Systemübersicht
Um die qualitativ hochwertige Entwicklung des städtischen Infrastrukturbaus zu beschleunigen und im Einklang mit dem Gesamtkonzept des „intelligenten Wohnungsbaus“ und dem Aufbau der städtischen Informationsplattform (CIM-Plattform) in Chongqing sowie den Anforderungen des städtischen Entwässerungsmanagementsystems die umfassende Verwaltung städtischer Rohrleitungen weiter zu verbessern, wird das Pilotprojekt „Internet der Dinge + Intelligente Entwässerung“ umgesetzt. Um die Sicherheit von Fahrzeugen und Fußgängern auf tiefliegenden Straßenabschnitten zu gewährleisten, sieht diese Lösung die Installation von Wasserstandsüberwachungsgeräten mit Videoüberwachung von Fahrzeugunterführungen und tiefliegenden Straßen in einem bestimmten Gebiet von Chongqing vor. Dadurch wird der Wasserstand an gefährdeten Stellen frühzeitig erkannt und eine zuverlässige Datenbasis für die Frühwarnung vor Überschwemmungen geschaffen. Zusätzlich werden „intelligente Schachtabdeckungen“ installiert, die überwachen, ob sich die Schachtabdeckungen bei Überschwemmungen durch den Wasserfluss öffnen und umkippen. Dies gewährleistet eine rechtzeitige Überwachung und effektive Frühwarnung vor dem Flüssigkeitsstand in den Durchlässen während der Regenzeit. Je nach Bedarf und den Videoaufnahmen vor Ort sowie den tatsächlichen Gegebenheiten werden unterschiedliche Alarmstufen entwickelt. Im Alarmfall wird der Verkehr in den Durchlässen gesperrt. Warnmeldungen werden ausgegeben, um die sichere Fahrt der Fahrzeuge zu gewährleisten. Alle Überwachungsdaten werden drahtlos an die Leitstelle übermittelt, um eine zentrale Überwachung und umfassende Einsatzplanung zu ermöglichen. So werden die Mitarbeiter umgehend benachrichtigt und können Sicherheitsunfälle vermeiden.
Systemarchitektur
Systemfunktionen
Echtzeitüberwachung
Echtzeitüberwachung des Wasserstands in tiefliegenden Straßen, Unterführungen und Tunneln und Fernübertragung der Daten an das städtische Hochwasserüberwachungs- und Warnzentrum via 4G-Funknetz.
Überschreitungsalarm
Bei zu hohem Wasserstand oder Gerätefehlfunktionen löst die Systemplattform automatisch einen Alarm aus und sendet eine Benachrichtigung an das Mobiltelefon der zuständigen Person. Die parallel laufende Kamera erfasst die Situation vor Ort und übermittelt die Daten an die Leitstelle.
Überwachung von tiefliegenden Straßenabschnitten
Das System verfügt über eine Kartendarstellungsfunktion, die über die Softwareplattform die Standortinformationen verschiedener tiefliegender Straßenabschnitte zentral anzeigen kann.
Ausgehend vom Prinzip, dass der gemessene statische Flüssigkeitsdruck proportional zur Flüssigkeitshöhe ist, wird der piezoresistive Effekt von diffundierten Silizium- oder Keramiksensorelementen genutzt, um den statischen Druck in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Nach Temperaturkompensation und Linearitätskorrektur wird ein 4-20 mA-ADC-Standardstromsignal ausgegeben. Der Sensor kann direkt in die Flüssigkeit eingetaucht werden, während der Messumformer mittels Flansch oder Halterung befestigt wird. Dies ermöglicht eine äußerst einfache Installation und Anwendung.
Der in dieser Lösung eingesetzte Flüssigkeitsstandmessumformer arbeitet mit unserem intelligenten Funkgateway zusammen und ermöglicht so die Datenübertragung per 4G-Funkkommunikation. Er zeichnet sich durch seine kompakte Bauweise und einfache Installation aus. Er eignet sich besonders für Anwendungen in der Hydrologie, bei städtischen Überschwemmungen, auf Straßen, Flüssen und Seen usw. – also überall dort, wo der Wasserstand nur geringfügig schwankt.
Das Sensorknoten-Zugriffsgateway ist ein industrietaugliches Gateway mit Netzwerkanschluss und 4G-Netzwerkschnittstelle. Es wandelt Gerätedaten des Modbus-RTU-Protokolls in das MQTT-Protokollformat um und sendet diese anschließend an das Rechenzentrum. Zudem unterstützt es die Erfassung digitaler Eingangssignale und die Ausgabe digitaler Steuersignale. Das Sensorknoten-Zugriffsgateway vereint Erfassungs-, Übertragungs- und Steuerungsfunktionen und bietet Protokollkonvertierungsmöglichkeiten. Dadurch lassen sich die Betriebs- und Wartungskosten mehrerer Geräte effektiv senken, und der Betrieb ist stabil und zuverlässig.
Der drahtlose Flüssigkeitsstandsensor ist ein intelligentes Gerät zur Überwachung des Flüssigkeitsstands in Brunnen und zeichnet sich durch sein integriertes Design aus. Das Produkt ist besonders energieeffizient. Als Messelement dient ein piezoresistiver Silizium-Flüssigkeitsstandsensor mit einer Edelstahl-Isoliermembran. Ein hochpräziser AD-Wandler erfasst das Flüssigkeitsstandsignal und ermöglicht die Nullpunkt- und Temperaturkompensation des Flüssigkeitsstands in einem weiten Temperaturbereich.
Der drahtlose Flüssigkeitsstandsensor verfügt über einen integrierten, schnell austauschbaren Lithium-Thionylchlorid-Akku mit hoher Kapazität und langer Lebensdauer. Er eignet sich für Anwendungen im Feld oder ohne Netzanschluss, wie z. B. die Überwachung des Flüssigkeitsstands in Regenwasser- und Abwasserleitungen, städtischen Brunnen, Lagertanks und Schwimmbecken. Das Gerät nutzt NB-IoT zur Fernübertragung der Daten an die Software des Brunnenfüllstandsüberwachungssystems, um Echtzeitüberwachung, Alarmverarbeitung, statistische Auswertung und weitere Funktionen der Flüssigkeitsstandsdaten vor Ort zu ermöglichen.
Der Schachtdeckel-Zustandsmonitor dient der Überwachung von Schachtdeckeln in städtischen Schächten. Er wird an der Schachtdeckelwand montiert. Sobald sich der Schachtdeckel neigt und den Auslösewert für einen Alarm erreicht (standardmäßig 30°, einstellbar), löst der Monitor einen Alarm aus. Das Alarmsignal wird drahtlos an die Überwachungszentrale gesendet, die die Daten analysiert und den Alarm beurteilt.
Dieses Produkt nutzt NB-IoT-Funkkommunikation. Es wird mit einer Batterie betrieben und zeichnet sich durch einfache Installation, lange Batterielebensdauer, hohe Erkennungsgenauigkeit und stabilen Betrieb aus.
Das System überwacht in Echtzeit den Wasserstand in tiefliegenden, überschwemmungsgefährdeten Gebieten und warnt vor besonders gefährdeten Regionen. Es misst den Wasserstand mit einem Ultraschall-Füllstandsmesser und überträgt die Daten an die im überschwemmungsgefährdeten Stadtgebiet installierten Geräte. Sobald der Wasserstand einen Schwellenwert überschreitet, wird umgehend eine Alarmmeldung versendet, damit die zuständigen Behörden Maßnahmen ergreifen können. Das System gibt zudem je nach Wasserstand unterschiedliche Alarmstufen aus.
Das leistungsstarke, zentrale Managementsystem und die Client-Software können Tausende von Frontend-Benutzern verwalten. Benutzer können sich in die Client-Software einloggen, um die Bilder der Überwachungspunkte online anzusehen, den Anschluss der Frontend-Kameras zu überprüfen und Parameter fernzusteuern; es werden keine weiteren Festplatten-Videorekorder zur direkten Speicherung benötigt. Speicherung auf einem Remote-PC.
Das System nutzt einen Mehrparameter-Wettermonitor, um Echtzeit-Wetterdaten für die Überwachung bereitzustellen. Gleichzeitig wird es anhand von Niederschlagsvorhersagen, historischen Daten und Big-Data-Analysen daran erinnert, den Flüssigkeitsstand im gesamten Rohrleitungsnetz zu senken und die Bewässerung bei Regenwetter zu planen. Die meteorologischen Daten werden über IoT-Fernübertragungstechnologie an das intelligente Rohrleitungssystem übertragen. Das System überwacht Umgebungsbedingungen wie Niederschlag, Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Temperatur und Luftfeuchtigkeit an den Messpunkten. Die Geräte zeichnen sich durch stabile Leistung und hohe Messgenauigkeit aus und erfüllen die Anforderungen professioneller meteorologischer Beobachtungen. Sie finden Anwendung in vielen Bereichen wie der städtischen Wetter- und Umweltüberwachung, dem Transportwesen, dem Militär, der Landwirtschaft, der Forstwirtschaft und der Hydrologie.
Anwendungen
Veröffentlichungsdatum: 08.06.2021