城市内涝监测系统
1.1.1 系统架构
水利综合管理系统，前端由水利摄像机、预警箱等组成，后端搭配智能水利平台，辅助运维诊断系统，支持对接翻斗雨量计、微型气象站、高音喇叭、警示灯等辅助设备，实现对水位、汛情、漂浮物的及时预报预警。
整个系统采用4G网络传输或有线传输，可支持视频上传到监控中心以后，可以使用大屏显示系统与解码拼控系统进行各个监控画面的显示与拼接等。
1.2 设计思路
本着水利系统的高清化、智能化、实用化等原则，前端设备全部使用水利高清前端，搭配建设预警检测站，做到高清监控，及时预警。系统能做到主动预警与自动弹出报警信号给监管人员，监管人员迅速查看报警点视频，同时前端与后端配合智能分析功能，实现水位监测、积水深度识别、漂浮物监测、异物（垃圾）等的监测。
1.3 前端采集系统设计
前端采集系统主要实现视频数据采集上传、监测数据的采集与上传，配合前端水利设备的智能分析功能，可以实现水位监测、闸门状态监测、河道漂浮物监测、河岸垃圾检测、盗采河沙等功能。随着公网技术的发展，公网数据价格的下调，公网传输视频等大带宽数据也成为现实，并且根据水利现场实际使用情况，前端建设大多采用太阳能或风光互补的供电设备，视频等数据使用4G公网传输，这样可以大大减轻整个系统建设投资。
1.3.1 系统组成
水利前端类型多选，搭配灵活且多样，除可单独安装至监控杆使用外，还可选取积水深度枪或者水利球机，搭配预警箱使用，对接采集雨量、流速等信息，发挥不同功能优势，实现真正的使用价值。
1.3.1.1 防汛预警一体站
可视化预警站，如图所示，包括警灯、高音喇叭广播、积水深度枪机、LED预警显示屏、一键报警/喊话、翻斗雨量计设备，可替代简易雨量站、自动雨量站、无线预警广播、图像检测站功能，并增加LED显示、现场一键报警喊话、警灯闪烁报警、积水深自动检测报警功能，实现积水深度监测，及时预警通知汛情。
u 积水深度枪：可采用400万44倍超星光水利前端、400万变焦水利枪、200万25倍水位球等多种智能水利监测前端，支持水位监测、积水深度监测、支持对接指定的LED屏、翻斗雨量计，支持智能水利平台的对接管理；
u 警灯：发布报警时警灯闪烁，夜晚报警效果更明显；
u 高音喇叭广播：平台一键喊话、站点手动发布报警信息，通过高音喇叭能远距离大范围语音驱逐违法人员、周知村民报警信息；
u 一键报警/喊话：支持一键紧急报警，支持手持麦克报警喊话；
u 翻斗雨量计：预警站已对接雨量数据，可通过翻斗雨量计采集雨量信息，通过前端设备上传至平台。
u 微型气象站：对接展示气象（气压、风速、风向、温度、湿度、降雨量等）数据信息。
1.3.2 功能介绍
1.3.2.1 水位监测
通过对水文站合适位置部署河道水位监测仪，可通过部署水尺，实现视频自动识别水位算法，即可获得准确上下游水位数据，也可获取现场视频及抓拍图片，双重校正；内置流速监测算法，通过视频监控AI识别，实现河道断面表面流速监测。
1.3.2.1.1 单根水尺
1米水尺，可多根拼接，适用于单颗球机识别水位。
1米规格水尺示意
1.3.2.1.2 无水尺
无水尺识别：适用于不方便安装水尺但有固定参照物的场景，常规场景下精度±5cm；无水尺球机支持0-50m精度±2cm;50-100m精度±4cm。
1.3.2.2 漂浮物监测
前端智能分析仪能够实现水库以及河流水面漂浮物智能监测，在不需要人为干预的情况下对监控场景进行自动分析，及时做出反应。系统自动检测场景中出现的漂浮物目标，进而采取预案措施对其进行报警。
水库以及电站坝前堆积漂浮物的监测；可实时或定时对坝前堆积物进行自动检测、拍照取证及上传。
漂浮物监测
1.3.2.3 积水深度监测
支持积水深度监测，针对城市内涝，通过积水深度监测，可有效监控重点区域积水深度，具有监测距离高达20、50、100米等不同设备可选。在台风暴雨等恶劣天气下，及时发现警情，及时指挥抢修排涝，保证城市道路交通安全。
1.3.2.4 降雨量监测
水雨情监测系统可通过前端水位监测仪实现水位、视频等智能监测以外，针对降雨量及气象、水质等数据监测，可对接翻斗雨量计、微型气象站、水质监测仪等多种传感器实现汇总。无需配置RTU，即可实现各类传感器信息对接采集，汇总上传至后端平台。
1.3.2.5 现场预警信息展示
支持对接指定的LED屏、翻斗雨量计，通过信息显示降雨量信息、降雨时长信息、积水深度信息。也可通过信息诱导屏扩大信息展示范围。
如出现水位上涨，智能前端将联动警灯闪烁、高音喇叭播报预警信息，及时提醒过往人员绕行。
l 3.75单红超高亮LED显示屏，可显示8个汉字或16个字母数字，可通过demo设备叠加雨量信息、降雨时长信息、积水深度信息
l 电源输入、RS485、网口防浪涌2KV；
l 支持过流和漏电保护；
l UPS不间隔供电系统（电池不标配）建议选取12V24AN蓄电池可支持4小时
l 支持外放喇叭电源开关控制；
l 支持一键紧急报警；
l 支持手持麦克报警喊话；
l 工业级交换机，支持5个10M/100M网口；
l 支持对外DC12V供电；
l 支持1路音频输出，1路报警输出，1路报警输入
1.3.3 布点策略
城市内涝是由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象。造成内涝的客观原因是降雨强度大，范围集中。降雨特别急的地方可能形成积水，降雨强度比较大、时间比较长也有可能形成积水。因此，急需在易发生内涝区域设置监测一体站，视频实时监测水位及降雨量，可视化校验数据合理性；同时可通过预警箱LED屏显示，进行语音警示；通过APP查询城市管辖区域内涝实时积水水位数据，避免意外事件发生。分别设置道路积水提醒行人和涵洞积水提前预警。
1.3.3.1 过路涵洞（车辆过往提醒）
过路涵洞因光线较弱，过往车辆无法获悉涵洞内部信息，不能判断是否有积水，因此，在进入涵洞前，涵洞容易积水的地方，提前部署积水深度枪机，设置水尺，可以实现涵洞入口积水水位监测。在进入涵洞前合适距离，可以安装预警箱，通过LED显示屏和高音喇叭，配合警灯闪烁，提醒过往车辆注意积水或者绕行。
注意：智能水位前端与水尺需要安装在同一侧，避免出现对侧车辆人员频繁经过导致的水尺遮挡情况发生。
示意图
1.3.3.2 道路易积水处（过往人员提醒）
在易积水道路出安装预警一体站和积水深度枪，可实现积水深度水位监测，同时在预警站LED屏滚动展示水位，提醒过往人员知悉。高音喇叭可以在特殊情况下进行远程语音提醒，现场市政管理局人员排涝施工时，可以使用一键报警功能，手动喊话提醒过往人员注意。
示意图