基于物联网与GIS的城市排水防涝智慧管控平台
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基于GIS管理的排水管网系统设计随着城市化进程的加速,城市排水系统的建设与管理问题日益突出。
排水管网系统设计是城市基础设施建设中至关重要的一环,它直接影响着城市的环境卫生和居民的生活质量。
为了更有效地管理和运营城市的排水管网系统,很多城市已经开始采用基于地理信息系统(GIS)的管理模式,通过数字化技术对排水管网进行设计、运营和维护。
下面我们将深入探讨基于GIS管理的排水管网系统设计。
一、GIS在排水管网系统中的应用GIS是一种结合了地理位置信息和属性信息的数字化技术,它可以对地理空间信息进行管理、分析和展示。
在排水管网系统中,GIS可以用来管理管道的位置、直径、材质等属性信息,以及排水系统所在的地理环境、地形、土壤类型等空间信息。
通过GIS,我们可以实现对排水管网系统的全面管理和监控。
1. 管道的位置与属性信息管理利用GIS技术,可以将排水管道的位置信息与属性信息整合成空间数据库,实现对排水管网系统的统一管理。
管道的位置信息可以用来确定管道的走向和连接关系,而管道的属性信息则可以包括管道的直径、材质、使用年限等信息。
通过GIS系统,工作人员可以方便地查询到任意管道的位置和属性信息,了解管道的使用状况和维护需求,有利于排水系统的维护和管理。
2. 地理环境与空间信息分析排水管网系统的设计需要考虑到周边的地理环境和空间信息,例如地形、土地利用、降水情况等。
GIS可以对这些地理信息进行空间分析,帮助工程师更好地确定管道的走向和布置。
利用GIS技术还可以进行模拟分析,预测管道系统在不同降雨条件下的排水效果,为设计和改进排水系统提供科学依据。
3. 监控和应急管理排水管网系统的运营需要实时监控和应急处理能力。
通过GIS系统,可以实现对排水管道系统的远程监测和实时数据更新,及时掌握排水系统的运行状态。
一旦发生排水管道泄漏或堵塞等问题,GIS系统可以快速定位并派遣维修人员进行处理,最大限度地减少排水系统故障对城市的影响。
基于GIS的排水设施管理系统的设计与实现发布时间:2022-10-27T09:04:16.670Z 来源:《中国建设信息化》2022年12期6月作者: .崔娟[导读] 针对越来越复杂的城市排水管网系统,本文基于GIS技术设计实现了一套排水设施管理系统,主要崔娟上海誉帆环境科技股份有限公司上海 200335摘要:针对越来越复杂的城市排水管网系统,本文基于GIS技术设计实现了一套排水设施管理系统,主要包括项目管理、设施管理、巡检管理、养护管理、系统管理等功能,为城市相关管理部门提供规范化、科学化的信息化管理平台,有效提升管理水平。
关键词:GIS;排水设施;地下管网0 引言城市排水设施科学管理是城市排水防涝的核心工作。
建立科学、完善的城市排水管理系统,是保障城市排水设施正常运行,有效提升城市防灾减灾能力的基本要求,也是城市排水设施管理水平及生态文明社会建设的重要体现。
随着城市的迅速发展,城市排水管网系统越来越复杂,对排水管网的管理、养护等提出了更高的要求。
在传统的城市排水设施管理中,通常是通过图纸图表描述进行管理的,图纸图档资料通常存在如下问题:(1)纸质资料通常需要占用大量的存储空间,容易发生破损和遗失,对保存要求高;(2)图纸资料查询困难,无法方便的提供给其它用户、部门使用;(3)设施管线新增、更新效率低,无法及时保证资料与现状的一致性。
地理信息系统简称GIS,是集数据采集、加工、传输、储存、分析、查询、检索等于一体的地理信息计算机系统。
它可以将排水设施数据,如检查井、排水管、排水渠(沟)、雨水口、排放口、管点、排水泵站、污水处理厂、闸门、阀门等通过矢量化处理后,赋予属性信息,标准化到空间数据库中,以此为基础开发管理系统,实现展示、查询、打印、分析等功能,满足排水设施管理需要,同时结合移动app 实现现场人员的巡检和养护功能,提升管理效益和生产效益,实现城市管网管理的规范化、科学化。
2系统功能设计根据城市排水设施管理和养护的需要,系统设计项目管理、设施管理、巡检管理、养护管理、系统管理等五大功能模块,如图所示:2.1 项目管理项目管理主要实现对各类排水工程项目的信息化管理,将工程各个阶段包括前期、设计、施工、竣工等阶段产生的资料、数据进行标准化处理,建立电子档案卡,结合基础地理信息,为项目后续的运维提供数据基础。
基于GIS管理的排水管网系统设计【摘要】本文介绍了基于GIS管理的排水管网系统设计,首先简要介绍了研究背景和研究意义,然后详细讨论了GIS在排水管网系统中的应用,排水管网系统设计原理,排水管网数据采集与处理,以及GIS技术在排水管网系统中的优势。
接着分析了排水管网系统设计流程,探讨了基于GIS管理的排水管网系统设计的实用性,并提出了未来发展方向。
最后总结了本文的主要观点和结论。
通过对GIS技术在排水管网系统中的应用和优势进行分析,该文章为排水系统的管理和设计提供了新思路和方法,有望在未来推动排水管网系统的建设和改进。
【关键词】关键词:排水管网系统、GIS管理、设计原理、数据采集、优势、流程、实用性、未来发展、总结1. 引言1.1 介绍排水管网系统是城市中重要的基础设施之一,起着排水、污水处理和防洪等重要作用。
随着城市化进程的加快,城市排水管网系统的规模和复杂度也在不断增加。
为了更好地管理和运行这些排水管网系统,GIS技术被广泛应用于排水管网系统的设计、管理和维护中。
GIS(地理信息系统)是一种集成了空间数据、属性数据和地图显示功能的计算机系统,在排水管网系统中,GIS可以帮助管理者实时监测管网的运行状态、及时发现问题并采取相应措施。
通过GIS技术,可以建立涵盖整个城市的数字模型,对管网进行精确的定位和管理。
本文将介绍基于GIS管理的排水管网系统设计,探讨GIS在排水管网系统中的应用、排水管网系统设计原理、排水管网数据采集与处理、GIS技术在排水管网系统中的优势以及排水管网系统设计流程。
通过本文的研究,可以更好地了解基于GIS管理的排水管网系统设计的实用性,及其未来的发展方向。
1.2 研究背景研究背景:目前,许多城市的排水管网系统设计和管理仍然采用传统的手工方式,存在管网信息不全面、数据不准确、更新困难等问题。
随着城市的快速发展和人口增长,对排水系统的需求也越来越大,传统的管理方法已经不能满足当前的需求。
基于地理信息系统与测绘技术的城市综合管控平台构建随着城市化进程的不断推进,城市面临着日益复杂的管理和发展挑战。
为了更好地实现城市的规划、运营和管理,基于地理信息系统(Geographic Information System, GIS)与测绘技术的城市综合管控平台成为了一个关键的解决方案。
一、地理信息系统在城市管理中的应用地理信息系统以空间数据为基础,将地理位置与其他信息相结合,实现地理数据的收集、管理、分析和可视化展示。
在城市管理中,GIS系统能够提供全面的空间信息支持,实现城市各项工作的高效运转。
首先,GIS系统可以用于城市的规划和布局。
通过空间分析和模型建立,可以实现对城市土地利用、道路交通、基础设施等方面的规划。
通过多样化的可视化技术,决策者可以直观地了解规划方案的效果,并进行比较和优化,以确保城市发展的可持续性。
其次,GIS系统在城市管理中起到了决策支持的作用。
通过数据的整合和分析,GIS系统可以提供各种指标和综合评估结果,帮助决策者做出合理的决策。
例如,在交通管理方面,GIS系统可以分析交通流量、道路状况等数据,提供交通调度和交通限行的方案,以优化城市交通。
此外,GIS系统还能够用于城市环境监测和资源管理。
通过对传感器、监测设备等数据的采集和整合,可以实时监控城市的环境质量、水资源利用情况等。
这为城市环境保护和资源高效利用提供了科学依据。
二、测绘技术在城市综合管控中的应用测绘技术是基于地球实际形状与尺度关系进行地表数据测量、处理和表征的技术。
在城市综合管控中,测绘技术可以提供精确的地理数据支持,实现城市管理的精细化和智能化。
首先,测绘技术可以用于地物测量和建模。
通过航空摄影、遥感影像解译等技术手段,可以获取城市各类地物的精确位置和形状信息。
这有助于建立准确的地图和空间模型,为城市综合管控提供基础数据。
其次,测绘技术在城市安全管理中起到了重要作用。
利用无人机、激光雷达等高精度测绘技术,可以对城市建筑物、道路、桥梁等进行实时监测,发现潜在的安全隐患并及时处理。
城市排水信息化管理系统-智慧排水信息化方案介绍“城市排水信息化系统” 基于物联网理念,采用信息化手段,结合GIS展示,实现对管网运行指标的实时监测,包括管网液位、流量、水质、气体、泵站运行状态等信息,保证管网安全高效的发挥作用,通过构建安全预警平台,提高应急指挥及快速处置能力,保障城市排水管线的安全运行,使得整个城市排水管线的安全运行可把握、可控制、可预测,提供科学、先进的城市级水力分析能力,更全面评估城市排水管网能力。
以城市排水设施数据为基础,结合管网监控数据,气象雨情状况,实现为城市汇水区智能划分、排水规划、防涝预测提供决策依据。
系统架构城市排水信息化系统架构图城市排水信息化系统拓扑图系统功能系统组成平台层云端服务平台1、智能化的云端备份服务2、便捷化的存取数据3、健全的灾害复原机制4、无须担,已哽件维护5、高安全性数据存储6、高效率的存储速度模型支持平台依托专业水力分析模型建立降雨径流模型,根据实时天气预报信息与现场雨量传感器数据,结合下垫面及管网属性信息,可对城市产汇流进行模拟,建立城市洪水淹没风险图,为城市管理部门提供应急决策支持,将因水损失降到最小。
应用层以GIS地理信息系统、在结监测、水位预警、模型分析、智慧运维等多种模块,建立长期、有效、动态管理排水管网大量空间数据和属性数据的基础平台,并融合排水数字化管理所需的各种业务处理和专业分析模块,最终形成一个具有连接排水管理部门各业务单元信息、数据存储管理和决策分析等多种功能于一体的“城市排水信息化管理平台”。
可视化地图展示采用GIS引擎,实现城市区域管网的地理数据展示,提供基本的地图显示、站点导航、预警信息、实时数据等功能。
在线监测以表情、图形的方式展示管网运行的液位、流量、溢流液位等监测数据,方便查看、比较;可设定各监测数据的预警值,当数据达到预警值时具有提醒的功能。
其核心模块包括:数据处理服务、管网监测点管理、监测实时数据、监测历史管理、监测数据对比、管网数据分析、监测数据接入等设计和开发。
智慧城市防洪防汛监测大数据服务平台建设和运营整体解决方案目录一、项目背景与目标 (3)1.1 项目背景 (3)1.2 项目目标 (4)二、平台建设与技术架构 (5)2.1 平台建设内容 (6)2.2 技术架构 (7)2.2.1 数据采集层 (9)2.2.2 数据处理层 (10)2.2.3 数据存储层 (11)2.2.4 数据分析层 (12)2.2.5 应用展示层 (13)三、数据采集与传输 (14)3.1 数据采集方式 (15)3.2 数据传输方式 (17)四、数据处理与存储 (18)4.1 数据处理流程 (19)4.2 数据存储方案 (20)五、数据分析与管理 (22)5.1 分析方法与工具 (23)5.2 数据管理策略 (24)六、应用展示与服务 (25)6.1 应用场景 (26)6.2 服务模式 (28)七、平台运营与维护 (29)7.1 运营策略 (30)7.2 维护方案 (32)八、项目实施计划 (33)8.1 实施步骤 (33)8.2 时间安排 (34)九、项目预算与投资回报 (35)9.1 项目预算 (36)9.2 投资回报分析 (37)十、风险评估与应对措施 (38)10.1 风险评估 (39)10.2 应对措施 (40)十一、项目总结与展望 (42)11.1 项目成果 (43)11.2 未来展望 (44)一、项目背景与目标随着全球气候变化的影响,城市面临的洪涝灾害风险日益加剧,给居民生命财产和城市基础设施带来严重损失。
智慧城市作为现代城市规划、建设和管理的新理念和技术,其核心目标是提高城市的智能化水平,保障城市安全运行和可持续发展。
在此背景下,构建一个高效、智能的防洪防汛监测大数据服务平台,对于提升城市防洪防汛能力、减少灾害损失具有重要意义。
本项目旨在通过整合现有资源,利用先进的大数据、云计算、物联网等技术手段,打造一个集数据采集、传输、处理、分析和应用于一体的智慧城市防洪防汛监测大数据服务平台,实现多部门数据的共享与协同,为政府决策提供科学依据,有效降低洪涝灾害对城市的影响。
基于物联网与GIS的城市排水防涝智慧管控平台
作者:童丽闺
来源:《科技资讯》2015年第18期
摘要:针对排水防涝综合监管、安全运行、指挥调度等需求,该文运用物联网、地理信息系统等技术,建立普查、维护、监测、应急、评估为一体的城市排水防涝智慧管控平台,实现城市排水监测和预警,为城市排水防涝提供全方位技术支撑,提高城市防灾减灾能力和安全保障水平。
关键词:排水防涝智慧管控物联网 GIS
中图分类号:TU992 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)06(c)-0010-03
近年来,受全球气候变化影响,暴雨等极端天气对社会管理、城市运行和人民群众生产生活造成了巨大影响,加之部分城市排水防涝等基础设施建设滞后、调蓄雨洪和应急管理能力不足,出现了严重的暴雨内涝灾害。
城市排水管网是现代化城市不可缺少的重要基础设施。
城市排水管网的管理是一项复杂且困难的工作,由于管网设施处在地下,因此无法通过常规的地上巡视进行观察,而且各类地下管网数量众多,维修、抢修作业时有可能造成其他权属管线损坏,对环境造成的影响也无从评估[1]。
近年来,随着物联网、GIS等技术的发展,将物联网与GIS技术整合在一起的应用是目前比较新的信息化管网建设方向。
如果能将物联网与GIS技术集成起来,用于信息系统的集成与开发,就可以充分发挥物联网目标身份快速识别的特点,以及GIS空间管理与分析的优势,大幅度改善管理信息系统的工作效率[2]。
1 系统总体设计
该文将利用物联网、地理信息系统、通信等多种技术集成,实现物联网和地理信息技术的优势整合,为排水防涝的智慧化管控提供信息实时获取、快速处理、自动化管理、指挥调度等信息化服务。
在摸清排水防涝设施现状基础上,复用物联传感网络,采集海量、动态智能感知数据和地理信息数据,基于空间位置关联的一体化,构建城市排水防涝智慧管控平台。
见图1。
2 拟采取的解决方法
2.1 排水防涝信息立体感知与监控
排水防涝信息立体感知及监控是排水防涝智慧管控平台的基础和关键技术之一,其功能是为城市排水防涝调度决策提供可靠、稳定、先进的外部感知层和反馈层。
所谓立体感知,是指对从空间到地面、地下,对城市排水防涝相关信息的全方位监测和监视。
采用先进的信息采集装置作为感知前端,实现对空间雨情、街区(特别是易涝点)、河道及地下(管网、地下空间)水情以及水利工程状态的全方位监测。
见图2。
2.2 天地一体智能化融合
排水防涝智慧管控平台将利用数据融合技术、无线远程智能监控技术结合各种物联传感终端实现了天、地传感器协同作用,并克服传统排水普查平台仅实现多源空间数据融合,以及传统物联网不能实现多源数据融合的弊端,实现了快速多源空间数据融合和智能化多源数据融合,并能同步获取天地信息为各种定量反演提供所需参数。
包括遥感数据之间的融合、矢量数据之间的融合、遥感数据与矢量数据的融合、矢量数据与GNSS数据的融合、地理信息数据与智能感知数据的融合等融合方式。
见图3。
3 系统功能设计
3.1 排水设施管理子系统
系统提供数据导入、地图操作、数据编辑、设施查询、空间分析、统计分析等功能,实现普查数据的统一管理、更新与质量控制,形成排水防涝“一张图”。
见图4。
3.2 巡查养护管理子系统
系统可对管网设施管理分公司养护部门的日常巡查养护工作提供工具,支持巡查计划的制定,巡查养护信息的查询与显示,巡查抽查情况的记录与反馈;通过移动设备对现场的巡查养护信息进行记录与反馈。
3.3 运行监控预警子系统
在获取各类排水设施在线及历史的运行数据的基础上,支持对排水设施在线的运行状态监视,并能够自动分析运行状况,做到报警与预警。
系统提供实时数据汇集、可视化显示、在线监控、查询统计、预警分析等功能,实现积水情况、抢险进度一目了然。
3.4 应急指挥调度子系统
在汛期期间,根据各类在线的汛情和运行数据,及时的对汛情信息进行反馈和发布,根据各类分析数据对排水设施的运行进行调度,同相关单位进行会商协调,支持各类防汛预案的制定。
该子系统还应支持应急预案与重大活动保障预案的制定。
记录汛期现场防汛抢险的工作情
况(采用各类PDA移动设备进行数据采集与情况记录),并对防汛抢险工作提供辅助的支持。
见图5。
3.5 排水管网评估子系统
排水管网水动力学模型是国际公认的进行排水管网性能诊断、效能评估的有力工具。
系统将在排水设施普查数据的基础上,对管网数据进行深层次的加工处理,基于阶段性实验或在线的监测数据进行模型水动力学参数的验证,建立城市排水管网水动力学模型,并进行相应的模型水动力学参数验证,优化排水管网规划、设计及改造,有助于提高城市排水科学管理水平和运行决策能力。
4 结语
通过物联网、地理信息等技术在智慧排水防涝中的应用,为城市排水防涝提供全方位技术支撑,实现城市排水数据管理、运行服务、监测预警、综合监管、应急决策一体化的管理,构建排水行业监管的新模式,提高城市防灾减灾能力和安全保障水平。
参考文献
[1] 唐嵘,陈宏汉,冯润.城市排水管网设施管理与信息共享机制研究[J].中国给水排水,2012(5):84-87,92.
[2] 王立群,贾继薇.基于物联网与GIS的环境质量管理信息系统设计[J].环境科学导刊,2012(3):1-2.。