近年來,我國突破歷史記錄、顛覆傳統(tǒng)認(rèn)知的水旱災(zāi)害頻繁發(fā)生,依靠傳統(tǒng)監(jiān)測預(yù)報(bào)手段已難以滿足當(dāng)前洪水防御工作的需求。為貫徹“兩個堅(jiān)持、三個轉(zhuǎn)變”的防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)理念,保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全贏得時(shí)機(jī),就必須進(jìn)一步強(qiáng)化應(yīng)對洪水的決策支撐。借助高科技力量實(shí)現(xiàn)水文預(yù)報(bào)工作延長預(yù)見期、提高精準(zhǔn)度至關(guān)重要;加快構(gòu)建氣象衛(wèi)星和測雨雷達(dá)、雨量站、水文站組成的雨水情監(jiān)測預(yù)報(bào)“三道防線”勢在必行。
三道防線
“三道防線”互相補(bǔ)充、相互支持、層層遞進(jìn),共同構(gòu)成雨水情監(jiān)測的完整體系,大大提升流域防洪數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平,為做好水旱災(zāi)害防御調(diào)度等提供更為精準(zhǔn)有效的技術(shù)支撐。
四信作為智慧水利領(lǐng)域的“專精特新”技術(shù)企業(yè),十余年持續(xù)致力于水利信息化技術(shù)研發(fā),依托產(chǎn)業(yè)鏈一體化能力與技術(shù)優(yōu)勢,為國內(nèi)多個省市構(gòu)建了雨水情監(jiān)測預(yù)報(bào)“三道防線”體系,并積累了豐富的核心技術(shù)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
四信雨水情監(jiān)測預(yù)報(bào)“三道防線”體系
通過對流域雨水情進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)報(bào)預(yù)警,助力加快“三道防線”建設(shè),并結(jié)合四信自主研發(fā)的水文模型、數(shù)據(jù)治理平臺、數(shù)字孿生平臺,貫穿“降雨—產(chǎn)流—匯流—演進(jìn)”全鏈條模擬,實(shí)現(xiàn)延長洪水預(yù)見期和提高洪水預(yù)報(bào)精準(zhǔn)度的有效統(tǒng)一。
軟件平臺
01水文預(yù)報(bào)模型
四信水文預(yù)報(bào)模型是基于DEM的分布式水文模型,以山坡為基本單元,模擬大面積流域內(nèi)的水文過程。該模型包含坡面產(chǎn)匯流和河網(wǎng)匯流兩個核心計(jì)算模塊。
坡面產(chǎn)匯流模塊考慮了不同因素對產(chǎn)流過程的影響,包括土地利用類型、土地覆蓋度和降雨強(qiáng)度等,基于土壤水動力學(xué)理論計(jì)算產(chǎn)流過程。
河網(wǎng)匯流模塊考慮了流域地形、河道形態(tài)、降雨徑流量等因素,采用運(yùn)動波理論計(jì)算匯流過程,同時(shí)考慮了河道的水動力學(xué)特性。
02數(shù)據(jù)治理平臺
四信數(shù)據(jù)治理平臺提供數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、融合插補(bǔ)、標(biāo)準(zhǔn)化處理全流程的數(shù)據(jù)治理服務(wù),實(shí)現(xiàn)了異常數(shù)據(jù)的檢出、缺失數(shù)據(jù)的補(bǔ)齊、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的加工,通過平臺的全面治理能夠有效提高水情數(shù)據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量,明顯提升水情數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)水平。
03數(shù)字孿生平臺
數(shù)據(jù)孿生借助高精度數(shù)據(jù)底板、支持并行運(yùn)算的專業(yè)模型分析能力、結(jié)合虛幻引擎實(shí)現(xiàn)的二三維可視化實(shí)時(shí)渲染能力及現(xiàn)場監(jiān)控、智能分析、智能監(jiān)測等數(shù)據(jù),通過數(shù)字孿生場景快速了解現(xiàn)場情況,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)指揮和調(diào)度,進(jìn)一步提高防洪減災(zāi)及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測能力。
硬件設(shè)備
雨量站網(wǎng)配套設(shè)備
●RNSS定位
●遠(yuǎn)程控制
●藍(lán)牙通信
●RDSS通信
●具備RTU功能
●固定桿抱箍安裝
●4G公網(wǎng)通信
●IP68防護(hù)等級
●水利部規(guī)約監(jiān)測/接口豐富/標(biāo)準(zhǔn)易用/低功耗設(shè)計(jì)/遠(yuǎn)程管理
●廣泛通用城市內(nèi)法積水,污水水質(zhì)監(jiān)測,城市管道監(jiān)測,河道水雨情監(jiān)測,明渠監(jiān)測等
●4G/LoRa自組網(wǎng)傳輸
●多組報(bào)警
●低功耗設(shè)計(jì)
●安裝便捷
●分辨率0.5mm
●承水口徑Φ200+0.6mm外刃口角度45°
●測量降水強(qiáng)度≤4mm/min,在8mm/min可以工作
●輸出接口輸出信號為單千式舌簧管通斷,可定制雙于式舌簧管通斷
●誤差±2%(室內(nèi)靜態(tài)測試,雨強(qiáng)為0.4mm/min、2.0mm/min)
水文站配套設(shè)備
●AI識別水尺讀取算法
●特征水位閾值自動報(bào)警
●集成強(qiáng)大數(shù)據(jù)采集和視頻監(jiān)控功能,價(jià)比高
●支持?jǐn)?shù)據(jù)和視頻疊加功能
●雙碼流傳輸,更順暢
●多種分級預(yù)警
廣泛適用于現(xiàn)有水利水文項(xiàng)目的水雨情監(jiān)測,水位監(jiān)測、水位流量監(jiān)測站等
●接口豐富,標(biāo)準(zhǔn)易用
●一體化設(shè)計(jì)
●遠(yuǎn)程管理功能
●藍(lán)牙APP和串口配置
●工業(yè)級設(shè)計(jì)
●待機(jī)功耗低于1mA
●集雷達(dá)流量計(jì)與RTU為一體
●藍(lán)牙APP和串口配置
●支持自動識別水流方向
●流速量程:0.1-15m/s
●水位量程:0-30m
●測量精度±2mm
超聲波多普勒流速流量儀F-CL100-D
●測量精度高,量程寬
●感應(yīng)靈敏,分辨率高
●響應(yīng)速度快
●測流線性
●無機(jī)械轉(zhuǎn)動部件
●實(shí)時(shí)顯示瞬時(shí)流速和平均流速
方案優(yōu)勢
1主備通訊
4G、北斗短報(bào)文雙信道自由切換,解決偏遠(yuǎn)地區(qū)、惡劣天氣情況信號傳輸問題,確保通信的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
2數(shù)據(jù)印證
通過簡易雨量站和普通雨量站的監(jiān)測配合,低成本實(shí)現(xiàn)監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)印證校正,進(jìn)一步提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。
3數(shù)據(jù)保障
通過實(shí)時(shí)質(zhì)控技術(shù)的應(yīng)用,提高異常數(shù)據(jù)的分析和識別能力,還可以進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全管理能力和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。
4邊緣計(jì)算
通過AI視頻遙測終端具備的邊緣計(jì)算能力與本地報(bào)警功能,將極大降低現(xiàn)場監(jiān)控預(yù)警建設(shè)成本。
應(yīng)用案例