涵洞积水在线监测系统
一、背景概述
近年来，由强降雨引发的道涵洞产生大量积水的现象时有发生，给人们的出行带来很大不便，严重时甚至会造成人民生命、财产的重大损失。涵洞积水是夏天，尤其是暴雨时节的“经典场景”。农村的涵洞是如此，城市的涵洞是如此。大城市的涵洞是如此，小城市的涵洞也是如此。
邯郸斯塔克电子科技城市道路（涵洞）积水监测系统可实时监测城区各涵洞的积水水位并实现自动预警。市政管理部门借助该系统可整体把握整个城区内涝状况，及时进行排水调度。交通管理部门通过该系统可获取各路段的实时积水水位，并借助广播、电视等媒体为广大群众提供出行指南，避免人员、车辆误入深水路段造成重大损失。
二、系统组成
隧道积水在线监测系统是基于物联网、无线通信技术研发的一套新型城市水文解决方案解决方案。该系统对涵洞易涝的重点地段进行实时积水监测，并上传至监控中心的预警预报系统。积水达到危险水位，系统自动发布内涝积水预警，并显示屏、短信、微信公众账号等方式发布预警信息，提醒前方积水情况，保证道路通行
系统主要包括积水监测设备及内涝云平台及移动端软件组成，通过4G、LoRa等无线传输技术将内涝积水数据发送到软件平台及手机移动端。
城市道路（涵洞）积水监测系统主要由四部分构成：
监测中心
硬件构成：服务器、计算机、显示大屏等。
软件构成：操作系统软件、数据库软件和城市道路积水监测预警系统软件。
通信网络：GPRS(或CDMA、4G、NB-IOT)网络、INTERNET公网（监测中心绑定固定IP）、光纤等。
监测设备：道路积水监测终端
现场仪表：超声波水位计/电子水尺（投入式水位计）、LED情报板等。
系统拓扑图
三、系统功能
◆ 实时监测道路涵洞的积水水位，并通过4G或光纤网络远程传送至城市内涝监测预警中心。
◆ 涵洞监测点可通过情报板自动提示（或监测中心远程手动提示）当前积水水位值等警示信息。
◆ 涵洞积水监测点可与本地排水泵站实现联动，根据积水水位自动控制排水泵组的启停。
◆ 监测点可扩展实时视频监控功能。
◆ 水位过高、设备异常时系统自动报警，并自动向责任人手机发送报警短信。
◆ 系统软件具备地图展示、数据存储、数据查询、数据统计、曲线分析等功能，可导出为EXCEL报表或直接打印。
◆系统软件支持OPC接口，可接入上一级综合指挥调度平台。
四、系统特色
使用灵活：采用4G无线传输，主控箱端与LED屏可分可合，使用灵活
双供电：可加入太阳能供电，市电断电后，太阳能继续给设备供电
兼容性好：支持常用的水位传感器如超声波式、压力式、浸入式等多种形式
场景丰富：适用于道路低洼处、火车涵洞、桥洞等地
传输多样：支持有线/GPRS/4G网络传输
数据上报：阿里云物联网平台
数据查询：云平台地图展示，数据展示并支持历史数据查询
硬件状态：平台支持设备在线、离线状态，并支持异常报警
积水状态：Led根据积水深度分别有多种提示方式
定制服务：本系统兼容性良好，支持用户定制化需求
- 技术参数
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设备分类 |
设备名称 |
型号 |
详细参数 |
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监测设备 |
电子水尺 |
ST-SH01 |
特点：不受大气温度、压力、湿度、含沙量、冰冻等外界因素的影响；不受泥桨、污液和腐蚀性液体等污染物及沉淀物的影响；外部有刻度，方便测量对比与人工观测。具有安装方便、测量准确、数据稳定、环境要求宽松等特点。 适用于：路面积水、下沉式立交桥积水、车库积水、地铁积水、隧道积水、涵洞、湖泊、河流、灌区等场合的水位监测。 供电电压： 默认DC 12-24V |
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雷达水位计 |
ST-LSW |
特点：性能稳定，抗干扰能力强，不受温度、湿度及风力影响；小巧轻便、安装简单；可用于串口和上位机调试；功耗低；波束角小。 |
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超声波水位计 |
ST-CSW |
特点：一体式防腐蚀密封塑料外壳，带虚假回波存储功能，带频率调校功能，带噪声过滤工能。 |
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投入式液位计 |
ST-YW |
特点：投入式液位变送器采用高性能的扩散硅压力传感器作为测量元件，经过高可靠性的放大处理电路及精密温度补偿。本产品体积小巧，使用安装方便，直接投入水中即可测量出变送器末端到液面的液位高度。 应用：适用于湖泊、河道、水库、明渠、 农业灌溉水渠、城市路桥积水、和市政雨污水管网水位监测。 测量形式及范围：0～1～200mH2O； |
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采集单元 |
智能采集分析单元 |
JK-5.0-S1 |
安卓系统云组态屏，5寸触摸屏，可远程升级，3路485接口，1路USB接口，1路音频接口，5路开关量接口,GPS定位，SD存储卡，1路U口下载，支持MODBUS、212、314、MQTT协议，自动上报数据。集HMI、物联网、DTU、触摸屏为一体的多功能采集控制主机，可外接多种传感器、继电器、摄像头、PLC、变频器等，自带强大的不断增加的传感器、控制器知识库，可实现多功能集成类系统的快速配置、逻辑自定义设置、界面设置等。实现远程人机交互、远程下载更新程序等。 1、支持4G/5G、WiFi、网口多种通信方式。 2、支持云透传。可远程编程、上下载、固件升级、诊断、监控及调试PLC程序，随时侦测现场异常情况。 3、触摸屏画面和按钮内容等均支持用户自定义设置，通过后台配置屏幕数据图标，数据格式，单位，通信协议等。 4、曲线图，表格导出功能（SD卡）。 5、可选配GPS定位功能，通过地图模式，查看采集器的当前设备位置及数据。 6、支持多种第三方协议，并自建知识库，只要录入过的协议均会进行记录和按分类存储，支持无限调用。 7、支持模型库建立，客户可以建立自己的传感器、控制器模型库，使用的时候可以直接勾选进入安卓采集器进行配置，操作简单明了。 8、支持自定义逻辑配置，用户可以建立传感器和控制器的逻辑关联，实现自动控制等功能。 |
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主机流量卡 |
中国移动 |
100M/每月，含一年费用，第二年可续费 |
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选配功能 |
语音大喇叭 |
50W |
50W喇叭+功放+电源，含语音播报模块12V供电，可设置超限预警播报，当水位超限时自动开启语音播报功能。语音可自行设置。 |
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海康威视高清 |
HIKVISION |
品牌海康威视 |
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视频流量卡 |
30G |
三网通用，30G/月，含第一年费用，第二年客户可续费 |
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LED户外显示屏 |
P10 |
单色屏，尺寸可定制 |
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太阳能供电系统 |
50W |
标配50W太阳能板+20AH锂电池，含控制器及充电器，可定制 |
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配件 |
支架+横臂 |
1# |
114管3米立杆+雷达/超声波水位计固定2米横臂 |
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主机箱 |
2# |
尺寸：300*400mm箱体，铁质喷塑，防雨防腐 |
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安装配件 |
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安装工具 |
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GPS定位 |
GPS |
站点定位 |
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主机流量卡 |
中国移动 |
100M/每月，含一年费用，第二年可续费 |
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支架+横臂 |
1# |
114管3米立杆+雷达水位计固定2米横臂 |
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主机箱 |
2# |
尺寸：300*400mm箱体，铁质喷塑，防雨防腐蚀，内置数据采集器及电源模块、接线排 |
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太阳能供电系统 |
50W |
50W太阳能板+20AH锂电池，含控制器及充电器 |
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安装配件 |
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安装工具 |
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软件 |
云平台 |
2.0 |
电脑端云平台+微信小程序B/S架构,
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