[发明专利]城市雨洪防治智能控制系统及控制方法

权利要求书

1.城市雨洪防治智能控制系统，其特征在于：设有监测路面积滞水深度的路面积水液位传感器(2)、监测检查井和集水池以及调蓄池水深的井池液位传感器(3)、监测河道水位的河道液位传感器(4)、监测实时降雨数据的雨量传感器(5)、监测管道中雨水流速的流速传感器(6)、监测雨水流量的流量传感器(7)；所述路面积水液位传感器设置在城市的低洼路面、涵洞和桥区等易积水区域的最低点位置；所述井池水深传感器设置在排水系统中的调蓄池、雨水泵站的集水池和排水管道的检查井；所述河道液位传感器设置在排水系统的入河口所在河道；所述流速传感器和流量传感器设置在城市排水系统的排水管道中和抽水泵的出水口；在雨水排放系统中的每个抽水泵上设有调速变频器(8)；并设有中央控制器(10)，该中央控制器通过网络线路与所述路面积水液位传感器、井池液位传感器、河道液位传感器、流速传感器、流量传感器和抽水泵的调速变频器进行信号和控制连接；中央控制器并与所述路面积水液位传感器所在路段的交通信号灯(1)进行控制连接；中央控制器设有大屏幕显示器(9)的打印机(11)，并设有与上位控制器进行数据信号和控制信号传输的接口和通信线路。

2.根据权利要求1所述的城市雨洪防治智能控制系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

1)设置控制系统并设置控制系统初始值：

设置控制系统：控制系统结构框架如下：

(1)设置各传感器的信号比较数值域——(2)设置从传感器提取数据时间间隔——(3)各提取数值与设置的比较数值域进行比较——(4)判断比较结果：当符合报警级别时进行相应级别的报警，当路面积水液位传感器的信号显示积水达到断路报警级别时发出开红色交通信号灯的控制信号——(5)提取的数据和比较结果数据在大屏幕上显示——(6)存储提取的数据和比较结果数据——(7)执行第(3)步；

设置控制系统初始值：设置排水系统中每个路面积水液位传感器所在路面位置的积水深度的红、黄、绿三个级别的积水报警值：“红”为实际积水深度大于等于27cm，“黄”为实际积水深度在27-5cm之间，“绿”为实际积水深度小于等于5cm)；设置每个井池液位传感器所在检查井、集水池和调蓄池液位的红、黄、绿三个级别的液位报警值：“红”为实际液位大于等于地面高程，“黄”为实际液位在地面高程和连接检查井管段的管顶高程之间，“绿”为实际液位小于等于连接检查井管段的管顶高程；集水池：“红”为实际液位大于等于集水池设计的最高液位，“黄”为实际液位在集水池设计的最高液位和启泵液位之间，“绿”为实际液位小于等于启泵液位；调蓄池：“红”为实际液位大于等于调蓄池设计的最高液位，“黄”为实际液位在调蓄池设计的最高液位和进水管管顶高程之间，“绿”为实际液位小于等于进水管的管顶高程；设置每个河道液位传感器所在河道液位的红、黄、绿三个级别的液位报警值：“红”为实际液位大于等于河道的警戒水位，“黄”为实际液位在河道的警戒水位和常水位之间，“绿”为实际液位小于等于河道常水位；设置每个雨量传感器的小中大三个等级的雨量报警值：“小”为小时降雨量小于等于30mm，“中”为小时降雨量30mm-40mm之间，“大”为小时降雨量大于等于40mm；设置每个流速传感器红黄绿三个级别的流速报警值：“红”为实测流速大于等于管道最大设计流速的80％，“黄”为实测流速在管道最大设计流速的10％到80％之间。绿为实测流速小于等于管道最大设计流速的10％；设置每个抽水泵的允许变频值：允许的频率变化范围为35-50HZ；并设置各种数据提取纪录时间间隔：平时为1-6小时；降雨时为1-10分钟；设置控制器向上位控制器传送数据的时间间隔：平时为6-12小时，降雨时为5-30分钟；

2)开通网络线路，连接中央控制器，整个智能控制系统进行运转：在中央控制器的大屏幕显示器上实时显示排水系统各监控部位的积水情况、蓄水情况、河道液位情况、瞬时降雨雨量情况、管道和抽水泵排水流速情况和流量情况；当出现报警时，立即通过电话或派人员现场核实，并立即针对实际情况及时处理；

3)当天气预报报告将有降雨时，根据预报降雨等级预备好备用抽水泵、管道疏通工具和人员；

4)降雨过程中控制器设置的各种数据提取和纪录的时间间隔改小：1-10分钟；及时处理各报警部位的报警情况，及时清淤疏堵，保证雨洪的及时通畅地排放；特别注意路面积水情况，一旦出现危及行人和行车安全的过度积水报警情况，立刻检查控制器是否发出打开红色交通信号灯的控制信号；

5)每次报警情况发生之后，用打印机打印出具体数据存档，每个汛期结束后将所有报警数据集中整理上报，作为今后市政建设中雨洪排放系统改扩建的依据。