城市排水可视化指挥调度管理系统的制作方法

本申请属于智慧水务，涉及一种城市排水监测，特别是涉及一种城市排水可视化指挥调度管理系统。

背景技术：

1、城市排水防涝系统由雨水排水管网工程(小排水设备)、内涝防治工程(大排水设备)及其城市防洪工程构成，包含雨水管网、内河、水库、湖体、调蓄池、排水闸、排涝泵站等设施。

2、而目前我国大部分城市排水防涝全面的管理，在责任分工方面，不同排水防涝设备由市政、城建、城管、水利等各个不同的管理单位分散管理；在指挥调度方面，不同设备由对应管理单位指挥调度，罕见多部门协同的应急指挥调度；在管理技术方法方面，城市排水防涝在检测、预警、调度等方面多根据传统技术方式，物联网、大数据、信息化技术运用偏少。

3、随着城市排水防治的工作深入，以上城市排水防涝系统管理方法日渐无法达到城市排水防治要求，主要表现在下列三个方面:

4、第一，多部门分散型管理模式下的城市排水防涝系统无法产生内涝防治协力。因为缺乏统一的管理单位，排水防涝设备由不同单位管理，治理能量分散，融洽难度较大，排水防涝综合素养与城市内涝防治实际需求不一致，造成很多城市在内涝防治工作上，只有被动地头痛医头，脚痛医脚，没法使城市排水防涝设备产生内涝防治协力，更无法发挥其“1+1＞2”的内涝防治成果。

5、第二，各司其职的指挥调度方式，无法达到内涝防治综合紧急应险的管理要求。由于缺少统一的指引调度机制，内涝防治环节中，双头管理的“单兵作战”方式居多，不同部门的信息数据中间无法及时高效地完成分享同用；城市排水防涝设备难以做到事先、事中、事后的全过程系统监管及其气候、城建、交通等多部门的协作紧急；无法根据非工程对策提升工程设施的排水防涝潜力，城市综合紧急应险能力与内涝防治的实际需要不一致。

6、第三，落后的管理技术方法，无法达到内涝防治快速响应与智能化的管理要求。目前，大多城市排水防涝设备对物联网、大数据、信息化应用偏少或比较简单，在检测、预警、调度等方面多采用人力纪录与运算的管理方法，在实施水雨情数据获取、模拟预报预警及其调度指令公布层面，响应速度较慢。而城市暴雨内涝过程产生极其迅速，落后的管理技术方法无法达到内涝防治对快速响应及其管理智能化转型的发展需求。

7、因此，在现有的城市排水指挥调度管理工作中，由于管理的落后导致的城市排水系统与智能化结合不到位而导致城市排水指挥调度响应速度慢、调度效率低的问题。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种城市排水可视化指挥调度管理系统，用于解决由于管理的落后导致的城市排水系统与智能化结合不到位而导致城市排水指挥调度响应速度慢、调度效率低的问题。

2、第一方面，本申请提供一种城市排水可视化指挥调度管理系统，所述系统包括：基础设施层、物联感控层、平台支撑层和业务应用层；所述基础设施层用于给所述系统提供基础硬件资源；所述物联感控层与所述基础设施层相连，用于实时获取目标区域城市排水管网监测数据和视频信息；所述平台支撑层与所述物联感控层相连，用于对所述城市排水管网监测数据进行汇集和处理，并构建城市排水可视化管理模型；所述业务应用层与所述平台支撑层相连，用于根据用户需求建立排水综合展示系统，对所述城市排水管网监测数据进行分析、判断、报警，以辅助对城市排水进行指挥调度管理。

3、于本申请一实施例中，所述物联感控层包括监测传感器和监控探头；所述监测传感器，用于实时获取所述城市排水管网监测数据；所述监测传感器包括：流量传感器、液位传感器和水质检测传感器；所述监控探头，用于实时获取目标区域内城市管网分布点的的监控画面。

4、于本申请一实施例中，所述平台支撑层包括物联网接入管理模块、数据管理模块、大数据分析模块和数据交换与共享模块；所述物联网接入管理模块，用于将所述城市排水管网监测数据进行汇集，并上传至云服务端；所述数据管理模块，用于对所述城市排水管网监测数据进行处理，并建立排水业务数据库，并构建城市排水可视化管理模型；所述大数据分析模块，用于实现所述城市排水管网监测数据的资产管理和挖掘分析；所述数据交换与共享模块，用于对所述城市排水管网监测数据进行数据共享和交互作业。

5、于本申请一实施例中，所述数据管理模块包括：基础数据库、监测数据库、业务数据库和决策支持数据库。

6、于本申请一实施例中，所述城市排水可视化管理模型是通过以城市管网为核心，建立数字化数据库，以获取综合数据展示图。

7、于本申请一实施例中，所述业务应用层包括：监测模块、管网管理模块、河道管理模块、预警模块和调度管理模块；所述监测模块，用于对目标区域内的管网监测点和排水设施进行监测；所述管网管理模块，用于对目标区域内的管网运行状态和管网潜在风险情况进行展示；所述河道管理模块，用于通过对管网巡检判断各点位的监控的运行情况，自动抓取巡检信息形成巡检报告；所述预警模块，用于将所述城市排水管网监测数据与预警阈值进行对比，以判断是否进行预警；所述调度管理模块，用于基于实时所述城市排水管网监测数据和预测数据，生成调度策略，并根据调度策略发送调度指令。

8、于本申请一实施例中，所述管网监测点包括：污水厂监测点、易涝点监测点、排水设施监测点和雨量监测点。

9、于本申请一实施例中，所述管网管理模块包括：管网负荷单元、管网流速单元、管网流量单元、管网水质单元和管网巡检单元。

10、于本申请一实施例中，所述预警模块是基于每一项实时在线监测的所述城市排水管网监测数据，与预设的预警阈值进行对比，当实时数据超出所述预警阈值时，发送预警信号进行预警

11、于本申请一实施例中，所述调度管理模块是基于实时在线监测的所述城市排水管网监测数据，通过模拟优化模型进行求解，以对区域内的排水管网控制设备的自动运行管理和操作。

12、于本申请一实施例中，所述系统还包括网络安全管理层；所述网络安全管理层包括物理安全、网络安全、系统安全、应用安全和数据安全，用于保证所述城市排水可视化指挥调度管理系统的运行。

13、如上所述，本申请所述的城市排水可视化指挥调度管理系统，具有以下有益效果：

14、(1)本申请所采用的iaas(infrastructure as a service，基础设施即服务)架构省去了硬件的购置与硬件维护过程中人员与技术成本的投入；同时下降了层与层之间的依赖性，有利于标准化的推广和各层逻辑的复用；提高了数据利用率；

15、(2)本申请所采用的装置，抗干扰能力强，监测效果好，且响应速度快，有效提高了指挥调度效率高。

技术特征：

1.一种城市排水可视化指挥调度管理系统，其特征在于，所述系统包括：基础设施层、物联感控层、平台支撑层和业务应用层；

2.根据权利要求1所述的城市排水可视化指挥调度管理系统，其特征在于，所述物联感控层包括监测传感器和监控探头；

3.根据权利要求1所述的城市排水可视化指挥调度管理系统，其特征在于，所述平台支撑层包括物联网接入管理模块、数据管理模块、大数据分析模块和数据交换与共享模块；

4.根据权利要求3所述的城市排水可视化指挥调度管理系统，其特征在于，所述数据管理模块包括：基础数据库、监测数据库、业务数据库和决策支持数据库。

5.根据权利要求1所述的城市排水可视化指挥调度管理系统，其特征在于，所述城市排水可视化管理模型是通过以城市管网为核心，建立数字化数据库，以获取综合数据展示图。

6.根据权利要求1所述的城市排水可视化指挥调度管理系统，其特征在于，所述业务应用层包括：监测模块、管网管理模块、河道管理模块、预警模块和调度管理模块；

7.根据权利要求6所述的城市排水可视化指挥调度管理系统，其特征在于，所述管网监测点包括：污水厂监测点、易涝点监测点、排水设施监测点和雨量监测点。

8.根据权利要求6所述的城市排水可视化指挥调度管理系统，其特征在于，所述管网管理模块包括：管网负荷单元、管网流速单元、管网流量单元、管网水质单元和管网巡检单元。

9.根据权利要求6所述的城市排水可视化指挥调度管理系统，其特征在于，所述预警模块是基于每一项实时在线监测的所述城市排水管网监测数据，与预设的预警阈值进行对比，当实时数据超出所述预警阈值时，发送预警信号进行预警。

10.根据权利要求6所述的城市排水可视化指挥调度管理系统，其特征在于，所述调度管理模块是基于实时在线监测的所述城市排水管网监测数据，通过模拟优化模型进行求解，以对区域内的排水管网控制设备的自动运行管理和操作。

11.根据权利要求1所述的城市排水可视化指挥调度管理系统，其特征在于，所述系统还包括网络安全管理层；

技术总结本申请提供一种城市排水可视化指挥调度管理系统，所述系统包括：系统包括：基础设施层、物联感控层、平台支撑层和业务应用层；基础设施层用于给系统提供基础硬件资源；物联感控层与基础设施层相连，用于实时获取目标区域城市排水管网监测数据和视频信息；平台支撑层与物联感控层相连，用于对城市排水管网监测数据进行汇集和处理，并构建城市排水可视化管理模型；业务应用层与平台支撑层相连，用于根据用户需求建立排水综合展示系统，对城市排水管网监测数据进行分析、判断、报警，以辅助对城市排水进行指挥调度管理。本申请采用的IAAS架构节省了人员与技术成本的投入，同时，其抗干扰能力强，有效地提高了城市排水可视化指挥调度管理效率和响应速度。技术研发人员：杨鑫,陈江海,赵鹏飞,潘建新受保护的技术使用者：三峡智慧水务科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9