装备等资源,实时或准时将突发事件发生发展情况和应急处置状况传递给相关人员,实现协调指挥、有序调度和有效监督,提高应急效率。
  系统同时对突发事件的信息进行情况汇总(包括事件相关的接报信息、综合研判结果和当前事件处置状况等),变成事件的情况汇总汇报,分发相关单位和部门。
  3.5模拟演练管理
  主要实现桌面的模拟演练,包括演练操作、演练过程记录等。
  模拟操作:在调度台上模拟突发事件的发生,实现事件的接报、上报、核实、预案启动、辅助决策、指挥调度等功能。
  演练过程记录:实现演练过程的全纪录,包括接报信息、操作记录、电话记录、短信记录、传真记录、领导批示信息等,并可按时间轴的顺序展现整个模拟演练的操作过程。
  3.5.1事务提醒
  提供防办办值班室日常值班信息特别提醒的功能。主要包括待办事项办理、特别提醒等功能。
  可设置定时桌面提醒或短信提醒,桌面提醒会在设定时间弹出提示框,短信提醒会在设定时间发送短信提醒内容。
  所有设置的提醒内容,均会在事务提醒栏滚动展现,值班人员可点击快速查看各类提醒内容。
  3.5.2防办应急资料管理
  定义本系统数据结构,完善包括值班日志、排班表、各级防办指挥机构联络网、市区街镇村居委四级防办预案、防办抢险队伍、防汛抢险应急技能专家、防办抢险物资、防办风险隐患一览表、防办应急响应相关资料文档资料、防办典型案例分析、法律法规、通讯历史、操作记录等各类相关资料收集和整理,并实行电子化管理。
  3.5.3开发值班排班表
  开发短信平台接口,实现通过区建设和水务局短信平台进行短信的收发。
  开发值班点名功能,满足对设置的各个单位日常值班情况的自动检查。
  4、随着城市的扩大,科技的发展,城市的下水道,成了城市的肠道
  一旦有个风吹雨打,就靠他来“消化”。可是我们太注重城市的道路、楼房的建造,最终就有在武汉下大雨淹死人、在北京下大雨淹死人的事情。
  真相上,国内城市接下来大量安装的液位计、流量计,不过庞大的给排水数字化信息管理系统的一局部。等到给排水数字化信息管理系统一旦建成,未来通过液位计、流量计等将积水、雨量等大量数据进行实时收集并加以综合分析,就可以对积水发展趋势、地段作出研判,这样就能够判断如何调集人员物资,是带泵抢排、还是出动冲洗车进行疏通,城市水体何时降低水位,这些都将为防汛决策提供参考。
  国外发达城市比我们更早涉及到城市的给排水数字化信息管理。有了一定的经验,比国内走的更早。美国、英国、德国都是走在了世界的前列。由于下水道里面多有淤泥、垃圾,所以对这些情况也进行了考虑,跟工业现场的液位计使用不同,做了不少的预处理,来削减液位计的故障率。如今现场经验多了,又做了一些预防处理,使得液位计能够在低水位或者非汛期事务耗能减低,更加延长了电池使用时间。
  结语:通过城市内涝监测预警系统这个平台能够实现资产管理,建立起数字化排水资产,提供准时更新的资产管理平台;通过监测系统,建立内涝点监测,掌握积水范围、积水深度等第一现场内涝现状,准时发布内涝灾害信息,避免不必要的人员伤亡;能够接人降雨预报成果,实现实时内涝预测,为用户提前预防内涝灾害提供科学依据;能够实现管网水位、压力,排水口流量在线监测,实时评估管网健康状态,准时监督管网养护到位,最大程度确保管网排涝能力;通过内涝分析模拟,制定内涝调度应急方案,为城市防洪排涝提供科学的决策。随着智慧城市建设的推广,对本系统的需求将更加迫切。
  参考文献:
  [1]吴建刚,房福龙,许建平,金建宏,韦锁兰.物联网在水利枢纽工程中应用的探讨[J].水利信息化,2011,04:38-40+55.
  [2]黄凤岗.基于物联网的智慧水利工程信息管理系统[J].中国水能及电气化,2013,07:47-50.
  [3]朱洪波,杨龙祥,金石,张登银,程崇虎,朱琦,郭永安.物联网的协同创新体系与智慧服务家当研讨[J].南京邮电大学学报(自然科学版),2014,01:1-9.
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