近年來(lái)，由強(qiáng)降雨引發(fā)的道路、橋梁、涵洞積水的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，給人們帶來(lái)很大不便，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成生命、財(cái)產(chǎn)損失。 城市內(nèi)澇監(jiān)控系統(tǒng)是根據(jù)的市政物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算、GIS技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)城區(qū)雨、污水全過(guò)程監(jiān)管。水利部門(mén)可以借助該系統(tǒng)整體把握整個(gè)城區(qū)內(nèi)澇狀況，及時(shí)進(jìn)行排水調(diào)度，同時(shí)可利用該系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取各路段的實(shí)時(shí)積水水位、流量，并借助廣播、電視、短信等媒體為廣大群眾發(fā)出預(yù)警信息，避免人員、車(chē)輛誤入深水路段造成人身、財(cái)產(chǎn)損失。

設(shè)計(jì)方案目標(biāo)
1、城市內(nèi)澇應(yīng)急指揮
及時(shí)準(zhǔn)確獲得內(nèi)澇點(diǎn)實(shí)時(shí)水情數(shù)據(jù)和發(fā)布預(yù)警信息，為應(yīng)急防汛工作提供決策依據(jù)；
為制定不同等級(jí)雨情下科學(xué)的應(yīng)急預(yù)案提供數(shù)據(jù)支持；
依據(jù)區(qū)域內(nèi)全局的內(nèi)澇數(shù)據(jù)合理指揮局部?jī)?nèi)澇浸水區(qū)域的排水搶險(xiǎn)工作。
2、預(yù)警防險(xiǎn)功能：
在城市隧道、低洼等易積水的關(guān)鍵地點(diǎn)設(shè)施水位、流量監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并建設(shè)預(yù)警屏，實(shí)時(shí)顯示積水深度提醒路過(guò)人員和車(chē)輛，防止險(xiǎn)情發(fā)生。
系統(tǒng)組成
該設(shè)備分為三個(gè)部分，分別是：前端監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)傳輸。
前端監(jiān)測(cè)：前端道路橋梁積水監(jiān)測(cè)、河道水位監(jiān)測(cè)、城市排水監(jiān)測(cè)、水雨情監(jiān)測(cè)等監(jiān)測(cè)設(shè)備，用于對(duì)城市水況信息的數(shù)據(jù)采集，同時(shí)各監(jiān)測(cè)設(shè)備可部署攝像裝置，用于對(duì)該區(qū)域內(nèi)的圖像、視頻進(jìn)行拍攝，方便數(shù)據(jù)處理中心直觀了解區(qū)域內(nèi)情況。
系統(tǒng)構(gòu)成：
1 積水監(jiān)測(cè)多普勒流量計(jì)

該探頭可同時(shí)測(cè)量水位、流速、流量
2 遙測(cè)終端機(jī)該遙測(cè)終端機(jī)主要功能是將各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的流量水質(zhì)等信息進(jìn)行匯總計(jì)算，通過(guò)4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器，可以通過(guò)污水監(jiān)測(cè)云平臺(tái)或者管理終端查看實(shí)時(shí)的水質(zhì)、流量等信息。

3 太陽(yáng)能電池板和蓄電池
主要用于傳感器探頭和遙測(cè)終端機(jī)供電，一般采用38AH/12V蓄電池和40W太陽(yáng)能電池板供電，默認(rèn)5分鐘采集一次。
4 鍍鋅鋼管：用于線纜走線
5 設(shè)備機(jī)箱：用于放置控制器、電池、充電器、信號(hào)防雷器等。
6 安裝支架：用于將流量計(jì)探頭固定于排污井內(nèi)部
7其他必要設(shè)備（電源，地籠，基礎(chǔ)等）
8 污水監(jiān)測(cè)云平臺(tái)或本地平臺(tái)
1 積水監(jiān)測(cè)多普勒流量計(jì)
多普勒超聲波流量計(jì)測(cè)量原理：多普勒超聲波流量計(jì)流速測(cè)量基于多普勒效應(yīng)，探頭斜向上發(fā)出一束超聲波，超聲波在流體中傳播，流體中會(huì)含有氣泡或者顆粒等雜質(zhì)（可以認(rèn)為流體中的雜質(zhì)和水流的速度一致），當(dāng)超聲波接觸到流體中的雜質(zhì)時(shí)會(huì)使反射的超聲波產(chǎn)生多普勒頻移Δf，多普勒頻移Δf正比于流速。通過(guò)測(cè)量多普勒頻移Δf即可測(cè)量出流體的流速。

多普超聲波流量計(jì)采用速度面積法測(cè)流，利用超聲波流速傳感器測(cè)量流速V，利用壓力式水位計(jì)測(cè)量水位H，預(yù)先在控制器設(shè)置的渠道參數(shù)，控制器可以利用水位自動(dòng)換算出過(guò)流面積S，流體的流量公式為：
Q=V×S
其中V- - - -流速 S- - - -過(guò)流面積Q- - -瞬時(shí)流量。
由于采用了速度面積法測(cè)流，其可以適用于任何形態(tài)的斷面。
優(yōu)點(diǎn)：
1) 測(cè)量精度高，流速精度可達(dá)測(cè)量流速的±1%。
2) 采用速度面積法測(cè)流， 可以適用于各種形態(tài)斷面或者非規(guī)則斷面的水流量測(cè)量。
3) 使用簡(jiǎn)單，只需要將設(shè)備固定在渠道里面即可完成測(cè)量。
4) 能夠測(cè)流低至2cm/s的流速，是其他流量傳感器無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
5) 無(wú)水頭損失，不會(huì)對(duì)水流造成阻礙。
6) 設(shè)備整體高度3CM，只需要低水位3CM就可以檢測(cè)。
產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)（FV-LSX-2）
量程 0.02m/s～5.00m/s
精度 ±1% ±0.01m/s
分辨率 1mm/s
方向 正負(fù)流向
量程 0m～10m
精度 ±1cm/s
分辨率 1mm/s
量程 0℃～60℃
精度 ±0.5℃
分辨率 0.1℃
量程 0.001m3/s到9999m3/s取決于實(shí)際斷面
精度 ±3%
分辨率 0.0001m3/s
供電范圍 9-24V
采集周期 可設(shè)定
接口類(lèi)型 RS485（Modbus）
功耗 ≤1W
儲(chǔ)存溫度 -20～80℃
工作溫度 -20～65℃
防護(hù)等級(jí) IP68
防爆標(biāo)志 Exib ⅡBT4Gb
產(chǎn)品特點(diǎn)：
所有功能集于一身的設(shè)計(jì)，同時(shí)測(cè)量平均流速、水深、水溫。
不需要借助其他標(biāo)尺，即可實(shí)時(shí)測(cè)量水流方向，瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。
采用速度面積法測(cè)流，無(wú)水頭損失，不需建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)堰槽；流體曲面外殼，水阻小，不積水，不易掛污染物。
采用超聲波多普勒原理測(cè)流速流量，測(cè)量精度高，起始速度低。
無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，對(duì)水流狀態(tài)無(wú)影響，測(cè)量更精準(zhǔn)。
自帶溫度傳感器，可用于補(bǔ)償水溫對(duì)聲速的影響。
安裝簡(jiǎn)單，不需輔助工程設(shè)施。
2 遙測(cè)終端機(jī)
供電電壓 DC 9-26V
待機(jī)功耗 <0.9mA（12V）
操作溫度 -25～65℃
存儲(chǔ)溫度 -30～65℃
無(wú)線通訊 GPRS/CDMA/3G/4G
通訊接口 支持有線網(wǎng)絡(luò)
LED屏 192×96（可選）
可靠性 平均*工作時(shí)間不低于10000h
存儲(chǔ)空間 16M FLASH（可擴(kuò)展）
數(shù)據(jù)導(dǎo)出 平臺(tái)導(dǎo)出或USB導(dǎo)出
通信接口 RS485(Modbus），4-20mA
配置方式 遠(yuǎn)程配置與本地?zé)o線配置
支持傳感器 水位計(jì)、雨量計(jì)、工業(yè)攝像頭、流量計(jì)、水質(zhì)傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器等。
產(chǎn)品特點(diǎn)：
符合《SL651-2014水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通信規(guī)約》，特殊場(chǎng)合可根據(jù)客戶(hù)要求進(jìn)行協(xié)議定制。
支持同時(shí)向多個(gè)站點(diǎn)發(fā)送報(bào)文。
支持多種工作模式（包括自報(bào)式、查詢(xún)/應(yīng)答式、兼容式等），最大限度降低功耗。
內(nèi)嵌GPRS/CDMA模板，實(shí)現(xiàn)采集、控制、無(wú)線傳輸于一體。
支持水位計(jì)、雨量計(jì)、工業(yè)攝像頭、流量計(jì)、水質(zhì)傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器等接口。
超低待機(jī)功耗：0.9mA（12V）
內(nèi)置大容量存儲(chǔ)空間，支持USB本地?cái)?shù)據(jù)導(dǎo)出功能。
支持遠(yuǎn)程升級(jí)，配置，維護(hù)。
可自由設(shè)置傳感器采集周期
可同時(shí)支持有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)
現(xiàn)場(chǎng)可通過(guò)手機(jī)無(wú)線連接設(shè)備，調(diào)試人員只需通過(guò)web即可對(duì)設(shè)備進(jìn)行配置和狀態(tài)查看。
支持短信數(shù)據(jù)上傳，數(shù)據(jù)預(yù)警功能，可根據(jù)用戶(hù)需求設(shè)置短信內(nèi)容。

采用高性能的工業(yè)級(jí)32位通信處理器和工業(yè)級(jí)無(wú)線模塊，以嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺(tái)，寬溫設(shè)計(jì)，耐高低溫，耐強(qiáng)電磁干擾。適用于各種惡劣的現(xiàn)場(chǎng)。采用完備的系統(tǒng)保護(hù)機(jī)制和防掉線機(jī)制，保證終端一直在線。