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        華標科技

        智慧城市

        海綿城市

        來源:華標科技集團        作者:華標小編        發布時間:2020-11-11          瀏覽量:14103次

          改革開放30多年以來,中國城鎮化建設取得了舉世矚目的成就,尤其是進入21世紀后,城鎮化建設的步伐不斷加快,每年有上千萬的農村人口進入城市。隨著城市人口不斷膨脹,“城市病”成為困擾各個城市建設與管理的首要難題,資源短缺、環境污染、交通擁堵、等問題日益突出。為了破解“城市病”困局,智慧城市應運而生。由于智慧城市綜合采用了包括射頻傳感技術、物聯網技術、云計算技術、下一代通信技術在內的新一代信息技術,因此能夠有效地化解“城市病”問題。這些技術的應用能夠使城市變得更易于被感知,城市資源更易于被充分整合,在此基礎上實現對城市的精細化和智能化管理,從而減少資源消耗,降低環境污染,解決交通擁堵,終實現城市的可持續發展。

          海綿城市解決方案:

          城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的"彈性",下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水"釋放"并加以利用,從而有效緩解城市水資源短缺與城市內澇之間的矛盾,并有助于修復城市水生態環境。

          通過引用物聯網,大數據,云計算等新一代信息化技術,以海綿城市數據為核心,通過對各設備采集信息內容的梳理、分析,依托多源數據融合及數據分析技術,實現對城市雨水、污水等運行情況的管理與監控。


          項目總體設計

          海綿城市智慧管控平臺采用微服務系統設計理念

          系統總體結構分為基礎設施層、感知層、數據層、應用層、 交互層以及展示層。

           



               1、通過收集和整理相關排水管網、城市水系、城市下墊面、海綿城市項目建設內容、現有信息化系統等內容,進行海綿城市現狀調研和資料梳理整合;

          2、通過分析海綿城市智慧管控平臺建設需要滿足的規劃指引、建設管控、績效考核等方面的需求,對海綿城市的職能領域進行劃分,對海綿城市的各業務模塊進行梳理,對海綿城市管理中的工作流程、協同關系進行剖析,對海綿城市各應用系統的數據關系進行規劃,從而理清海綿城市智能管控系統的基本功能、詳細內容、建設要求、實現目標等;

          3、結合海綿城市的建設目標和指標考核,確定平臺系統的監測方案,在充分分析需求、建設功能及內容的基礎上建立系統總體架構、應用架構、數據架構,搭建軟硬件基礎、數據及應用系統等內容。


          監測網絡工程設計

          一、監測網絡設計依據

          1、確定考核指標

          根據城市規劃尤其是水資源專項規劃,融入和突出“海綿城市”理念,以建設自然滲透、自然積存、自然凈化的生態宜居新城示范區為總體目標,并根據總體目標及分類指標確定考核指標。

          2、監測方案說明

          根據考核指標及數據來源確定監測方案,監測系統數據主要通過在線監測、人工檢測及統計填報三種方式獲取。

          在線監測主要監測雨量、氣溫、管網及排水口、河道水系關鍵斷面、內澇積水點等設施;

          人工檢測主要針對需增加額外水質檢測指標、海綿設施運行狀態的監測;

          統計填報主要是雨污水處理量、再生利用量、生態岸線恢復及相關制度等。

          3、監測布點思路

          對海綿城市數值模型進行本地化參數設定和驗證,以及設計參數優化;

          對海綿城市試點建設不同考核指標進行評估;

          為后期雨情預報、防汛預報、洪澇應急預案啟停、設施運維調度等提供數據及平臺支撐。

          二、監測方案

          1、第一階段:以主要河道治理、雨水管網建設,河道水質防止黑臭、主城區防汛、已建成典型海綿項目為主要評價指標,采用全新先進穩定的儀器儀表設備為主,結合數據平臺應用系統,展示與反映海綿建設實施進度。

          2、第二階段:以海綿項目實施典型措施評價為主,海綿建成區域內的徑流控制、SS消減率為評價指標,綜合反映治理效果。

          3、第三階段:根據前兩個階段結果為指導,逐步實現試點區域全覆蓋,調整監測指標與數據,配套增加少量儀器儀表接入數據平臺;并以政府購買服務的方式,委托項目運維。


          管控平臺系統設計

          一、數據設計方案

          海綿城市智慧管控平臺是一個數據量大、拓撲結構復雜的網絡系統,而且海綿城市建設處于不斷的更新、擴展和改造中,因此系統數據必須完整、準確,具有現勢性,這要求海綿城市智慧管控平臺系統建立一個動態可維護的數據庫結構。

          海綿城市智慧管控平臺數據庫從總體結構上分析可分為四個部分:地理信息數據庫、在線監測數據庫、運行管理數據庫以及文檔多媒體數據庫。


          二、決策支持管理系統

          決策支持管理系統利用先進的數學模型和現代化信息技術手段,將監測數據、數學模型、各類評估分析方法與業務應用相結合,對城市范圍內的水位、水動力和水質特征變化規律進行抽象描述及規律研究,對徑流污染、城市內澇、水污染事故等災害進行有效的分析預警和應急響應措施建議,為海綿城市建管模式創新提供關鍵的決策支持手段。


          三、業務管理系統


          基礎軟件平臺設計

          一、GIS 運行環境

          GIS 軟件平臺:

          1、支持主流操作系統平臺與主流的商業數據庫軟件;

          2、支持多數據源集成管理,能夠同時管理矢量、屬性、影像和 DEM 數據庫;

          3、支持海量空間索引技術;

          4、具有靈活方便的空間數據編輯功能;

          5、方便的符號制作與管理工具;

          6、具有拓撲處理能力;

          7、支持多種通訊協議與便攜移動終端的應用;

          8、具有內嵌的開發包,支持二次開發;

          9、易于維護管理。

          二、數據庫平臺軟件

          海綿城市信息化管理系統需要一套強大的數據庫支撐。該數據庫具備大型、開放、有關系數據庫和面向對象等優點,同時適用于不同的開發與部署環境,可以提供可靠的數據管理能力,存放海量數據,提供大數據量在線事務處理 (OLTP) 環境。

         

          系統集成方案設計

          一、軟件系統集成范圍:

          1、系統軟件:包括 GIS 軟件、三維軟件、操作系統;

          2、數據庫系統:數據庫軟件包括實時數據、歷史數據、空間數據、設施基礎數據、設施運行數據、評估數據等;

          3、基礎軟件:包括在線數據共享服務接口、信息填報、用戶權限、行業監管門戶。

          二、硬件系統集成范圍

          1、服務器與存儲子系統:數據中心服務器。

          2、在線數據采集子系統:數據采集服務器,數據采集網關。

          3、網絡子系統:服務器端:使用政務數據構建的網絡系統防范措施。

          4、數據采集端:將數據通過 VPN 或 Internet 網絡傳輸到數據服務器。

          三、數據交換接口

          1、關鍵點:接口、兼容性、數據共享和交換

          2、在線監測設備采集數據通過采集服務器實時上傳

          3、平臺采用 WebService 數據接口與其他相關系統進行對接,便于其他部門調用海綿智慧管控平臺相關業務服務


          配套產品

          我公司是一家環境保護技術研發推廣服務、海綿體城市綜合治理方案的環境科技企業。公司集環境保護技術產品研發、生產、安裝于一體,致力于通過實踐經驗,為整體人居社會的生存環境,提高人們的生活品質做出更大的貢獻。

          在海綿城市建設項目中,我公司雨水收集模塊系列產品年需求量巨大,水力顆粒分離器是海綿城市建設主要部件之一, 我公司擁有該產品多項專利。更多產品詳見公司網站。




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