智慧海綿城市生態環境綜合監測系統建設方案

智慧海綿城市生態環境綜合監測系統建設方案簡介

    海綿城市建設是以可持續發展為理念，以創新型城鎮化建設為模式，統籌協調城市生態保護、土地利用、水系、綠地系統、市政基礎設施建設以及環境保護等關系，因地制宜的制定城市建設開發策略，建設自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”，以達到“小雨不積水”、“大雨不內澇”、“水體不黑臭”、“熱島可緩解”的效果。

    “智慧海綿城市”（SSC）監測評價體系是基于物聯網理念，為推進城市生態文明建設，促進城市規劃建設理念轉變，科學、全面評價海綿城市建設成效而形成的一種信息化系統。

智慧海綿城市生態環境綜合監測系統建設方案系統功能

JZ-HMJ智慧海綿城市站包含城市水系（湖泊港渠）、公園綠地、小區公建、市政道路、城市排水管道等多類下墊面進行低影響開發設施改造之后的實時在線監測，綜合評價海綿城市改造之后水生態、水環境、水資源、水安全等方面的監測指標，重點監測水質、雨量、視頻、流量、水位、海綿設施的蓄水率、透水鋪裝下滲率等情況。

智慧海綿城市生態環境綜合監測系統建設方案系統構成

“智慧海綿城市”監測評價系統由四部分組成：傳感層、傳輸層、平臺層以及展示層。傳感層主要包括流量傳感器、水位傳感器、雨量傳感器、水質分析儀、土壤墑情傳感器、空氣溫濕度傳感器、下滲率傳感器和視頻采集攝像機等組成，主要功能是實時在線采集流量、水位、雨量、土壤墑情、滲透率、空氣溫濕度、水質以及視頻等信息。傳輸層由專用RTU和電信公網組成，主要功能是實時讀取和處理各類傳感器數據并將數據傳輸到平臺層。平臺層主要包括綜合信息管理系統，對接收到的信息進行收集、存儲、整理、分析，并以數據為基礎對智慧海綿城市經低影響開發設施改造后效果進行評估。展示層主要由LED屏等組成，支持遠程定時更新數據，其***的功能在于向公眾快速、真實的展示“智慧海綿城市”運行情況，達到宣傳的作用。

智慧海綿城市生態環境綜合監測系統建設方案應用領域

1 水生態

該監測評價系統在線監測建設區域內降雨量、地下水位、土壤墑情以及空氣溫濕度等生態指標，有效評價建設區域年徑流總量控制率、生態岸線恢復狀況、地下水位、城市熱島效應等方面。

2  水環境

該監測評價系統在線監測水體水質，包含COD、氨氮、總磷、濁度（SS）和PH等水環境指標，有效控制水體黑臭現象，保障海綿城市建設區域內的河湖水系水質不低于《地表水環境質量標準》IV類標準，且優于海綿城市建設前的水質；地下水監測點位水質不低于《地下水質量標準》III類標準，或不劣于海綿城市建設前；雨水徑流污染、合流制管渠溢流污染得到有效控制。

3  水資源

該監測評價系統在線監測社區排水出口和調蓄模塊的雨污水流量、公園進出水流液位，并視頻監控管網運行狀態，綜合評價污水再生利用率、雨水資源利用率以及管網漏損現狀。

4  水安全

該監測評價系統可查看漬水點降雨記錄、水位記錄以及視頻監測記錄等，必要時通過模型輔助判斷城市暴雨徑流，可做好暴雨內澇災害防治工作；查看水源地水質檢測和自來水廠出廠水、管網水、龍頭水水質檢測，保證居民飲用水安全。

功能特點

●支持通用GPRS遠程通訊方式，能夠根據當地的通訊情況，自動切換通訊方式；

●采集接口支持通用模擬量、開關量、脈沖量、數字量等接口，與當前站點傳感器設備匹配，并支持一定的擴展；

●適用野外惡劣工作環境，功耗低，可保證長時間穩定工作；

●具有遠程重啟、喚醒功能，便于遠程對設備進行檢測及排查；

●可支持自定義采集頻率，通訊信息中支持站點信息添加；

●備有本地存儲，在與數據通訊網絡中斷情況下可以保證30天以上的數據本地存儲；

●具有持續的服務監測與連接功能，現場監控設備需要常年不間斷的進行數據采集與數據上傳，支持主動上報與應答兩種方式；

●提供數據庫包，以供數據采集平臺調用，以便現場的通訊設備通過該功能建立與服務器端的通信連接；

●水文數據：***短采集間隔為1分鐘，上傳的數據流包括站點名稱、時間、數據類型及數據值；

●視頻數據：采集間隔可調，***短采集間隔為2分鐘，上傳的數據流包含站點名，時間及圖片或者視頻。

智慧海綿城市生態環境綜合監測系統建設方案技術參數 

名稱 測量范圍 分辨率 準確度 備注

雨量 0～999.9mm 0.2mm ±4% 測量要素可配置

水位 0～10m 0.01m ±0.5%

流速 0～7m/s 0.01m/s ≤1.5%

濁度 0～400NTU 0.1NTU ±5%FSR

土壤水分 0～100% 1% ±3%

濁度 0～400NTU 0.1NTU ±5%

COD 0～500mg/L 0.1mg/L ±10%

總磷 0～10mg/L 0.1mg/L ±10%

總氮 0～10mg/L 0.1mg/L ±10%

供電系統 太陽能、直流、市電等 選配

通訊系統 RS232、RS485、USB、RJ45、GPRS、數傳電臺等 選配

安裝支架 一體式

工作環境：-50～+80℃、0～100%RH ；

可 靠 性：平均無故障時間>6000小時

防護等級：IP65，防雷擊、防電磁干擾、防鹽霧腐；

采 集 器：嵌入式操作系統采集器，多通道數據采集； 　　　　　

數據存儲：4M FLASH 數據存儲器,可擴展U盤存儲器；　　　　

走時：實時時鐘，準確度優于 20秒/月

系統供電：太陽能/交流/直流供電模式；　　

系統功耗：依據配置標定；

采集功能：采樣存儲可遠程升級；

通訊方式：GPRS/CDMA/ 衛星遠傳中心站及現場直連；　　　　

數據輸出：氣象規范/用戶定制 

智慧海綿城市生態環境綜合監測系統建設方案平臺功能

“智慧海綿城市”監測評價體系綜合管控平臺結構如下：

“智慧海綿城市”監測評價體系綜合管控平臺綜合利用自動和遠程監測技術、通信及計算機網絡技術、空間地理信息技術、物聯網技術、云計算技術，建設綜合管理平臺，實現城市水文氣象系統信息化管理、自動化監測、實時化調度、科學化決策、網絡化辦事、規范化服務。

“智慧海綿城市”監測評價體系綜合管控平臺，面向業務領導及時掌握海綿城市建設進展信息的需求，是海綿城市項目信息、考核信息、規劃信息、事實監測統計信息、法律法規等綜合信息的有機組合，是海綿城市建設成果的直觀評價平臺。

該評價系統建立模型，對原有排水共享資源庫的數據資源進行梳理，完善共享與交換平臺，建設一個完整、規范的數據中心，將數據規整入庫，建立統一穩定的模型數據交換機制。通過歷史降雨資料電子化、歷史降雨樣本統計分析、暴雨雨型研制，建立降雨專題研究。通過排水數據錄庫、管渠模型搭建、港渠模型搭建、湖泊模型搭建，專題圖制作建立1D模型。通過地表高程數據處理、下墊面解析建立2D模型。模型應用于污水系統模擬計算評估、雨水系統模擬計算評估、合流制系統雨天溢流計算評估、實時預警預報、排水系統優化運行以及規劃方案校驗等。