城区易涝点监测调度系统初步设计方案.docx

城区易涝点监测调度系统初步设计方案目录第一章.项目概述51.1 项目名称51.2 项目建设目标、建设内容51.2.1 建设目标51.2.2 建设内容51.3 项目效益6第二章.现状分析与建设必要性72.1 业务现状72.1.1 内涝特点及需求分析72.1.2 井盖部件监管难72.2 业务需求分析72.2.1 内涝信息实时获取72.2.2 内涝信息实时预报预警82.2.3 内涝信息多部门共享82.2.4 内涝应急指挥调度体系建设82.2.5 井盖管理信息化82.3 项目建设必要性82.3.1 内涝频发82.3.2 内河黑臭92.3.3 井盖管理9第三章.项目设计概述103.1 设计原则103.2 建设目标10第四章.城区水系监测体系124.1 系统概述124.2 建设目标124.3 站点布设124.3.1 站点布设原则124.3.2 站点分布图134.3.3 站点布设清单134.4 系统拓扑结构图154.5 监测方案设计154.5.1 城区内涝监测154.5.1.1 易涝点水位监测154.5.1.2 内河水位监测164.5.1.3 内河流速监测174.5.2 内河水质监测184.5.2.1 哨兵水站建设184.5.2.2 采水单元建设204.5.2.3 水样预处理及配水系统214.5.2.4 控制配置单元224.5.3 通讯设计234.5.4 供电设计234.5.5 防雷设计234.6 设备配置及参数说明244.6.1 超声波静压复合式液位计244.6.2 多普勒流量流速仪254.6.3 易涝点水位监测井盖274.6.4 水质监测分析仪274.6.4.1 PH分析仪284.6.4.2 溶解氧DO分析仪294.6.4.3 电导率分析仪304.6.4.4 浊度/SS分析仪314.6.4.5 总磷TP分析仪324.6.4.6 总氮TN分析仪334.6.4.7 化学含氧量COD分析仪344.6.4.8 氨氮分析仪35第五章.井盖身份溯源体系375.1 系统概述375.2 标志桩简介375.3 井盖规范管理385.3.1 井盖信息化385.3.2 井盖管理可视化385.3.3 井盖识别与溯源385.3.4 井盖养护监控38第六章.科学调度体系396.1 监测预警信息管理396.1.1 综合业务信息平台396.1.2 应急巡查处理406.2 排水防涝应急指挥406.2.1 应急行动406.2.2 应急指挥一张图416.2.3 警情接入416.2.4 统计分析416.2.5 配置管理416.2.6 排水防涝应急APP416.3 排水防涝数据库426.3.1 基础地形数据库426.3.2 排水防涝专题数据库43第七章.信息监控中心447.1 系统概述447.2 主机存储系统447.2.1 硬件构成447.2.2 软件构成447.3 大屏显示系统457.4 网络通信系统467.4.1 物联网467.4.2 广域网/局域网46第一章.项目概述1.1 项目名称城区易涝点监测调度系统1.2 项目建设目标、建设内容1.2.1 建设目标项目建设近远期目标是实现“监测预警、联排联调、智慧排涝建立暴雨洪涝水及灾害监测预警系统，绘制内涝风险图，打造城市智慧排涝防涝系统，通过科学调度，实现城区库、湖、河、闸、站联排联调，最大限度发挥现有工程措施的效益。1.2.2 建设内容项目建设范围：A市B区。本项目建设规模如下：1、城区水系监测体系：井内水位监测点个数：17个，监测要素：井内水位地面最低点水位监测点个数：17个，监测要素：路面积水内河监测点个数：17个，监测要素：水位、流速、水质（PH、温度、溶解氧、电导率、浊度/SS、氨氮、COD、TN及TP等）2、井盖身份溯源体系：井盖物理标志桩个数：2000个，管理要素：井盖3、科学调度体系：含大数据中心、中间件支撑、多元预报系统耦合平台、预测方案编制和优化、信息预警服务管理、应急指挥调度、综合业务管理系统、信息发布系统等。4、信息监控中心：含主机及存储系统、大屏显示系统、网络通信系统、（备份容灾系统、视频会议系统等按需）等。1.3项目效益1、提高工作效率，降低管理成本系统建设利用信息的自动监测、自动采集和自动存储的现代化管理手段，从而提高工作速率，节约管理成本。2、整合数据资源，避免重复建设系统的建设将在充分利用已有排水设施基础上，采用统一的排水信息化标准体系,最大限度的规范、整合B区现有涉排水业务的各种信息，从而实现业务数据的共享、交换和快速传递，提高排水信息数字化程度，消除信息孤岛现象，最大化地减少排水信息的浪费，避免重复投资建设，将产生极大的经济效益。3、提高精细化管理水平，降低灾害损失由于精细化管理能力提高，以及快速反应能力和科学决策调度水平提高，将大幅度减少灾害威胁和损失，其防灾效益呈几何级数增长；由于系统为防灾应急设施的高效运行提供保障，在降低运行成本的同时提高了综合运营经济效益。4、提高排水的一体化管理水平系统的建设将推动B区排水的一体化管理水平提升，为合理开发、综合治理、优化配置、全面节约和有效保护提供决策依据，带来显著社会效益。第二章.现状分析与建设必要性2.1 业务现状2.1.1 内涝特点及需求分析A内涝灾害具有涝点分布零散，种类多、涝点积水面积大、积水深，同时退水耗时较长的特点。B区城区易涝点目前主要有分布于道路的17个易涝点，以及17个内河易涝点。通过对内涝点分布情况分析，如果单一采用传统的工程措施，容易出现投入大、见效慢情形，通过信息化技术手段辅助工程措施进行内涝防治，实现工程措施和非工程措施的有机结合，可以实现更好、更有效的进行内涝防治，同时投入更少。针对积水面积大、积水深、退水耗时长等问题，需要针对同一内涝点布设一个或多个积水监测仪器,同时在条件允许情况下配套补充建设高位视频监控点，满足全面掌握严重内涝点实际情况的需求。2.1.2 井盖部件监管难随着城市基础设施建设事业的持续高速发展，城市中给水、排水、燃气、热力、电力、通讯等各类市政公用地下管线设施日益增加，城市路面上各类地下管线设施的人孔井盖也相应地不断增多。近年来，由于城市路面井盖管理不善，造成各类伤人、损车事件频发，严重影响了市民的出行安全，造成不良的社会影响，如何改善和加强城市井盖管理已成为困扰市政设施管理部门的一个难点、热点问题，引起了当地政府及市政设施管理部门的高度重视。2.2 业务需求分析2.2.1 内涝信息实时获取通过在城区范围内易涝点、低洼点、商业区、学校等重要地段建设内涝监测点，利用无线传输技术，实现各部门对内涝信息的实时获取。2.2.2 内涝信息实时预报预警城市内涝灾害涉及面广，影响社会群体多，又具有突发的特点，政府部门需要掌握获取内涝预报预警信息，通过对内涝灾害事件的提前预报预警，可为政府部门在应对城市内涝灾害方面争取更多的提前量和准备时间，为减少城市居民生产安全及社会经济损失。2.2.3 内涝信息多部门共享城市内涝涉及部门多，各部门掌控的信息各有侧重点，在应对城市内涝灾害时，需要全面共享各部门内涝相关信息，为城市内涝灾害处理上，提供宏观全面的信息支持。2.2.4 内涝应急指挥调度体系建设城市内涝对城区的生产生活影响程度深，对城区的经济损失影响程度大。需要建设应急指挥调度体系，实现在内涝灾害发生时，能够及时发现内涝事件，并能快速上报分发内涝信息，应急调度时实现各部门之间的信息及资源联动调配，对各突发事件能有配套预案和责任人信息以供快速执行和调度。2.2.5 井盖管理信息化井盖多头管理、职责不清等是井盖管理工作的一大问题。随着行业信息化的技术条件逐步成熟，需实现对井盖基于G1S的信息化及全生命周期溯源和管理，提升城市基础设施建设和管理水平。2.3 项目建设必要性随着城市化进程加快，城区面积不断扩大，内河、水塘被挤占，水面率大幅降低;雨污管网不配套、不完善。在极端天气下，城市内涝风险加大，易涝点增多；沿河两侧污水混流直排内河，部分河道水体黑臭，沿河景观较差。2.3.1 内涝频发沿海地区，多台风，基础建设不足。B区地处闽江下游入海口，有丰富过境水资源，属于南热带海洋性季风气候，年平均降水量达1368.3毫米，且每年夏天更是台风多发期间。降雨集中、历时短、强度大、破坏力强，是城区内涝灾害多发的主要原因。B区地下管网监控、泵站调度、灾害预警预报等方面缺乏统一的监管平台，目前排涝系统排水能力不足也是内涝灾害多发的原因之一。2.3.2 内河黑臭B区内河水质变坏主要有两个原因：一个是“工业污染，生活污水”这个污染源在不断增大，另一个是水利部门可控制的水源提供量在不断缩小造成B整个河网纳污能力恶化，使B区大部分水体变黑变臭。随着小城镇建设的快速发展和人口的增加,人均用水量比例不断上升。从60升/日.人发展到目前达150升/日人，再加上市民生活不断社会化，社会服务行业、市场、医院这些社会公共污染源在大幅度增加。生产经营者的鳗鱼、虾场、禽畜养殖场的污染也很突出，这两大生活污水是造成B区河网严重污染的主要因素。随着社会经济的不断发展,B区大型企业，华能火力发电厂、B国际机场、松下港的建设以及三资企业，乡镇（街道）企业的迅速发展，不但对水资源的需求量越来越大，而且“三废”的排放量也越来越增加，特别是纺织的染整业、化工、建材的发展，其排污的总量不断增加，使水环境的污染更加严重。2.3.3 井盖管理井盖的破损、缺失等问题，对市民生活及城市形象影响极大。城市井盖管理的难度在于：井盖数量多、布局分散、环境复杂、权属多样、质量监管困难、养护效率低下等。要解决这些问题，必须在整个行业建立井盖追踪溯源系统。基于RF1D射频技术的以电子标签为核心的井盖标志桩，可以适应井盖复杂的工作环境，是目前最好的解决方案之第三章.项目设计概述3.1 设计原则（1）先进性与实用性系统设计既要采用先进的技术、概念和方法，确保系统的先进性和具有较长的生命周期，大幅减少系统的维护费用，降低管理成本，又要从实际出发，紧密结合排水防涝工作的特点和实际要求，界面力求友好，人机交互性强，简洁实用，清晰明了，便于操作、运行和管理。（2）恰当利旧，减少投资在系统设计、开发和应用时，要充分考虑旧系统的业务流程，利用现有数据资源、业务流程，要考虑现有数据集成和标准，最大程度利用已建成的数据和系统资源。（3）立足共享、标准统一以全区排水防涝信息化为视角，一方面与现有信息化建设部署相衔接，另一方面按照统一标准规范进行建设，实现信息资源整合。（4）高性能和稳定性在系统设计、开发和应用时，从系统结构、技术措施、软硬件平台、技术服务和维护相应能力等方面综合考虑，确保系统较高的性能和较低的故障率。系统建成后应能长期运行，数据库的维护具有专门的更新途径和配套业务流程，杜绝严重错误发生，保证系统顺畅运行。（5）开放服务，保障安全系统建设必须立足社会经济发展，实现排水防涝信息的社会化服务。同时采用安全加密技术，保证系统和信息的安全，在安全的前提下，开放信息服务。3.2 建设目标项目建设近远期目标是实现“监测预警、联排联调、智慧排涝”。建立暴雨洪涝水及灾害监测预警系统，绘制内涝风险图，打造城