智慧城市之智慧水务建设

未来几年物联网将会在社会安全、智能交通、物流、水务、安居、国防军事等十大领域重点部署，水务系统是其中重要的组成部分之一。所谓“智慧水务”，就是在常规的水处理、管理技术之上，结合物联网、信息、控制等技术，对自来水、污水、中水，饮用水等各种水处理设施的运行数据、水质及时监测，从而有效提高水务管理的智能化和及时性。简单地说，城市发展建设中，水多了少了脏了浑了，通过高科技就能“运筹千里之外”。

 基于长期的视频监控、物联网相关技术的研究，将视频感知技术应用于国内水务领域，在国内大力开展水务智能监测技术的研发，有相应的产品和解决方案。

“智慧水务”总体框架如下图分为设备感知层、传输层、应用层。

智慧水务总体框架

感知层

感知层包括传感器节点、射频标签、手机、PDA、个人电脑、监控探头等。

传输层

传输层主要包括无线传感网、P2P网络、网格计算网、云计算网、INTERNET网、移动通信网、无线局域网等。

应用层

包括防洪管理、水面区域管理、重要设备管理、城乡供排水监测调度、湖泊河道管理等。

 重点区域智能监控

在堤坝、水库等区域经常出现人员不看警示，进行堤坝攀爬、在水库里游泳等事件，经常出现安全事故。由于区域范围很大，很难做到人员24小时值守。解决这些棘手问题，可以通过视频监控系统，有效地构成虚拟防线。对于所有穿越警戒线的物体实现及时预警，同时报警、联动、目标远程捕捉、目标实时跟踪，实现早期判断，提供充足的时间便于准确决策和及时响应。可以在禁区设置视频警戒线，在检测人翻越堤坝、行船漂浮物进入堤坝或水域警戒区情况发生时，及时发出报警。

 重要设备安全检测

水力工程设备多在室外，而且多是无人值守的水电设备，禁止人车物进入是保证设备安全的前提条件。通过对无人值守的地点设置警戒区域，即使无人值守，也可以在设定区域突然出现入侵的物体时，及时发出报警信号，通过声音预警、手机预警等方式通知管理人员。

进去安全区域智能监控

 防汛抗洪

在防汛抗洪中，堤坝水位可视化是防止洪灾的关键手段，通过可视化管理，相关人员只需在监控指挥室即可对现场情况全盘掌控，安装在堤坝上的摄像机使得监测点现场的水位、水流情况一目了然，通过与水文水情系统的对接，更能及时联动现场预置位。视频拼接系统的应用，可以将多个前端传来的图像进行拼接，去除重合部分，校正部分形变，最后拼接为一整幅高分辨率全景图像，尤其适用于堤坝的大范围监控。随着视频分析技术的提升，水位警戒线分析、标尺刻度分析等应用也日趋完善，开始被频繁提及并投入试用。车载、单兵视频系统的应用，使得中心能够视频联线现场，及时反馈现场信息，为决策提供有力支持。

防汛抗洪水位检测

 生态水可视化管理

对生态水的实时监控管理是“智慧水务”很重要的组成部分，在区域范围内实时了解水库、河道、湖泊水质水体情况、水环境质量等信息有助于对水资源的管理。由于在区域范围内需要监管的资源点数多，范围广，对管理提出了严峻的挑战。

通过可视化管理，相关人员只需在监控指挥室即可对水库、河道、湖泊的水质水体情况进行实时的掌握。对于重要监测区域，能够设置巡检预案，定时进行轮巡，以便及时发现异常污染事件。随着视频分析技术的提升，水面出现不明物体（如水面垃圾堆积、各类藻类污染等）也能得到及时的告警。

 城乡供排水监测

为保障城乡居民的正常生活，防止城乡断水和大面积积水等事件的发生，可以通过对水源地、水厂供水量、管网压力、城市下立交及城乡易积水区域的实时信息采集传输和模型分析，及时掌握供排水状况，日常性进行取水、供水和泵站排水的调度。在水泵站部署监控系统尤为重要。除了传统的视频监控外，泵站还可部署温湿度传感器、水浸传感器等设备来保障泵房的运行环境及安全。 2012北京的那场大雨大家一定记忆犹新，假设一个地方下了一场暴雨，将给城市排水造成极大的压力。一个覆盖全域的水务物联网存在，就可以把各种情况、数据看得一清二楚，比如在某些低洼区域部署水浸传感器，一旦水面超过警戒水位即可联动现场声光报警器，预先对进入车辆进行警示。