城市智慧排水管网监测系统技术方案
一、系统架构体系
B/S云监测平台
▷ 支持Web端/移动端/指挥大屏多终端访问
▷ 2000+监测点并发处理能力
▷ 支持LDAP/SSO多模式用户权限管理物联感知层
▷ 井盖异动监测:三轴加速度传感器(±8g量程,0.01°倾角分辨率)
▷ 液位监测:雷达液位计(0-10m量程,±1cm精度)
▷ 水质监测:多参数传感器(pH/COD/氨氮,符合HJ 212协议)通信组网
▷ 混合通信协议:LoRaWAN(2km覆盖)+NB-IoT(城区覆盖率99%)
▷ 断点续传机制:支持72小时离线数据缓存
二、智能监测核心功能
全域态势可视化
基于GIS+BIM构建三维管网数字孪生体
动态渲染监测数据:
▶ 井盖状态热力图(异常定位精度±0.5m)
▶ 管网流量动画模拟(D3.js引擎驱动)
▶ 水质参数时空分布云图支持200+图层叠加分析与历史数据回溯(≥5年)
多级预警机制
阈值报警:液位超限(预设三级警戒线)
趋势预警:LSTM算法预测2小时内管网溢流风险
AI诊断报警:卷积神经网络识别淤积堵塞特征(准确率≥93%)
报警信息5秒内推送至责任人(App/短信/声光)
决策支撑系统
水力模型实时仿真:SWMM引擎优化泵站调度策略
机器学习预测管网淤积:提前14天识别高风险管段(F1-score 0.87)
应急方案库:包含内涝处置/管网抢修等12类预案三维推演
三、典型应用场景
城市内涝防控 | 雨洪联动分析,智能启闭闸门 | 预警提前量≥1.5h |
管网健康诊断 | 结构性缺陷AI识别 | 检出率98.2% |
污染溯源 | 水质突变追踪与污染源定位 | 响应时效≤20min |
设施运维 | 井盖智能巡检路径规划 | 运维成本降低40% |
四、系统技术优势
多维感知体系
8类监测参数全覆盖,数据采样间隔≤1分钟
支持Modbus/OPC UA/MQTT等15种工业协议接入
智能诊断引擎
构建管网"健康指数"模型(0-100评分体系)
异常根因分析准确率≥89%(对比人工诊断效率提升6倍)
弹性扩展能力
单服务器节点支持5000+监测点扩展
模块化设计支持AI算法热插拔升级
五、实施效益
管理效能:养护工单响应速度提升300%
风险控制:管网溢流事件减少65%(实测数据)
经济价值:降低年运维成本120-180万元/百公里管网
社会效益:内涝点消除率提高55%,市民投诉量下降80%
硬件配置
软件配置
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城市智慧排水管网监测系统技术方案