[发明专利]一种排水物联网系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种排水物联网系统，尤其涉及一种基于互联网技术的排水物联网系统。

背景技术

城市排水系统是保障城市正常运行的重要基础设施，随着我国城市化进程的加快，城市排水系统快速增长，排水管网遍布城市各个角落，整体规模持续扩大，同时由于其埋藏于地下，具有隐蔽性、网络结构复杂性和排水特征随机性等特点，使得排水系统在管理上的难度越来越大，主要体现在如下几个方面：

（1）大部分城市排水系统数据资料管理方式分散、不系统，排水系统数据不完整、不准确；

（2）由于缺乏有效的排水系统状态评估和运行监测及检测手段，不能及时、准确地掌握排水系统运行状况的变化等；

（3）排水管网的调度控制分析、布局优化分析和应急事故分析缺乏科学依据，流域级别的管理模式无法实现。

因此，基于上述实际问题，迫切需要一个先进的系统能够将排水系统的各类信息进行互联、有效识别、可视化和统一管理。

随着物联网技术的发展和应用，构建排水互联互通信息系统成为可能。所谓物联网是通过各种信息传输设备，如射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网络等网络进行信息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提高对物质世界的感知能力，实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网由于具有“全面感知、可靠传递、智能处理”等基本特征，已经被运用于城市公共安全、工业安全生产、环境监控、智能交通、智能家居、公共卫生和健康监测等多个领域。

因而，通过应用物联网技术，构建排水物联网系统，运用各种排水管道专用传感器，如压力传感器、超声波液位传感器、流速传感器、管道内窥检测摄像头以及移动终端等准确获知所有的排水信息（如流量、液位、设备损害状况等），通过有线或无线方式进行数据传输与交互，统一进行数据的分析、处理与应用，实现排水系统的运行监管、科学预警和统一调度，最终实现排水系统的智能化、数字化管理，可有效解决排水系统管理中的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种排水物联网系统，能够将研究区域内各种设备采集的排水信息通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通，在内网、专网、和/或互联网环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、统计报表、决策支持等管理和服务功能，实现对排水系统相关设施的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化以及排水系统的数字化信息管理。

本发明的排水物联网系统从技术架构上包括三层，即感知层、网络层和应用层。

所述感知层位于排水物联网系统的最底层，由各种传输设备组成，全面获取和感知排水系统静态数据和动态数据，实现现场动态信息的监测、检测、采集以及相关设备状态的有效控制，为排水物联网系统应用层的构建及系统应用提供重要的数据支撑和数据来源。传输设备包括基础数据采集设备、监测及检测设备、现场业务处理移动终端等，采集数据包括基础数据、设施监测及检测数据、业务管理数据等。

所述基础数据采集设备包括经纬仪、全站仪、地下管线探测仪、测地雷达、遥感卫星数据采集系统等，所述采集的基础数据包括基础地形数据、排水设施数据、遥感卫星数据及社会经济统计数据等，是排水系统的资产静态数据，帮助掌握排水系统的基础设施及地形状况。

所述监测及检测设备包括流量计、液位计、水质监测仪、水质自动采样器、内窥检测、本地的PLC系统、远程终端单元、现场设备、现场仪表等，用于采集检查井、管道、泵站、污水厂的流量、液位、溶解氧、悬浮物等监测数据、泵站自控信息等，是反映排水系统动态变化的数据，帮助掌握排水系统实时状态。

所述现场业务处理移动终端包括工业级PDA、平板电脑、智能手机等，用于采集管网巡查、养护、应急等业务数据，具体包括业务人员位置信息、事故现场信息、处理过程信息等，帮助记录业务管理的过程数据，协助基于数据进行精细化的管理和分析。

所述网络层位于排水物联网系统的中间层，是联系监控中心与各个现场站点之间的纽带，根据实际情况采用有线通讯或无线通讯或两者结合的方式，具体通过现有的有线网、无线网等网络，将感知层的数据上传到监控中心，同时将监控中心的指令下发，实现应用层与感知层之间信息双向传输。

所述监控中心是接收、处理信息，进行统一调度和协调的中央控制室。