上海市下立交积水自动监测系统设计.pdf

第2 期 2 0 1 0年6 月 水 利 信 息化 舫 f e r Re s o ur c e s I n f o r ma t i z a t i on No 2 J un，2 01 0 上海市下立交积水 自动监测系统设计 潘 崇伦(上海市 防汛信息 中心，上海2 0 0 0 5 0)摘要：根据上海市下立交的特点，借鉴国内外积水监测的成果和经验，按照集约建设的原则，综合集成计算 机、通信、网络等信息技术，依托基础数据库和防汛业务管理系统，设计了上海市下立交积水自动监测系统的结 构、工作模 式、数据流程及功能，实现主要干道下立交积水监测点监 测。关键词：下立交；积水；自动监测 中图分类号：P 3 3 2 文献标识码：B 文章编号：1 6 7 4 9 4 0 5(2 0 1 0)0 2 0 0 4 2 0 3 0 前言 上 海 天 气 情 况 比较 复 杂，灾 害 性 天 气 时 有 发 生，几 乎每年 都会不 同程度 地遭 受热带 气旋、暴 雨 的危害，常会出现突发性强对流灾害性天气，受城 市热 岛效应等因素影 响，市 区出现的机率 比郊区 高 1 1。强降雨 时，在 下立 交容易 出现积 水现象，原 有设立 的排水 设施 不能及 时将积 水排 除，造成 交通 中断，并 由局 部影 响到整个 道路 阻塞，由于水 雨情 采集 系统没有 涵盖 下立 交积水 自动监测，积 水信 息 无法及时传递，排水实时情况不 明，防汛决策指挥 和道路 交通指 挥滞 后，影响 了城 市 防洪 减灾措 施 的 实施，增加了灾害损失。本市外 环、中环等 快速 干道 建成后，车速 快，车辆密 集，拥 堵后 又无 法调头撤 离，一旦下 立交积 水 导 致 交通 中 断会 在 极 短 时 间 内造 成 车 辆 严重 阻 塞，并长时间难 以疏解。信息技 术的迅速发展，为下立交 自动监测提供了 良好的基础，国内部分大城市对下立交积水监测 已经 进行 了探索。上海 市使用 的覆盖上海城 市排水服务区 域 的综合信息 系统共 3 3个站 点 1】，大 多是对 道路的 积水监测，下立交的积水监测还是空白。1 系统结构设计 系统包括 积水监 测 点、通信 网络和 中心站 3部 分。系统整 体架 构底层 是积水 监测点，通过 G P RS 或 GS M 短消息方式将数据发送至 中心站，监测 点发 送 的 G P RS或 GS M 短消息通 过通 信服务器进入 中心 站 的系统 服务器。中心站系 统通过 市政 务外 网将 数 据 传给上 海市 防汛信 息 中心，数据 由上海 市水务局 电子政务门户进行发布，相关防汛成员单位能及时 掌握下立交的实时积水情况，并制定出合理的防汛 调度方案。系统结构如图 1 所示。图 1 系统结构图 2 工作模式及数据流程设计 积水 监测 点采用 自报 或 自报 一确 认体 制工作 模 式采集相关数据。自报模式 由积水监测点定时测量 采 集 点数据，并将 测量 数据 通 过 GP RS GS M 终 端 以 GP R S无线或 GS M 短消息方式发给 网管中心，网管中心通过专线 以 I P方式将数据转发到通信服 务器，映射至 中心站 系统服 务器，中心 站通过数 据 监控软件 对数 据进行 存贮、处理、显示，数据 按统 收稿 日期：2 0 1 0 0 3-0 5 作者简介：潘崇伦(1 9 8 2-)，男，江苏泰兴人，硕士研 究生，从事信息化规划管理、科研 管理等工作。第2 期 潘崇伦：上海市下立交积水 自动监测系统设计 4 3 一标准格式要求写入数据库的相应库表。中心站通 过 We b服 务 器将 积 水 数据 进 行 发布 并 提 供数 据 接 口，使防汛成员单位可以通过市政务外网进行浏览 或数据下载。自报 一确 认模 式 由积水监 测 点定 时 向中心发 送 自身状态，并等 待 中心 确认 收到 的 回令 及校 时或 配 置命 令，如果 没有收 到 中心 回令 则重新 发送状 态信 息。采用 这种 工作模式，可 使监 测点在 不发送 数据 时进 入掉 电状 态，大大 降低监 测站 功耗，既节 约 电 源配 置又 能满足 系统对 数据 的实 时性和 密度要 求。系统数据流程如图 2所示。积水监测 点 G P RS GS M 终端 GP RS GS M 通信服务器 监测服务器 数据存贮服 务器 数据库 We b服务器 中心 站终端 r 卜 海市政务外 网 防汛成 员部 门 图 2 数据流程示意图 3 系统功 能设计 中心 站 功 能包括：(1)实 时 接收 监 测 点通 过 GP R S或 G S M 短 消息发送 的监测数据：(2)对水位 遥测终端通过 G P R S通讯或 G S M短消息方式进行校 时；(3)实 时监测 各监测站 的设 备工作状态，如 电 压、自计 内存状况等；(4)自动将 实时数据写入 水 位数据库 或相应数据库库 表；(5)实现 数据存贮、统计、报 表和过程分析功能如柱状图，过程线等。积水监测点功能包括：(1)设置 自报或 自报一 确认工作模式，实现数据重发或启动备用路 由发 送 数据；(2)工 作参 数 可在 现场 用 便携 机 配 置：(3)监测数据可通过 P DA或笔记本计算机读取 并 显示；(4)设置通 讯组 网为 G P R S通讯 或 GS M 短消 息通讯，每个 监测 点可根 据 需要进 行动态 配置 G P R S通讯方式或 GS M 短消息通讯。4 应用 实例 2 0 0 9年 1 2月下旬，上 海市排水 部 门实地勘 查 了 上海 市 1 0 0多处下 立交 桥，结合建 设经 费预算，取 消 了人行 地道 和部 分地理 位置 偏远和 车流 量较少 的 下立 交，从 中选 定 3 4处作 为 本次 项 目建 设 的监 测 点，2 0 1 0年世博会前完成该 3 4处下立 交积 水 自动监 测系统 的建设【2】。为了获取系统稳定性相关的技术数据，2 0 1 0年 1 月在西藏北路下立交桥、广中路下立交桥、四平 路下立交桥安装 了 3个积水监测点，拆除及恢复道 牙、安装 电子水 尺及 保护管、安 装数据 采集 设备及 配 电箱、电源 引线布 管及接 线等，数据 采集、发送 正常，通 讯畅通。在 3个 积水监 测 点 的基础 上，建 立 上海市 下立 交积水 自动监测系统来实时监测这 3个下立交的积 水信息。信息显示的方式和内容如下：(1)基本 图形：基本 图形 为监测 系统、监测 点所 在地 的地形 图、断面 图等示 意性 图形。基 本 图形包 括遥测 站 点 分布图、网络结构图、建筑物示意图、工程结构图 等；(2)背景 资料显示：与监测 站相关 的背景数据 以弹出窗口形式，以图形、数字方式协同显示，如 参数 的安全范 围等；(3)动态显 示数据，在基 本图 形上，以数 字形 式显 示监测 数据 的值、测量 时 间及 数据变化 情况；(4)动态趋势 图显示：将实 时的遥 测数据 以动 态趋 势 图的方式 显示，可直 观地看 出遥 测 数据 的动态变化过程。5 结语 本研究综合集成 了计算机、通信、网络等信息 技 术，充分利 用政 务外 网和水 务公共 信 息平 台，设 计 了上海市下立交积水 自动监测系统，填补了上海 市城区下立交积水 自动监测的空 白。随着 上海 市社 会经济 迅速 发展，台风、暴雨造 成的积水灾害和损失将会越来越严重，下立交积水 自动监测的建设能提供实时、准确的下立交积水信 息，使 市 防汛指挥 部和 市公 安交警 总 队指挥 中心及 时 掌握下 立交 的实 时积水，对提 高防汛 指挥 决策和 交通指挥决策的科学性将发挥更大 的作用。水 利 信 息 化 2 0 1 0，(2)参考文献 1】刘晓涛，胡泽浦，章震字 上海市防汛工作手册 M】上 海：上海科学普及出版社，2 0 0 8 2 上海市水务局 上海市防汛信息化2 0 1 0-2 0 1 2 年项 目建设 规划 R 上海：上海市水务局，2 0 0 9 De s i g n o f Au toma t i c M o n i t o r i n g S y s t e m o f Wa t v r l o g g i n g f o r Un d e r p a s s i n S h a n g h a i P AN Ch o n g l u n (S h a n g h a i Mu n i c i p a l F l o o d C o n t r o l I n f o r ma t i o n C e n t e r,S h a n g h a i 2 0 0 0 5 0，C h i n a)Ab s 缸 a c t：I n a c c o r d a n c e wi t h c h a r a c t e ri s t i c s o f S h a n g h a i u n d e r p a s s，t h e p a p e r d e s i g n s s t r u c t u r e，wo r k i n g mo d e l，da t a f l o w a nd f u n c t i o ns o f t h e a u t o ma t i c mo n i t o ring s y s t e m o f wa t e r l o g g i n g f o r S h a n g ha i u n d e rpa s s b y r e f e r r i n g t o t h e a c h i e v e me n t s a n d e x p e rie n c e s b o t h a t h o me a n d a b r o a d Th e s ys t e m d e s i g n a p p l i e s i n f o rm a t i o n t e c h n ol o g i e s o f c o mp u t e r,c o mmun i c a t i o n a n d ne t wo r k，r e l i e s o n b a s i c d a tab a s e a n d flo o d c o n t r ol b u s i n e s s ma n a g e me n t s y s t e m The s ys t e m c a n r e a l i z e wa t e r l o g g i n g mo n i t o r i n g o f mo n i t o r i n g p o i n t s for u n d e rp a s s o f ma i n r o a d K w饥凼：un d e rpa s s；wa t e r l o g g i n g；a u t o ma t i c mo n i t o ri n g 第一次全国水利普查数据处理试点培训班在南京举行 2 0 1 0年 5月2 9 3 1日，第 1 次全国水利普查数据处理试点培训班在江苏南京举行。国务院第 1 次全国水 利普查领导小组办 公室副主任庞进武在开班仪式上作动员讲话，领导小组办公室副主任黄河主持开班仪式，领 导小组办公室副主任蔡 阳讲话，领导小组办公室副主任黄河作总结发言，普查数据处理试点培训班承办单位河 海大学副校 长鞠平、朱跃龙致辞。各流域机 构，辽 宁、江苏、河南、湖 北、广 西、重庆、陕西 7个试点省(自 治区、直辖 市)及 所属 2 1 试点地(市)、5 6县(市)，河海大学、武汉大学水利水 电学院和华北水利水电学 院 3所院校 的 2 0 0多名数据处理负责人和技术人员参加 了本次培训班。数据处理是水利普查工作的重要组成部分，是形成普查成果的重要手段，是影 响普查数据质量、体现普查 科技含量与技术水平 的重要方面，是国家基 础水信 息平 台建设的关键工作。数据 处理工作开展 的好坏直接影响 到普查的最 终质量和成效，决定着普查的成败。庞进武在讲话中要求全体培训人员充分认识数据处理在水利普查工作中的重要意义，充分认识数据处理工 作的复杂性和艰 巨性，不 断增强责任感和紧迫感，认真做好水利普查数据处理的准备和试 点工作。各级数据处 理人 员要站 在整个普查工 作全局 的战略高度，在具体工作 中对 数据处理 的各个环节严格把 关，高标准、严要 求、高质量地做好水利普查 的数据处理工作。蔡阳结合数据处理培训 的具体工作提出了 4点意见和要求：一是要全面掌握数据 处理软件，为普查全面开 展奠定基础；二是要高度重视工作底 图应用，提 高水利普查效率；三是要切实重视系统安全与保密工作，确保 普查工作的顺利进行；四是要充分利用信息化建设成果，发挥信息化部 门的支撑作用。在结业式上，第 1 次全国水利普查领导小组办公室下发了试点软件，还与试点单位代表进行了普查工作底 图交接仪式。第 1次全国水利普查数据处理试点工作将按照“统一组织、分级负责”的原则，分县、地、省、流域和 国 家五级开展数据处理工作，按照“逐级汇报、超级汇总”和“集中处理、专业把关”的工作模式。通过综合利 用数据库、地理信息、遥感影像、信息管理和远程传输等技术，建立起全国统一的基层数据采集系统和国家基 础水信息平台：通过基础工作图册编制、业内分析提取、基层调查数据的录编审汇以及平衡协调等工作，形成 高质量 的普查数据成果。本刊编辑部