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【JD-JS1】【競道科技,地埋式積水監(jiān)測設(shè)備,智能預(yù)警,十余年廠家,更多參數(shù)定制】。
道路積水監(jiān)測站如何實現(xiàn)實時精準(zhǔn)水位預(yù)警
在城市化快速發(fā)展的當(dāng)下,天氣引發(fā)的道路積水問題愈發(fā)嚴(yán)重,不僅影響城市交通的正常運行,還對市民的出行安全構(gòu)成威脅。道路積水監(jiān)測站作為城市防汛的“耳目”,其實現(xiàn)實時精準(zhǔn)水位預(yù)警的能力至關(guān)重要。以下將從監(jiān)測站的核心構(gòu)成、關(guān)鍵技術(shù)以及預(yù)警流程等方面,詳細闡述其如何達成這一目標(biāo)。
精準(zhǔn)感知:多類型傳感器協(xié)同工作
道路積水監(jiān)測站實現(xiàn)實時精準(zhǔn)水位預(yù)警的基礎(chǔ)是準(zhǔn)確獲取水位數(shù)據(jù),這依賴于多種傳感器的協(xié)同工作。
超聲波水位傳感器:利用超聲波在空氣中的傳播特性,通過測量超聲波從發(fā)射到接收的時間差來計算水位高度。它具有非接觸式測量的優(yōu)點,避免了傳感器與積水直接接觸可能帶來的腐蝕和損壞問題,能夠在各種惡劣環(huán)境下穩(wěn)定工作,適用于對測量精度要求較高且環(huán)境復(fù)雜的道路積水監(jiān)測場景。
壓力式水位傳感器:基于液體壓力與液位高度成正比的原理,將傳感器置于積水中,通過測量傳感器所承受的壓力來推算水位。這種傳感器結(jié)構(gòu)簡單、成本較低,安裝方便,能夠快速響應(yīng)水位變化,對于實時監(jiān)測道路積水動態(tài)具有重要作用。
雷達水位傳感器:發(fā)射微波信號并接收反射波,根據(jù)反射波的時間差和相位變化來確定水位。雷達水位傳感器具有測量精度高、抗干擾能力強、不受積水溫度、密度等因素影響的優(yōu)點,能夠在復(fù)雜的氣象條件下準(zhǔn)確測量水位,為實時預(yù)警提供可靠數(shù)據(jù)。
穩(wěn)定傳輸:多種通信技術(shù)保障數(shù)據(jù)暢通
獲取準(zhǔn)確的水位數(shù)據(jù)后,如何將這些數(shù)據(jù)及時、穩(wěn)定地傳輸?shù)奖O(jiān)控中心是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。道路積水監(jiān)測站采用了多種通信技術(shù),以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>
有線通信:對于一些固定且便于布線的監(jiān)測站點,采用光纖或以太網(wǎng)等有線通信方式。光纖通信具有傳輸速度快、帶寬大、抗干擾能力強等優(yōu)點,能夠保證大量水位數(shù)據(jù)的高速穩(wěn)定傳輸,為實時預(yù)警提供及時的數(shù)據(jù)支持。
無線通信:在無法進行有線布線的區(qū)域,無線通信技術(shù)發(fā)揮了重要作用。常見的無線通信方式包括 GPRS、4G、5G 以及 LoRa 等。GPRS 和 4G 技術(shù)成熟,覆蓋范圍廣,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸;5G 技術(shù)則具有更高的傳輸速度和更低的延遲,可滿足對實時性要求的水位預(yù)警需求;LoRa 技術(shù)具有低功耗、長距離、大容量等優(yōu)點,適用于對功耗要求嚴(yán)格的監(jiān)測站點,能夠延長設(shè)備的使用壽命。
智能分析:數(shù)據(jù)處理與算法優(yōu)化
監(jiān)控中心接收到水位數(shù)據(jù)后,需要對其進行智能分析,以判斷是否達到預(yù)警閾值。這依賴于的數(shù)據(jù)處理算法和模型。
數(shù)據(jù)預(yù)處理:對采集到的原始水位數(shù)據(jù)進行濾波、去噪等預(yù)處理操作,去除數(shù)據(jù)中的干擾和異常值,提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和準(zhǔn)確性。例如,采用移動平均濾波算法可以有效平滑數(shù)據(jù)曲線,減少隨機誤差的影響。
水位變化趨勢分析:通過對歷史水位數(shù)據(jù)和實時水位數(shù)據(jù)的分析,建立水位變化趨勢模型。利用時間序列分析、機器學(xué)習(xí)等方法,預(yù)測未來一段時間內(nèi)水位的變化情況,提前發(fā)出預(yù)警信息,為防汛決策提供科學(xué)依據(jù)。
閾值設(shè)定與動態(tài)調(diào)整:根據(jù)不同道路的地理位置、排水能力、歷史積水情況等因素,合理設(shè)定水位預(yù)警閾值。同時,結(jié)合實時氣象數(shù)據(jù)和排水系統(tǒng)運行狀態(tài),動態(tài)調(diào)整預(yù)警閾值,提高預(yù)警的準(zhǔn)確性和針對性。
及時預(yù)警:多渠道發(fā)布預(yù)警信息
當(dāng)水位達到預(yù)警閾值時,道路積水監(jiān)測站需要及時將預(yù)警信息發(fā)布給相關(guān)部門和人員,以便采取相應(yīng)的措施。
短信與APP推送:通過短信平臺和手機應(yīng)用程序,將預(yù)警信息實時推送給交通管理部門、市政維護人員、駕駛員和市民等。短信推送具有覆蓋面廣、到達率高的優(yōu)點,能夠確保相關(guān)人員及時收到預(yù)警信息;APP 推送則可以提供更加詳細的信息,如積水位置、深度、預(yù)計持續(xù)時間等,方便用戶做出合理的出行決策。
電子顯示屏與廣播系統(tǒng):在道路關(guān)鍵位置設(shè)置電子顯示屏,實時顯示水位信息和預(yù)警提示,引導(dǎo)車輛和行人繞行。同時,利用廣播系統(tǒng)在積水區(qū)域周邊進行語音播報,提醒過往人員注意安全。
與交通指揮系統(tǒng)聯(lián)動:將水位預(yù)警信息與交通指揮系統(tǒng)進行集成,實現(xiàn)信息共享和協(xié)同聯(lián)動。當(dāng)?shù)缆贩e水達到一定程度時,交通指揮系統(tǒng)可以自動調(diào)整信號燈時長,引導(dǎo)車輛分流,避免交通擁堵和事故的發(fā)生。
道路積水監(jiān)測站通過多類型傳感器的精準(zhǔn)感知、多種通信技術(shù)的穩(wěn)定傳輸、智能分析算法的優(yōu)化以及多渠道預(yù)警信息的及時發(fā)布,實現(xiàn)了實時精準(zhǔn)的水位預(yù)警,為城市防汛減災(zāi)和交通安全保障提供了有力支持。