CN104727423A - 基于交通摄录系统的城市内涝排水智能调度系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于交通摄录系统的城市内涝排水智能调度方法，该系统包括内涝排水采集识别模块(1)；有线或无线信息传输与接收模块(2)；内涝排水智能管理模块(3)。进行城市道路积水信息的采集识别，即：通过摄像头实时监测采集道路积水情况，以地面为基准与现场的标尺刻度进行积水情况比对，获得内涝排水探测情况；将道路积水情况通过道路交通专网或移动通信网、城市政务专网、广播电视网多种有线或无线信息传输与接收方式，传至排水管理中心；进行内涝排水评估预测、地理信息管理和优化排水调度。与现有技术相比，本发明利用道路交通摄像监控系统和图像识别技术，实时掌握城市道路积水状态，为实现智慧城市建设打下了基础。
Description
技术领域
本发明涉及市政排水和环境工程技术领域，特别是涉及一种城市内涝排水智能方法。
背景技术
近几年来，随着中国城市化速度的极度加快，城市政治、经济、文化快速发展，城市的排水系统相对滞后，城市积水造成公用设施受损，使交通、电力、通讯、网络传输、水源等受到了严重影响或损坏，给人们的生产生活带来诸多不便。我国许多城市和地区先后遭遇特大暴雨的袭击，造成部分城市严重积水和内涝，极大危害了广大群众的人身和财产安全，对城市交通的影响极为严重。
我国大多数城市防汛系统都存在电站数字自动化程度低、数据大部分依靠人工采集、可靠性低、误差大等问题；城市内涝控制措施往往比较滞后，无法快速反应道路积水情况、无法协调管网输水和泵站调度、无法提高城市排水效率。同时，排水系统与道路交通系统独立工作，无法实现信息共享、同步操作和统一管理。系统也缺少统一空间数据库，不能直观、高效地对各种空间信息进行管理。
目前我国道路交通摄像功能强大，采用交通摄录系统结合本发明的城市内涝排水智能调度是非常有效可行的。
发明内容
为了克服上述现有技术，本发明提出了一种基于交通摄录系统的城市内涝排水智能调度系统及方法，利用道路交通摄像监控系统和图像识别技术，实时掌握城市道路积水状态，采用有线或无线网络，及时动态传输各个监测位置的积水状况，并指导城市排水系统更有效运行，协调城市雨洪管理、提高排水系统的综合调度和统筹管理水平，提高城市安全，保障城市的有序运行，实现智慧城市建设。
本发明提出了一种基于交通摄录系统的城市内涝排水智能调度系统，该系统包括内涝排水采集识别模块1；有线或无线信息传输与接收模块2；以及内涝排水智能管理模块3；其中：
内涝排水采集识别模块1，用于城市道路积水信息的采集识别，通过摄像头对实时监测采集道路积水情况，以地面为基准与现场的标尺刻度进行积水情况比对，获得内涝排水探测情况；
有线或无线信息传输与接收模块2，用于道路积水各类相关数据的传输，包括将道路积水情况通过道路交通专网或移动通信网、城市政务专网、广播电视网等传至排水管理中心；
内涝排水智能管理模块3，用于内涝排水评估预测、地理信息管理和优化排水调度。
本发明还提出了一种基于交通摄录系统的城市内涝排水智能调度方法，该方法包括以下步骤：
进行城市道路积水信息的采集识别，即：通过摄像头对实时监测采集道路积水情况，以地面为基准与现场的标尺刻度进行积水情况比对，获得内涝排水探测情况；
将道路积水情况通过道路交通专网或移动通信网、城市政务专网、广播电视网多种有线或无线信息传输与接收方式，传至排水管理中心；
进行内涝排水评估预测、地理信息管理和优化排水调度。
与现有技术相比，本发明具有以下积极效果：
1、能够及时获取道路积水的相关数据，实现信息采集、分析、预测和排水调度的自动化、智能化，可以高效辅助管理者提高城市内涝应急的决策水平；减少城市内涝对人民生命财产的损害以及对人民的正常生活的影响，对于维护社会稳定，构建统一的城市内涝和应急管理平台，提高城市内涝防范水平具有重要的指导意义。
2、通过直接监控排水现场的实时视频，获取重要数据，并可以控制摄像机拉近监控目标距离，将各个监测位置积水情况信息投影至大屏幕，供决策层实时观看，进行风险评估；
3、利用实时积水信息，结合人工智能方法，预测后期道路积水情况并评价管网排水效果，给出最佳排水调度方法；
4、通过对积水数据进行处理、分析和判断，结合城市排水管网运行情况，提出市政排水优化调度技术方案，实现对城市内涝情况的快速反应、积水信息采集的自动化、管理者提出应急决策的快速化，有效消除城市内涝带来的负面影响。
附图说明
图1为本发明的内涝排水智能管理系统结构示意图；
图2为城市内涝调度系统实施方案示意图；
图3为优化排水调度子模块结构示意图；
图4为内涝评估预测子模块结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施方式，进一步详述本发明的技术方案。
如图1所示，本发明所述的基于道路交通摄像系统的城市内涝排水智能调度系统主要包括：内涝采集识别模块1、有线或无线信息传输与接收模块2、内涝排水智能管理系统3。
内涝采集识别模块1，用于实现城市道路积水信息的采集识别，通过以摄像头对标杆的实时监测采集道路积水情况，以此作为探测内涝情况(包括识别积水深度、推测积水范围)的依据；
有线或无线信息传输与接收模块2，用于实现道路积水各类相关数据的传输；将道路积水情况通过道路交通专网或移动通信网、城市政务专网、广播电视网等传至排水管理中心；
内涝排水智能管理模块3，用于实现内涝评估预测、地理信息管理和优化排水调度。具体为：内涝评估预测子模块，综合计算机、网络、水文知识，实时分析城市内涝分布、区域淹没范围等信息，实现高度可视化的科学分析与评估；地理信息管理子模块，将地理信息、排水管网布局、阀门、泵站资料、城市道路地图数据库以及排水管网、阀门、泵站等设施运行实况整合在一起，并可以完成积水点附近信息的查询、分析统计和判断，为调度方案的生成提供基础；优化排水调度子模块是结合内涝识别子系统和地理信息管理子系统相关信息，通过排水管网布局、阀门控制、泵站开启等方式进行合理的预测与操作，实现排水调度的最优方案，更科学、有效地降低城市积水。
结合图1和图2所示的内涝排水智能管理系统结构，对本发明的具体实施方案进行详细说明：
实际应用中，本发明利用道路交通摄像系统和图像识别技术识别城市道路积水信息，采用有线或无线网络，将远程积水情况信息视频传输至排水管理中心。
例如：通常在雨天时通过监控摄像头对城市道路，尤其是关键区域内涝情况进行实时监控，通过标尺刻度可以查看该区域监控位置的积水情况，将监控画面通过视频编码器传至道路交通专网及无线通讯基站，然后汇入到有线或无线信息传输与接收系统，再经过流媒体服务转发器传至视频管理中心，然后通过WLAN无线连接方式将信息传输至内涝排水智能管理系统。在内涝排水智能管理系统中可以直接查看区域监控位置的摄像画面和道路积水信息，将所有内涝信息传至城市排水管理中心，以便供有关部门领导协商具体调度方案，并为城市今后预防内涝提供技术和理论支持，以防止内涝灾害发生，维持社会稳定。
1、内涝采集识别模块所使用的道路积水监测
为本专利发明点，具体做法举例说明：利用现有城市交通监测系统，选择城市道路各路段为监测区域，监测位置选在具有监测设备的十字路口区域。在监控设备对面的路灯电杆上，以地面为基准，安装汽车牌照材质的标尺，通过监控设备查看标尺刻度，确定道路实时积水情况。采用汽车牌照材质制作标尺的目的是使其满足夜间监测识别要求，将其安装在道路摄像头可视范围内的路灯电杆上，确保任何条件下，道路摄像头均能正常监测到标尺，以便用于评估道路积水情况。
2、内涝排水智能管理模块
内涝排水智能管理系统具有智能分析能力，根据以往的积水信息进行识别分析内涝情况，以便决策者实施调度方案。控制端计算机将所有监测区域的积水情况与GIS系统相结合，通过GIS平台，内涝排水智能管理系统将排水管网布局、阀门、泵站资料和城市道路地图数据库资料整合到GIS平台上，同时将积水信息反映在该平台上，从而优化生成最佳调度方案，最后该系统将生成的最佳调度方案发布给相关排水部门，便于及时采用决策应对内涝灾害。
Claims (8)
1.一种基于交通摄录系统的城市内涝排水智能调度系统，其特征在于，该系统包括内涝排水采集识别模块(1)；有线或无线信息传输与接收模块(2)；内涝排水智能管理模块(3)；其中：
内涝排水采集识别模块(1)，用于城市道路积水信息的采集识别，通过摄像头实时监测采集道路积水情况，以地面为基准与现场的标尺刻度进行积水情况比对，获得内涝排水探测情况；
有线或无线信息传输与接收模块(2)，用于道路积水各类相关数据的传输，包括将道路积水情况通过道路交通专网或移动通信网、城市政务专网、广播电视网等传至排水管理中心；
内涝排水智能管理模块(3)，用于内涝排水评估预测、地理信息管理和优化排水调度。
2.如权利要求1所述的一种基于交通摄录系统的城市内涝排水智能调度系统，其特征在于，所述内涝评估预测，综合计算机、网络、水文知识，实时分析城市内涝分布、区域淹没范围等信息，实现高度可视化的科学分析与评估。
3.如权利要求1所述的一种基于交通摄录系统的城市内涝排水智能调度系统，其特征在于，所述地理信息管理，将地理信息、排水管网布局、阀门、泵站资料、城市道路地图数据库以及排水管网、阀门、泵站各设施运行实况整合在一起，并完成积水点附近信息的查询、分析统计和判断，为调度方案的生成提供基础。
4.如权利要求1所述的一种基于交通摄录系统的城市内涝排水智能调度系统，其特征在于，所述优化排水调度，结合内涝识别子系统和地理信息管理子系统相关信息，通过排水管网布局、阀门控制、泵站开启各方式进行合理的预测与操作，实现排水调度的最优方案，更科学、有效地降低城市积水。
5.一种基于交通摄录系统的城市内涝排水智能调度方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
进行城市道路积水信息的采集识别，即：通过摄像头实时监测采集道路积水情况，以地面为基准与现场的标尺刻度进行积水情况比对，获得内涝排水探测情况；
将道路积水情况通过道路交通专网或移动通信网、城市政务专网、广播电视网多种有线或无线信息传输与接收方式，传至排水管理中心；
进行内涝排水评估预测、地理信息管理和优化排水调度。
6.如权利要求5所述的一种基于交通摄录系统的城市内涝排水智能调度方法，其特征在于，所述内涝评估预测，综合计算机、网络、水文知识，实时分析城市内涝分布、区域淹没范围等信息，实现高度可视化的科学分析与评估。
7.如权利要求5所述的一种基于交通摄录系统的城市内涝排水智能调度方法，其特征在于，所述地理信息管理，将地理信息、排水管网布局、阀门、泵站资料、城市道路地图数据库以及排水管网、阀门、泵站各设施运行实况整合在一起，并完成积水点附近信息的查询、分析统计和判断，为调度方案的生成提供基础。
8.如权利要求5所述的一种基于交通摄录系统的城市内涝排水智能调度方法，其特征在于，所述优化排水调度，结合内涝识别子系统和地理信息管理子系统相关信息，通过排水管网布局、阀门控制、泵站开启各方式进行合理的预测与操作，实现排水调度的最优方案，更科学、有效地降低城市积水。
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