CN107274323A - 一种城市排水动态管控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种城市排水动态管控系统，包括管网溯源检测模块、排水监测模块、处理模块以及储存模块，处理模块分别与管网溯源检测模块、排水监测模块、储存模块连接，处理模块分别与管网溯源检测模块、排水监测模块连接，处理模块对管道的拓扑结构、状态信息、城市排水系统中的水位和/或水质和/或雨量和/或视频信息进行分析，并且与城市排水设备的GIS地理信息整合成排水拓扑模型信息，并且通过预警预报模块展示，本系统能够及时地了解城市管网的状态信息，并且出现污水溢流、城市内涝等突发情况或者管道出现损坏时能够准确溯源，并且及时通知工作人员根据城市的地理信息制定有效方案，进行抢险。
Description
技术领域
本发明涉及管理系统领域，特别是城市排水动态管控系统。
背景技术
随着我国城镇化进程加快，每年都有大量新建管网水管通水运行。城市中有大量的排水设备，形成相应的城市排水系统，排水系统由检查井、排水泵站、污水处理厂、雨水口、排放口等等组成，排水设备中的检查井、雨水口、排放口等通过排水管网进行连接，日常的雨污水进入排水管网进行运输排放。
我国排水管网呈现两大的特点，即管网建设量大、运行维护量大，而由于人手不足，缺乏新的运行维护模式及手段，运维效率低下，市区多处路段暴雨内涝严重，河涌污染触目惊心。城市排水管网雨污混接、破损渗漏严重。我国排水管理水平低下，全国仅有不到10％的城市建立起基本的排水管网信息系统，多半城市仍然沿用纸质管理和经验管理模式。
近年来，各市新建改建大批排水管网，形成了海量排水设备数据，加之有的管线年代久远，且都位于地下，传统的纸质管理、经验管理模式难以摸清排水管网“家底”，管线的位置、管径、高程及连接关系都难以明确，常造成道路开挖时破坏管线、溢流污染难以溯源等问题。
雨、污水管道在建设过程中，由于没有统一的管理平台进行记录，容易造成污水管网断头，降低污水系统收集效率。错接混接，导致污水流入雨水管道，造成水体黑臭。雨水流入污水管道，降低进厂污水水质浓度，加大水厂处理负荷。局部管道破损，导致污水渗漏或地下水倒灌。管道淤塞降低排水功能，导致暴雨时城市内涝。
在出现问题时，工作人员也无法及时得知，导致后果非常严重，面对污水溢流、进厂水质浓度偏度、城市内涝等排水突发事件，只能被动应急抢险，防御效率低下，同时造成极大的车辆人员资源浪费。
同时，传统排水管网信息系统功能单一，只是单纯在排水管网内对水压、水质进行检测，没有进行定位，没有形成一套专门对城市中的排水管网的各个数据进行检测并且与地理位置形成相应排水拓扑结构的系统，人们无法简易且清晰地理解各项信息。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能够对城市排水管网进行定位以及数据检测并且及时通知用户的城市排水管理系统。
本发明采用的技术方案是：
一种城市排水动态管控系统，包括，
管网溯源检测模块，用于检测管道拓扑结构以及管道状态信息；
排水监测模块，设置在城市排水系统中以检测水位和/或水质和/或雨量和/或视频信息；
处理模块以及与处理模块连接的储存模块，储存模块内储存有城市排水设备的GIS地理信息，处理模块分别与管网溯源检测模块、排水监测模块连接，处理模块对管道拓扑结构以及管道状态信息、城市排水设备处的水位和/或水质和/或雨量和/或视频信息进行分析，并且与城市排水设备的GIS地理信息整合成排水拓扑模型信息；
预警预报模块，与处理模块连接以向外界展示排水拓扑模型信息和/或在排水拓扑模型信息超过预设阀值时进行报警。
所述管网溯源检测模块包括用于检测管道状态信息的管网物探检测单元以及用于记录管道位置信息的管网定位单元，所述处理模块分别与管网物探检测单元、管网定位单元连接。
所述管网物探检测单元包括设置在排水管网中的视频检测仪和/或声纳检测仪和/或管道内窥摄像检测仪。
所述排水监测模块包括用于检测城市排水设备处水位和/或水质和/或雨量和/或视频信息的排水监测单元以及用于记录排水设备处位置信息的排水定位单元，所述处理模块分别与排水监测单元、排水定位单元连接。
所述排水监测单元包括水位检测仪和/或水质检测仪和/或雨量计和/或视频监控器。
所述预警预报模块包括
图像展示单元，与处理模块连接以显示排水拓扑模型信息；
和/或，
报警单元，与处理模块连接，当排水拓扑模型信息超过预设阀值时进行报警。
所述预警预报模块还包括无线通讯单元，无线通讯单元与处理模块连接以使处理模块与移动设备无线通讯连接，处理模块通过无线通讯单元向移动设备传输排水拓扑模型信息。
所述无线通讯单元为WIFI通讯单元或者蓝牙通讯单元或者GPRS通讯单元。
本城市排水动态管控系统还包括人工输入模块，与处理模块连接以输入通过人工巡检获取的评估信息并且储存在储存模块中。
本城市排水动态管控系统还包括系统维护模块，与处理模块连接以调取储存模块中城市排水设备的GIS地理信息进行修正更新。
本发明的有益效果：
本发明城市排水管理系统，管网溯源检测模块检测管道状态信息并且定位管道的位置信息，排水监测模块检测城市排水设备的水位和/或水质和/或雨量和/或视频信息，管网溯源检测模块和排水监测模块将信息输送到处理模块，处理模块将管道状态信息、城市排水设备的水位和/或水质和/或雨量和/或视频信息与GIS地理信息进行结合形成排水拓扑模型信息，通过预警预报模块能够清晰地展示管道在城市中的位置情况以及是否损坏、堵塞等状态信息，并且从城市排水设备的水位和/或水质和/或雨量和/或视频信息中得出排水情况，由排水情况联系到各个位置的管道，本系统能够及时地了解城市管网的状态信息，并且出现污水溢流、城市内涝等突发情况或者管道出现损坏时能够准确溯源，并且及时通知工作人员根据城市的地理信息制定有效方案，进行抢险。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
图1是本发明城市排水管理系统。
具体实施方式
如图1所示，本发明城市排水管理系统，包括管网溯源检测模块1、排水监测模块2、处理模块3以及储存模块4，处理模块3分别与管网溯源检测模块1、排水监测模块2、储存模块4连接，此处处理模块3可以是CPU。
本设计的储存模块4中，存储有城市排水设备的基础数据，其中，城市排水设备的基础数据包括点要素、线要素、面要素、表要素等。点要素是指检查井、雨水口、排放口等；线要素是指排水管道、渠箱、闸门等；面要素是指易涝区、污染源等；表要素是指监测数据等，并且对其进行统一编码，记录位置信息，并且基于GIS技术，形成相应的GIS地理信息，GIS地理信息根据编码对应有各个排水设备的位置信息。
管网溯源检测模块1用于检测管道拓扑结构以及管道状态信息，本实施例中管网溯源检测模块1包括用于检测管道状态信息的管网物探检测单元11以及用于记录管道位置信息的管网定位单元12，所述处理模块3分别与管网物探检测单元11、管网定位单元12连接。
管网物探检测单元11包括设置在排水管网中的视频检测仪和/或声纳检测仪和/或管道内窥摄像检测仪，能够检测管道的损坏、堵塞等情况，并且以图像等数据反馈到处理模块3中，其中还可检测各个排水管网的位置信息、长度、标高等物理信息。
本设计中的管网溯源检测模块1可采用人工操作，工作人员通过管网溯源检测模块1对城市中各个排水管道进行检测，而其中管网定位单元12实施方式为在管网物探检测单元11得出检测数据时，工作人员会在管网定位单元12中设定根据上述GIS地理信息设定相应编码，处理模块3将检测数据、排水管网位置信息、长度、标高等数据进行整理，可得出管道的拓扑结构以及状态信息。
排水监测模块2设置在城市排水系统中以检测水位和/或水质和/或雨量和/或视频信息，本设计中排水监测模块2包括用于检测城市排水设备处水位和/或水质和/或雨量和/或视频信息的排水监测单元21以及用于记录排水设备处位置信息的排水定位单元22，处理模块3分别与排水监测单元21、排水定位单元22连接。
排水监测单元21包括水位检测仪和/或水质检测仪和/或雨量计和/或视频监控器。
而本设计的排水定位单元22实施方式为在GIS地理信息中，每个排水设备都有对应的编码，在排水监测单元21向处理模块3发送监测数据时排水定位单元22会附带相应的编码，处理模块3即可得知该监测数据从哪处排水设备中输出，又或者增加GPS定位芯片，将GPS检测的位置信息与监测数据打包进行发送。
储存模块4内储存有城市排水设备的GIS地理信息，处理模块3分别与管网溯源检测模块1、排水监测模块2连接，处理模块3对管道状态信息、城市各个位置的水位和/或水质和/或雨量和/或视频信息进行分析，并且结合城市排水设备的GIS地理信息，处理模块3中通过模型动态仿真模拟或动态预测排水设施运行状态整合成排水拓扑模型信息，拓扑模型能够经过处理模块3进一步处理形成立体的动态的图像信息，通过图像模拟排水的过程以及排水管网的状态，更加形象生动。
本系统还包括预警预报模块5，预警预报模块5与处理模块3连接以向外界展示排水拓扑模型信息和/或在排水拓扑模型信息超过预设阀值时进行报警。
本设计的运作方式为，管网溯源检测模块1检测管道状态信息并且定位管道的位置信息，排水监测模块2检测城市排水设备的水位和/或水质和/或雨量和/或视频信息，管网溯源检测模块1和排水监测模块2将信息输送到处理模块3，处理模块3将管道状态信息、城市排水设备的水位和/或水质和/或雨量和/或视频信息与GIS地理信息进行结合形成排水拓扑模型信息，通过预警预报模块5能够清晰地展示管道在城市中的位置情况以及是否损坏、堵塞等状态信息，并且从城市排水设备的水位和/或水质和/或雨量和/或视频信息中得出排水情况，由排水情况联系到各个位置的管道，本系统能够及时地了解城市管网的状态信息，并且出现污水溢流、城市内涝等突发情况或者管道出现损坏时能够准确溯源，并且及时通知工作人员根据城市的地理信息制定有效方案，进行抢险。
本设计的预警预报模块5包括图像展示单元51，图像展示单元51与处理模块3连接以显示排水拓扑模型信息，此处图像展示单元51可以是各类的显示屏。
预警预报模块5还可以是报警单元52，报警单元52与处理模块3连接，用户能够在处理模块3中预设各项数据的阀值，当排水拓扑模型信息超过预设阀值时进行报警，此处报警单元52可以喇叭或者蜂鸣器或者警示灯等。
预警预报模块5还包括无线通讯单元53，无线通讯单元53与处理模块3连接以使处理模块3与移动设备无线通讯连接，无线通讯单元53为WIFI通讯单元或者蓝牙通讯单元或者GPRS通讯单元，处理模块3通过无线通讯单元53向移动设备传输排水拓扑模型信息，此处移动设备可以是手机或者手提电脑，用户能够在手机上登陆app进行查看。
另外，本设计还包括人工输入模块6，与处理模块3连接以输入通过人工巡检获取的评估信息并且储存在储存模块4中，在人工巡查养护等过程中，往往会存在工作人员信息的反馈过程，人工输入模块6可以是移动输入设备，也可以是电脑等输入端，工作人员可以通过人工输入模块6输入巡检反馈信息以及健康评估信息，存储在储存模块4中。
除此之外，本设计还包括系统维护模块7，与处理模块3连接以调取储存模块4中城市排水设备的GIS地理信息进行修正更新，城市新增的排水设备，通过系统维护模块7录入，更新GIS地理信息，同时还可以更新本系统的版本，对版本进行升级，。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种城市排水动态管控系统，其特征在于，包括：
管网溯源检测模块(1)，用于检测管道拓扑结构以及管道状态信息；排水监测模块(2)，设置在城市排水系统中以检测水位和/或水质和/或雨量和/或视频信息；
处理模块(3)以及与处理模块(3)连接的储存模块(4)，储存模块(4)内储存有城市排水设备的GIS地理信息，处理模块(3)分别与管网溯源检测模块(1)、排水监测模块(2)连接，处理模块(3)对管道拓扑结构以及管道状态信息、城市排水设备处的水位和/或水质和/或雨量和/或视频信息进行分析，并且与城市排水设备的GIS地理信息整合成排水拓扑模型信息；
预警预报模块(5)，与处理模块(3)连接以向外界展示排水拓扑模型信息和/或在排水拓扑模型信息超过预设阀值时进行报警。
2.根据权利要求1所述的一种城市排水动态管控系统，其特征在于：所述管网溯源检测模块(1)包括用于检测管道状态信息的管网物探检测单元(11)以及用于记录管道位置信息的管网定位单元(12)，所述处理模块(3)分别与管网物探检测单元(11)、管网定位单元(12)连接。
3.根据权利要求2所述的一种城市排水动态管控系统，其特征在于：所述管网物探检测单元(11)包括设置在排水管网中的视频检测仪和/或声纳检测仪和/或管道内窥摄像检测仪。
4.根据权利要求1所述的一种城市排水动态管控系统，其特征在于：所述排水监测模块(2)包括用于检测城市排水设备处水位和/或水质和/或雨量和/或视频信息的排水监测单元(21)以及用于记录排水设备处位置信息的排水定位单元(22)，所述处理模块(3)分别与排水监测单元(21)、排水定位单元(22)连接。
5.根据权利要求4所述的一种城市排水动态管控系统，其特征在于：所述排水监测单元(21)包括水位检测仪和/或水质检测仪和/或雨量计和/或视频监控器。
6.根据权利要求1所述的一种城市排水动态管控系统，其特征在于：所述预警预报模块(5)包括
图像展示单元(51)，与处理模块(3)连接以显示排水拓扑模型信息；和/或，
报警单元(52)，与处理模块(3)连接，当排水拓扑模型信息超过预设阀值时进行报警。
7.根据权利要求6所述的一种城市排水动态管控系统，其特征在于：所述预警预报模块(5)还包括无线通讯单元(53)，无线通讯单元(53)与处理模块(3)连接以使处理模块(3)与移动设备无线通讯连接，处理模块(3)通过无线通讯单元(53)向移动设备传输排水拓扑模型信息。
8.根据权利要求7所述的一种城市排水动态管控系统，其特征在于：所述无线通讯单元(53)为WIFI通讯单元或者蓝牙通讯单元或者GPRS通讯单元。
9.根据权利要求1所述的一种城市排水动态管控系统，其特征在于：还包括人工输入模块(6)，与处理模块(3)连接以输入通过人工巡检获取的评估信息并且储存在储存模块(4)中。
10.根据权利要求1所述的一种城市排水动态管控系统，其特征在于：还包括系统维护模块(7)，与处理模块(3)连接以调取储存模块(4)中城市排水设备的GIS地理信息进行修正更新。
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Address after: 528400 Linhai Industrial Park, Cuiheng New District, Zhongshan City, Guangdong Province, Room 402, Room 405, Building C, Linhai Workshop, Cuicheng Road Applicant after: Zhongshan branch of Applied Science and Technology Research Co., Ltd. Applicant after: Guangdong Aike Environmental Technology Co., Ltd. Address before: 528400 Linhai Industrial Park, Cuiheng New District, Zhongshan City, Guangdong Province, Room 402, Room 405, Building C, Linhai Workshop, Cuicheng Road Applicant before: Zhongshan branch of Applied Science and Technology Research Co., Ltd. Applicant before: Zhongshan Aike Technology Co. Ltd. |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171020 |
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