漫水点智能化系统
漫水桥(易涝点)智能化系统运营以创新发展管理手段和精细化服务模式为原则,通过信息化、智能化手段,优化漫水点管理方式,做到网格化、精细化、智能化的科学管理,为管理单位提供协同、便捷、高效的信息化治理手段,从而实现对漫水桥(易涝点)区域的基础信息一目了然、现场情况视频监控、巡查标准流程、群众有效避险、管理方式更加全面的管理目标。通过大数据、互联网+等智能技术手段,形成公路、桥梁信息综合分析能力,完成主要数据的集中汇聚展现以及关键业务的信息化管理,为路长制管理的科学化、智慧化发展打好基础。
一、 总体架构图
二、 部分终端产品特性
(1) 无线智能液位监测终端利用超声波非接触测量,能有效防止淤泥和水中杂质对传感器的堵塞和腐蚀破坏,提高测量可靠性,减轻后期维护工作量;当水位即将到达超声波传感器测量盲区(约25cm)时,电接点传感器立即感知,实现高精度、全量程的可靠液位测量。
(2) 独特的回波处理技术、融合丰富现场经验的先进算法能够有效克服泡沫、喘动等现场干扰。
(3) 超声波探头内置温度传感器,实现测量值的实时自动温度补偿。
安装示意图-1
(1) 可远程设定液位告警(如低液位、满管、高液位和超高液位等)阈值,当超过阈值时实时上发告警信息。
(2) 在液位处于不同预设状态下自动切换预设的液位测量及传输频率,当监测数据超过告警阈值时测量及传输频率加快,降低到阈值以下时恢复到正常的测量及传输频率;监测及传输频率可自行设定。
(3) 主机内置姿态、温湿度、照度传感器,可以对其姿态和内部环境进行连续监测,并对异常情况进行预警。
(4) 主机可内置卫星定位模块,GNSS多定位系统,能对终端进行实时定位。
(5) 支持卫星、互联网同步对时,内置高精度实时时钟模块。
(6) 支持定时采集终端本身的电池电压、联网成功率、无线信号强度、内部温湿度、照度、姿态以及位置等参数,能够对终端常见故障原因进行有效的诊断和报告。
(7) 支持数据存储功能,最大存储不少于100,000条;且具有断点续传功能,当通信恢复后自动补传历史数据;还须具有平台远程手动历史数据读取,最大限度确保数据。
(8) 可就地或云端查看设备数据,更改设备参数、固件更新,并对云端下发的参数进行合法性检验。
(1) 高性能天线(不同场景可选不同天线),有效应对现场屏蔽因素(井盖铸铁且厚重等情况),最大限度地保证信号稳定传输;在现场的NB-IoT或4G无线信号不好时,可选购433M 无线Lora版本,通过与RGW系列中继网关配合实现无线数据上传。
(2) 无线传输模块可选用贴片式物联网专用SIM卡,有效避免插入式SIM卡在偶发碰撞等情况下出现松动、接触不良等故障。
(1) 自带高性能锂电池组,无需任何取电施工。
(2) 标准工作模式下,内置电池工作续航时间不低于3年(具体电池使用寿命受无线信号质量、测量和传输频率等影响)。
(3) 设备电量不足时,会实时发送低电量告警。
(4) 可选购太阳能等外接电源供电扩展模块。
(1) 整机通过IP68、防爆认证。
(2) 鉴于绝大部分时间液位是通过非接触式精确测量,有效防止淤泥和水中杂质对传感器的堵塞和腐蚀破坏,提高测量可靠性,减轻后期维护工作量。
(3) 安装简单,装好即可开始监测,配合AS-Link云平台软件可实现数据自动上云(平台软件需另外购买)。
(4) 支持就地按键唤醒,进行数据上发、主机OLED显示测量值;
(5) 支持就地用手机通过蓝牙进行配置,无需打开主机。
三、 部分终端技术参数
盲区 | 全量程无盲区 |
量程 | 0~10m 水位进入超声波盲区(约25cm)时,电接点传感器自动感知,并发出告警提示 |
分辨率 | ±0.001m |
精度 | ±0.2%FS或3mm(取较大值) |
姿态测量 | 姿态传感器 量程: 0~180°(XY双轴),精度:±1° |
温度测量 | 量程:0~75℃,精度:±1℃ |
测量频率 | 标准测量频率:每10s一次;可自定义10s~24h |
传输频率 | 标准传输频率:每30min一次(NB-IoT无线传输),每2h一次(4G无线传输),每5min一次(Lora无线中继传输);可自定义1min~24h;按键唤醒后实时上传;告警数据立即上传,并加快传输频率 |
无线通信 | 4G、NB-IoT、Lora可选 |
数据存储 | 离线数据自动存储,支持断点续传,离线数据最大存储100,000条 |
时间同步 | 内置高精度实时时钟模块,支持卫星、互联网同步对时 |
卫星定位 | GNSS多定位系统,支持GPS或北斗定位 |
操作方式 | 就地按键唤醒,进行数据上发、主机OLED显示等 |
配置方式 | 通过蓝牙进行配置(无需打开主机),平台远程配置与升级 |
供电方式 | 内置高性能锂电池 |
电池寿命 | 标准测量和传输模式下,设备内置电池可连续工作3年以上 |
供电接口 | 支持外部传感器3.3V、12V、24V供电 |
外壳材质 | 主机外壳、智能液位传感器均为高强度塑料 |
防护等级 | IP68 |
防爆等级 | Ex ib IIB T4 Gb |
尺寸 | 主机:长214 mm *宽114 mm *高195mm |
超声波液位传感器:88mm*147mm | |
整机重量 | 约3.1Kg(含电池、智能液位传感器) |
四、系统功能
4.1全天候实时监测
以成熟稳定的工业级监测终端为基础,相关设备满足防水、防潮、防震等三防要求,设备工作时,通过前端传感器24小时不间断监测目标区域内水位的变化并以现场实时视频或图片作为相互印证的手段,降低因外在因素造成的数据误报,相关数据通过有线或无线回传至管理平台,从而实现目标区域全天候实时监测。
4.2多种主动预警方式
无缝对接“四好农村路”智慧管理系统,进行实时预警信息推送,即APP预警信息、WEB端平台预警信息推送等方式,有效缩短预警反应时间,为后续研判分析提供充足时间,进行决策辅助。
4.3人工干预(阻断)
以监测终端为基础,增加声光报警器、无轨电动伸缩门设备,作为发生或即将发生险情时的人为干预手段,通过声音、图像的方式主动预警过往的车辆、行人该区域道路当前水位情况,警示车辆、行人请勿涉险通行。
主要采取以下干预手段:
1、监测终端配置的声光报警器;在汛期期间,通过声音及字幕的提醒方式,警示过往行人及车辆,注意安全;
2、漫水桥(涵、路)安装无轨电动伸缩门,作为汛期期间,人工操作阻断道路通行的硬件阻断设备。
(无轨电动伸缩门)
4.4全域一张图
利用前端传感器采集实时基础数据,通过有线/无线网络传回数据,通过先进的大数据分析技术手段,将采集的数据智能汇总整理,形成可视化界面,让相关管理人员更为直观的了解现场情况,从而做到对辖区内的漫水桥(涵、路)底数清、分类明、告警醒、数据细。
Ø 底数清:一张图显示区域内所有漫水桥、涵洞以及低洼地段监测点位等基础数据。
Ø 分类明:对所有基础数据进行分类管理管理和呈现,可快捷查询和定位。
Ø 告警醒:告警监测点位颜色予以单独区分。
Ø 数据细:单击监测点可显示该站点监测数据,并可进一步查看详细数据和分析数据。
4.5预警监测手段
依托部署在监测现场的微功耗监测设备,远程集中可视化掌握监测点的水位数据,并能调取现场抓拍图像/实时图像等重要数据。
实时水位监测:
Ø 全天候不间断监测目标区域水位变化,当水位达到预警阈值时主动预警;
实时监控视频:
Ø 漫水点24小时不间断监控,缩短险情预警时长;
相机抓拍:
Ø 现场条件不具备稳定供电的情况下,采取工业相机拍照的方式,对目标监测区域实行触发式拍照、定时拍照、远程拍照等方式进行拍照核实。
道路阻断:
Ø 根据现场汛情的需要,通过人工启动无轨伸缩门阻断当前道路通行,确保群众人生财产安全。
4.6数据分析研判
通过监测点位的实时监测数据、支持对接区域气象数据(含天气预报降雨数据)、空间地理数据、同期历史数据结合人工智能算法,提前对隐患区域进行预报和预警。
u 风险点空间分布
u 水位程度
u 风险详情
u 水位的动态变化过程
4.7应急调度指挥
利用海南省交通运输厅“四好农村路”智慧管理系统中的应急视频通讯功能,通过提前信息汇总研判、应急风险评估、智能报警、应急指令下达等功能,及时高效的开展应急保障处置工作。
4.8智慧管理移动端
无缝对接海南省交通运输厅“四好农村路”智慧管理系统,通过掌上动态地图,可查看全市漫水桥GPS定位分布一张图、实时监控及预警信息,进行漫水桥全天候24小时监测。
4.9数据同步与共享
漫水点(涵、路)的前端传感器数据通过有线或无线网络传输至海南省交通厅农村公路智慧管理系统,通过系统大数据分析,直观的显示当前区域的动态情况。
4.10应急调度处置
利用海南省交通运输厅“四好农村路”智慧管理系统中的应急视频通讯功能,通过系统实现应急风险评估、智能报警、应急指令下达等管理功能。支援协调漫水桥应急保障管理体系,及时开展应急保障处置工作。
通过声、光、字幕提醒/告警的方式,干预、提醒通行人群或车辆,漫水路段,注意通行/漫水路段或禁止行人、车辆通行漫水路段。