Обзор системы
Для ускорения высококачественного развития городской инфраструктуры, в соответствии с общей реализацией проекта «умного жилищного строительства» и создания городской информационной модели (платформы CIM) в Чунцине, а также с учетом потребностей в создании системы управления городским водоотведением, для дальнейшего повышения комплексного уровня управления городскими трубопроводами, в рамках реализации пилотного проекта «Интернет вещей + умное водоотведение» для обеспечения безопасности движения транспорта и пешеходов на низкорасположенных участках дорог, данное решение направлено на развертывание оборудования для мониторинга уровня воды и видеонаблюдение за автомобильными подземными переходами и низкорасположенными дорогами в определенном районе Чунцина для обеспечения раннего предупреждения о повышении уровня воды в подверженных этому явлениям точках. Установка устройства «умная крышка люка» для мониторинга опрокидывания и открытия крышки люка потоком воды во время затопления, обеспечения своевременного мониторинга и эффективного раннего предупреждения об уровне жидкости в водопропускной трубе в сезон дождей, а также разработки различных уровней тревоги в соответствии с потребностями, исходя из условий видеонаблюдения на месте. В реальных условиях при возникновении тревоги выдается предупреждающая информация о движении транспорта через водопропускную трубу для обеспечения безопасного движения транспортных средств. Все данные мониторинга передаются по беспроводной связи в командный центр для осуществления централизованного мониторинга и комплексного планирования, оповещения персонала о необходимости оперативного реагирования и предотвращения несчастных случаев.
Архитектура системы
Функции системы
мониторинг в реальном времени
Мониторинг уровня воды в низко расположенных дорогах, подземных переходах и тоннелях в режиме реального времени, осуществляемый дистанционно в городской центр мониторинга и оповещения о затоплениях по беспроводной сети 4G.
Сигнализация превышения лимита
При слишком высоком уровне воды или неисправности оборудования платформа системы автоматически подает сигнал тревоги и отправляет тревожное сообщение на мобильный телефон ответственного лица. Параллельно перемещающаяся камера фиксирует состояние места происшествия и передает данные в командный центр.
Мониторинг низкорасположенных участков дорог
Система имеет функцию отображения карты, которая позволяет централизованно отображать информацию о местоположении различных низкорасположенных участков дорог с помощью программной платформы.
Исходя из принципа пропорциональности измеренного статического давления жидкости высоте её поверхности, для преобразования статического давления в электрический сигнал используется пьезорезистивный эффект диффузионных кремниевых или керамических чувствительных элементов. После температурной компенсации и коррекции линейности сигнал преобразуется в стандартный выходной ток 4-20 мА постоянного тока. Сенсорная часть изделия может быть непосредственно погружена в жидкость, а передающая часть может быть закреплена с помощью фланца или кронштейна, что чрезвычайно удобно для установки и использования.
Выбранный в этом решении датчик уровня жидкости взаимодействует с нашим интеллектуальным беспроводным шлюзом для осуществления удаленной передачи данных через сеть 4G. Он обладает преимуществами компактных размеров и удобства установки. Особенно подходит для гидрологии, городских затоплений, городских дорог, рек и озер и т. д., в случаях, когда уровень воды не сильно меняется.
Шлюз доступа к сенсорным узлам — это промышленный шлюз с сетевым портом и полнофункциональным коммуникационным портом 4G Netcom. Он может преобразовывать данные устройства по протоколу Modbus RTU в формат протокола MQTT и затем удаленно отправлять их в центр обработки данных, поддерживая сбор цифровых входных сигналов и вывод цифровых управляющих сигналов. Шлюз доступа к сенсорным узлам имеет интегрированные функции сбора, передачи и управления, а также возможности преобразования протоколов, что позволяет эффективно снизить эксплуатационные и технические расходы на множество устройств, обеспечивая стабильную и надежную работу.
Беспроводной датчик уровня жидкости представляет собой интеллектуальное устройство для мониторинга уровня жидкости в скважине, выполненное в интегрированной конструкции. Изделие имеет микроэнергетическую конструкцию. В качестве измерительного элемента сигнала уровня жидкости используется кремниевый пьезорезистивный датчик уровня жидкости с изоляционной мембраной из нержавеющей стали. Для сбора сигнала уровня жидкости используется высокоточный АЦП, который обеспечивает компенсацию нулевой точки и температурных характеристик уровня жидкости в широком диапазоне температур.
Беспроводной датчик уровня жидкости оснащен встроенным быстрозаменяемым литий-тионилхлоридным аккумулятором большой емкости с длительным сроком службы. Он подходит для применения в полевых условиях или без подключения к электросети, например, для мониторинга уровня жидкости в сетях водоотведения и канализации, мониторинга уровня жидкости в городских колодцах, мониторинга уровня в резервуарах для хранения, мониторинга уровня в бассейнах и т. д. Оборудование использует метод связи NB-IoT для удаленной передачи данных в программное обеспечение системы мониторинга уровня жидкости в колодце, что позволяет осуществлять мониторинг в реальном времени, обработку сигналов тревоги, статистический анализ и другие функции, связанные с данными об уровне жидкости на месте.
Устройство мониторинга состояния крышки люка — это прибор для контроля состояния крышки городского люка. Оно устанавливается на стенке люка. Когда крышка люка изменяется и наклоняется, достигая уровня, при котором срабатывает сигнализация (значение по умолчанию для сигнала тревоги при наклоне открытой крышки составляет 30°, но его можно настроить и на другие углы), устройство мониторинга крышки люка срабатывает, и сигнал тревоги передается в центр мониторинга по беспроводной связи. Центр мониторинга анализирует данные и выносит решение о срабатывании сигнализации.
Данный продукт использует беспроводную связь NB-IoT. Он работает от батареи и отличается простотой установки, длительным сроком службы батареи, высокой точностью обнаружения и стабильной работой.
Система осуществляет мониторинг уровня воды в режиме реального времени в низинных районах, подверженных затоплению, и оповещает о серьезных рисках затопления. Для измерения уровня воды используется ультразвуковой уровнемер, данные о котором передаются через установленный в низинной городской местности, подверженной наводнениям. При превышении порогового значения уровня воды система немедленно отправляет тревожное сообщение, оповещая соответствующие ответственные ведомства о необходимости принятия мер. Система также выдает сигналы тревоги разного уровня в зависимости от уровня жидкости.
Мощная централизованная система управления и клиентское программное обеспечение позволяют управлять тысячами пользователей на переднем плане. Пользователи могут входить в клиентское программное обеспечение для просмотра изображений с точек наблюдения в режиме онлайн, отслеживания подключения камер и удаленного изменения параметров; для их непосредственного хранения не требуются дополнительные видеорегистраторы на жестких дисках. Удаленное хранение на ПК.
Система использует многопараметрический метеорологический монитор для предоставления системе данных о погоде в режиме реального времени для вспомогательного мониторинга. Одновременно, на основе прогноза осадков, исторического опыта и анализа больших данных, система напоминает о необходимости снижения уровня жидкости во всей трубопроводной сети и составляет график работы на случай дождливых дней. Метеорологические данные передаются в интеллектуальную систему трубопроводной сети с помощью технологии удаленной передачи данных Интернета вещей. Система осуществляет мониторинг условий окружающей среды, таких как осадки, скорость и направление ветра, температура и влажность, в точке мониторинга. Оборудование обладает стабильной работой и высокой точностью обнаружения, что позволяет удовлетворить профессиональные требования к метеорологическим наблюдениям и коммерческим задачам. Система используется во многих областях, таких как городской метеорологический и экологический мониторинг, транспорт, военное дело, сельское хозяйство, лесное хозяйство и гидрология.
Приложения
Дата публикации: 08.06.2021