智慧城市之智慧水务建设

2021-07-15

【内容导读】 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”。

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。

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“智慧水务”总体框架如下图分为设备感知层、传输层、应用层。

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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。

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 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。

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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。


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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。

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 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。