全球氣候變化產(chǎn)生了城市熱島、雨島效應(yīng)，城市極端氣象事件越來越多，極端暴雨天氣的頻率、強(qiáng)度也在逐年上升。暴雨事件的增加并疊加城市化的水文畸變效應(yīng)，導(dǎo)致城市積水災(zāi)害頻發(fā)，城市“看海”現(xiàn)象屢屢上演。城市人口和GDP密集，一旦成災(zāi)，損失嚴(yán)重。2012年7月21日，北京遭遇61年來最強(qiáng)暴雨，單日降雨量達(dá)460毫米，導(dǎo)致市區(qū)大面積內(nèi)澇，受害面積16000平方公里，導(dǎo)致160萬人受災(zāi)，77人遇難，1萬多輛車受損，經(jīng)濟(jì)損失超過百億元。

　　由于強(qiáng)降水或連續(xù)性降水超過城市排水管網(wǎng)的排水能力，致使城市內(nèi)產(chǎn)生積水災(zāi)害;雨水管網(wǎng)在長時(shí)間運(yùn)行后，會(huì)發(fā)生管道堵塞、變形、脫節(jié)、斷裂等，產(chǎn)生滲漏，浪費(fèi)水源;明渠、河流和污水管網(wǎng)在長時(shí)間運(yùn)行后，內(nèi)部會(huì)有很多的淤泥、漂浮物等，淤堵到一定程度就會(huì)發(fā)生污水倒灌等情況，污染周邊和地下水環(huán)境。為了及時(shí)準(zhǔn)確的掌握城市給排水管網(wǎng)的運(yùn)行特征，需要對(duì)其液位、流速及流量等多種基本運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測量，獲取連續(xù)的液位、流速及流量數(shù)據(jù)，掌握其變化規(guī)律，通過這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的瞬時(shí)分析、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、模型模擬，可以綜合進(jìn)行系統(tǒng)現(xiàn)狀診斷與評(píng)估，為各項(xiàng)研究工作的開展奠定堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

　　監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　城市排水管網(wǎng)信息化監(jiān)測系統(tǒng)是以流量監(jiān)測儀器為核心，運(yùn)用現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)測量、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、以及相關(guān)的分析軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)所組成的一個(gè)綜合性的在線自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要由：流速傳感器部分、水位傳感器部分、數(shù)據(jù)處理主機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、應(yīng)用層等部分組成。傳感部分是信息化的基礎(chǔ)，主要實(shí)現(xiàn)城區(qū)水雨情采集和排水過程監(jiān)測監(jiān)控。測量主機(jī)主要實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)編輯、斷面輸入、各類數(shù)據(jù)匯集、存儲(chǔ)、管理和計(jì)算。遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)主要是通過RTU所進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸功能，對(duì)所關(guān)心的數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳至數(shù)據(jù)中心，應(yīng)用層在信息資源中心的基礎(chǔ)上提供綜合信息服務(wù)、工程運(yùn)行維護(hù)管理和信息展示等功能，為城市排水防澇工程調(diào)度提供科學(xué)依據(jù)。

　　系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

　　系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)由下至上分為數(shù)據(jù)采集層(城市水文排水管網(wǎng)流量在線監(jiān)測系統(tǒng)由現(xiàn)場采集單元、數(shù)據(jù)處理單元(測量主機(jī))、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)組成。首先由聲學(xué)多普勒流量計(jì)測量流體流速、水位、水溫和流量，遙測終端RTU將數(shù)據(jù)通過GPRS/NB網(wǎng)絡(luò)傳輸至流量監(jiān)測中心，監(jiān)測中心結(jié)合相應(yīng)的監(jiān)控及分析軟件可實(shí)時(shí)對(duì)現(xiàn)場數(shù)據(jù)可視化監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行無人值守、有人管理的模式。如下圖所示。

　　系統(tǒng)工作要求

　　本監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、可靠、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)，運(yùn)行維護(hù)簡單方便，滿足流量、水位的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測和遠(yuǎn)程監(jiān)控的要求，便于管理人員能夠及時(shí)準(zhǔn)確地掌握其管網(wǎng)排水水流量、水位狀況，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測、遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。

　　系統(tǒng)特點(diǎn)

　　該系統(tǒng)是根據(jù)流量監(jiān)測要求量身定制的一套在線監(jiān)測解決方案，方案具備科學(xué)合理性、前瞻性和可擴(kuò)展性、符合實(shí)際需求且操作性強(qiáng)等特點(diǎn)。

　　排水管網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)