摘要：每年进入汛期，城市内河、道路低洼处都会因为强降雨而产生汛情，给人们的出行及生活带来不便，严重时甚至会造成人民生命及财产的重大损失，同时城市河流范围广阔，水资源污染、水资源调度管理等需要河道基础水文数据做支撑。城市防汛及水质监测预警系统是基于图像识别系统，水质监测系统、水位传感系统、物联网系统、预警发布系统等集成研发设计的。系统通过前端的监测设备，将城市内河的水位和水质，道路易涝点的水位，现场监控画面等通过有线或者无线网络远程传送到监测平台，由监测平台传送到移动用户终端或监控大屏上。当达到预警阈值的时候，系统会产生报警，发送给管理人员。管理人员可以通过各种方式通知居民远离易涝区域，也可实时监测水质，防止内河污染。 关键词：城市内河；道路低洼处；防汛；水质监测；预警系统
每年进入夏季，我国大多城市都会遭遇暴雨袭击，多数城市会出现城区内涝状况，给居民的出行及生活带来不便，也严重影响了城市的经济生活；同时，随着人们生活水平的提高，人们对好山好水的要求也在增加，城市人民对城市内河的水质和景观也提出了新的要求。针对此城市需要建设防汛及水质监测预警系统，为管理部门提供河道水位水质和道路积水的实时
信息和现场监控视频，同时也为城市防汛管理机构提供实时的数据信息。本文我们将从城区防汛及水质监测的问题，预警系统的作用着手，探讨如何进行城区防汛及水质监测预警系统的建设。
一、城区防汛及水质监测中的问题
1、内涝信息不及时
当城区遭遇局部强降雨的时候，部分河段和低洼处会出现严重积水，短时间内无法排出，严重威胁着人民的生活财产。
2、水情感知数据匮乏
前期各单位也建设的一些感知体系，但普遍存在采集自动化低，分布不均衡，未整体统筹考虑，采集数据不全等问题，不能形成有效的数据资源池，也不能对水质监测及预警起到有效的支撑。
3、预警能力欠缺
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产生突发汛情及水质污染情况，不能及时的传递给管理人员，也不能及时的通知到广大人民众；现场情况也无法反馈给领导决策机构。
二、城区防汛及水质监测预警系统的作用
1、有助于应急指挥调度及抢险救灾
城区防汛及水质监测预警系统是集视频监控、城区防汛、水质监测的数据采集、整合、分析、预报等于一体的综合城区防汛及水质监测系统，为政府部门指挥调度、抢险救灾工作提供科学准确的依据。
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与传统的监管方式相比，充分利用信息化技术将极大地促进监管方式变革、监管效率提升、监管针对性增强、监管成本降低，让城市监管真正强起来。
3、有助于促进河道水生态环境提升
搓齿机进行水质监测预警，实现生态水量智能调度，可从水体水质、生态流量保障、岸线养护等
方面维持和提升现有河道生态环境，促进城市生态宜游环境。
三、城区防汛及水质监测预警系统的建设内容
3.1项目整体框架
城区防汛及水质监测预警系统聚焦于城区内河和道路情况内涝点的积水水位、重点河段的河道水位和水质，主要监管场景包括河流水质监测点、河流水雨情监测点、易涝点雨水情等，针对河流监管及易涝点各场景特点，以水质检测器、雷达流速计、超声波液位计等设备采集水位、流量、雨量、水质等数据，将预警信息自动弹出报警信号给监管人员，抓拍图片及录制视频，监管人员可快速响应查看报警信息，再配合平台及APP进行报警事件闭环处置及信息归档。平台可实现事件追溯的能力，做到有据可循。
3.2系统逻辑架构
城区防汛及水质监测预警系统的逻辑架构采用的是三纵的架构，五横自上而下分为用户层、应用层、数据层、网络层、感知层，同时以建设与运营管理保障体系、信息安全保障体系、标准规范保障体系为三纵。整个系统逻辑架构如下图所示：
图3-1系统逻辑架构图
绿豆肽1、前端设备层
部署水质检测器、雷达流速计、超声波液位计、监控球机等前端感知采集设备，实现前端感知智能化、多维化、综合化，提升智能视频前端覆盖率，构建全方位、多场景河湖和易涝点可视化监管感知体系。
2、网络层
指各类传输能力，主要包括有线和无线两大类，实现感知层和平台层之间的数据传输和信令传递。其中有线包括视频专网、光纤等，无线包括运营商4G/5G、卫星通讯等。
3、数据层
系统预录的空间数据、河湖基础数据、易涝点数据、城区数据，在感知系统监测到报警时，可以迅速调取监测数据，进行展示，值班人员通过河道和易涝点业务数据对水情及汛情进行研判、复核、处置。数据服务为辅助决策提供充分的数据支撑。针对水文、水质数据定期采集，形成统计分析，为河道和易涝点的水情和汛情分析提供数据来源。
4、应用层
水文监测：对河道和易涝点上的水文数据，包括：摄像头、水位、流量、流速，进行定期采集，展示实时数据以及历史数据。
基础应用，包括实时预览、录像回放、电视墙的应用等视频类的应用功能，提供视频联网共享功能，可满足上下级的视频级联应用。
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5、用户层
系统支持通过账户、权限管理给各类用户使用。
3.3业务功能
图3-2业务功能图
城区防汛及水质监测预警系统建设内容涉及决策分析平台、闸房控制平台、在线监测系统、易涝点监测系统、巡检系统、GIS地理信息系统的6大模块建设。
3.4安全需求
城区防汛及水质监测预警系统的安全需求是全方位的、整体的，需从管理安全、数据安全
、网络通信安全、运维安全、业务连续性、物理安全、信息安全管理体系等全方位考虑，并将安全管理和技术保障相结合从架构、技术、管理，乃至整个运行体系，规划设计全面的安全保障体系。
城区防汛及水质监测预警系统基于大数据、云计算、移动应用、物联网等新兴高科技技术进行构建。与相关的政府、社会和个人数据信息都汇集到到政务云平台进行管理，进行深度分析计算，并提供数据服务。因此保证数据信息的安全，保障数据服务的稳定可靠、可用性、连续性是安全工作的重中之重。
3.5运维需求
城区防汛及水质监测预警系统各硬件、软件应用建设完成后，为保证各类业务场景稳定、可靠运行，需要借助政务云运维体系，采用面向云服务的管理理念，实现对基础设施、数据汇集、数据资源池、应用支撑和业务应用运行状况的监控和评估，建成一套具有监控预警、自动化运维、多平台融合的运维保障体系，实现智能化、可视化、自动化的安全运维。
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