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持续暴雨!物联网能为安全监测和内涝预警带来什么?

2018-07-02   来源: 天虎科技

 

2018年下半年的第一个工作日,成都遭遇了突来的暴雨,今天打伞上班的你,是否已经湿身?

 

从刷爆朋友圈的一些视频图片看,城市部分道路及低洼地区出现积水,雨水排放显得吃力。而从四川的情况看,近期频繁出现强降雨天气,盆地多地出现了城市内涝、农田被淹、房屋损坏等现象,如北川就有地方出现山体垮塌。预计未来几天强降雨将持续。

面对持续暴雨,在城市里如何实现对城市积水监测和内涝的预警?在野外怎么对山体、大型水电和隧道工程施工做风险监测?

 

这里,物联网科技手段就值得重视了。在没有物联网的过去,监测数据只能通过靠人工值守、电话或现场巡视获得,并由专家分析研判。而依靠物联网,则可实现24小时无人值守、系统自动分析并预警。

 

 

 

“成都造”安全监测传感器监测工程结构安全

 

“现在很多工程施工单位都在重视对安全监测传感器系统的运用了。”成都安岩物联科技有限公司总经理张明对天虎科技表示,像山体滑坡、泥石流、水雨情、山洪等预警等都可以用到这项安全监测技术。而针对城市内涝的监测预警,其实主要监测雨量、水位、流量等,监测在技术本身没有太大难点,但会涉及到与市政、气象、水务等多个部门进行沟通使用。

安岩物联成立于2008年汶川大地震以后,主要研制新一代振弦式传感器,用于工程结构安全监测,在水电站、水库、大坝、边坡、基坑、公路铁路、高铁地铁、桥梁隧道、矿山、地质灾害防范等行业已深耕10余年,与中国中铁、中国水电等广泛合作。

 

安岩最新研制的新一代振弦式传感器,技术水平高于同行业英国和美国的技术,其激励方式采用自动跟踪激发;压力传导部分采用一体式结构,优于传统靠O型圈方式的防水密封;结构体相互做温度互补调节,因此温度对传感器的影响减小;产品使用寿命20年以上。值得一提的是,安岩已在自动裂缝监测中运用机器学习和深度学习技术。

目前传感器已经实现小规模量产,可应用于多种场景,如:水压水位、应力、应变、土压、位移、温度、倾斜、沉降、测量仪表、MCU自动化采集系统等。

 

张明认为,随着物联网基础设施的深入建设,可支持安全监测传感器系统的无线采集数据,为工程结构安全带来更多的支撑。

 

 

成都多家公司涉足相关技术产品

从媒体报道看,2014年四川省山洪灾害预警系统项目陆续投用。该项目通过传感器、摄像头等传感设备将前端采集到的雨量、水位风速、风向位移等实时数据和影像数据,通过光纤、微波、3G/4G、北斗短报文等通信方式传回数据中心和指挥大厅,并将监测到的数据和历史阈值数据对比,从而实现对灾害的自动化监测,第一时间给出山洪预警。这一项目,由成都国科海博信息技术股份有限公司承担。

有资料表明,成都四方信息技术有限公司的智慧井盖,内置了智能监控设备,在定位井盖预防被盗的同时,还可实时监测到井上路面积水、井下水位等情况,比如井下水位超过预警阈值,平台就会自动将警情发送给值守人员,便于快速定位、及时抽排水。

 

此外,2015年成都已经在一些跨河桥试点建设桥梁水位监测系统,通过多种物联网传感技术对桥下河段的水位、流速进行实时监控,结合视频监控数据及气象信息实现对水位变化的预测,发生超预警水位情况和计算出水流对桥梁墩台冲击力过大情况时,系统自动报警,以便提前采取防范和应急措施,确保桥梁安全运行。

 

 

他山之石——其他城市的物联网应用

 

 
福州的应用
 

 

因暴雨引发城市内涝,如果决策部门及公众能在第一时间收到积水预测信息,就可以采取更具针对性的排水措施。

有资料表明,中国电信针对福州中心城区的易涝区域曾进行摸排,在47个区域部署了1500多套基于新一代物联网(NB-IoT)等技术的监测传感设备,包括智能井盖、井下水位和河道库湖水位监测点以及小型气象站等,实现易涝区域的泛在感知。

 

此外,加上搭建“实时可控联排联调”系统,全力支持政府打造“多水合一”与厂网流域一体化联排联调系统。在系统接收到预警时,可以做到全网视频联动,5分钟快速响应,实现泄洪、排涝、导流等应急调度和指挥。

 

 
天津的应用
 

遭遇城市内涝,以前的积水监测要么依靠人工看标识,要么借助摄像头,这些都不能快速回传数据,一直是气象服务中的瓶颈问题。为解决大城市内涝“痛点”,天津市气象局开展了集监测、预报、发布于一体的基于位置的城市积水监测及内涝预警推送服务创新工作,将抽象的暴雨预警转化为具象的内涝风险提示信息。

 

依靠新型积水监测设备,天津市气象局可在两分钟内采集到两万个监测点位积水实况数据,实时动态采集分钟级积水深度,运用人工智能技术算法预测未来一小时内的积水深度,加上内涝风险推送系统,从而为政府决策部门和公众提供基于位置的积水实况和内涝风险提示。其中针对社会公众,是利用已搭建的“社区微天气”微信云服务平台,向注册用户主动推送基于其注册位置的积水深度预报信息等。

 

这一预测服务通过生成城市积水分布图和分钟级积水预测产品,对灾害程度进行预估,实现防灾减灾救灾“从注重灾后救助向注重灾前预防转变”。

 

 
重庆的应用
 

 

随着物联网、大数据等技术在智慧城市中应用的日益广泛,更清晰、智能的监控摄像头也为解决城市内涝提供了新的方案。

今年4月,重庆九龙坡区城市管理局市政处在城区各重要排水节点安装高清摄像头,可24小时监控暴雨积水情况。

 

摄像头安装完毕后,管理人员可通过手机上安装的监控系统,随时可以旋转高清摄像头360度查看该易积水点的实时情况,还可以对监控范围内进行近距离局部放大观察。

 

数字化的监控,大大减轻了暴雨期间的巡查人员外出巡查的工作强度,有利于提高工作效率及准确性,解决和发现问题的速度将会更快。

 

 

 

 

天虎科技   罗曙驰  程学怡

 

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