海绵城市 -- 雨水再生利用监测系统

一、项目背景

         我国是一个水资源相对贫乏、时空分布又极不均匀的国家。水资源年内年际变化大，降水及径流的年内分配集中在夏季的几个月中；连丰、连枯年份交替出现，造成一些地区干旱灾害出现频繁和水资源供需矛盾突出等问题。根据统计资料，2018年，我国水资源总量27462.5亿m3，但人均水资源占有量只有1971.8m3，约为世界人均水平的1/4。全国水资源的80%集中分布在长江及其以南地区，而淮河及其以北地区，水资源量仅占全国的20%。

        所以雨水的收集对我国城市特别是对一些严重缺水的城市很有借鉴意义。城市中大面积的硬质不透水表面导致了城市雨水大量排放、地下水位降低等一系列问题，而城市中屋面的面积占去了整个城市硬质表面的30%左右，这种不透水面层的处理，使得降落在其表面的雨水通过排水装置迅速排入城市雨水管网。

        雨水收集利用对保持水土和改善生态环境发挥了重要的作用。不但减少了地下水开采，而且还可以补充部分地下水，减轻整个自然界水循环系统的压力。减少水土流失，对建设生态农业、生态城市，保护环境都具有十分重大的意义。
 
 
二、系统建设方案

        雨水二次利用监测主要包括雨量站、水位站、流量站、水质站，雨量站用于监测雨量信息，水位站用于监测水位信息，流量站监测雨水整体流量，采用有人看管、无人值守的管理模式，实现雨水采集信息的自动采集、传输。
 
 
三、系统简介

1.系统组成

雨水二次利用监测系统主要由现场采集设备、远程遥测设备、通信平台和监测中心四部分组成：

1)现场采集设备：

由投入式水位计、超声波流量计、翻斗式雨量计、水质分析仪组成，负责计量雨量、水位、水质、流量数据。

2)远程遥测设备：

即远程遥测终端，负责采集数据，并通过2G/3G/4G/LoRa/等无线传输将现场信息传送给监测中心。 

3)通信平台：

2G/3G/4G/LoRa和Internet网络（监测中心需办理固定IP）。现场采集的水位、流量、降雨量数据和水质数据经2G/3G/4G/LoRa等无线传输到Internet，并通过固定IP地址传送给监测中心服务器。 

4)监测中心：

包括交换机、路由器、服务器、UPS电源等硬件设备,以及操作系统、数据库、防汛抗旱系统平台等软件组成。
 
2.系统构架
       雨水二次利用监测系统充分整合软、硬件设备资源，可对所监测项目实现全天候远程自动监测，完整记录各数据的动态变化过程。前端通过遥测终端将现场的降水量、水位、流量、水质等信息进行采集处理，通过2G/3G/4G/LoRa等无线网络传送至监控管理中心。监控管理中心对前端数据信息进行整合分析，为物业以及市政部门提供现场情况。

                                                     系统拓扑
 

3.监测内容

此系统主要监测三部分内容：

1)雨量监测，雨量采集将降雨量的数据进行分析、存储，如雨量超过预警值时，发生报警；将五分钟雨量、小时雨量、日雨量、预警信息等通过无线网络传输到信息中心；为相关部门提供及时有效的降雨信息。

2)排水井监测，在排水总管安装流量计以及浊度传感器，监测总管雨水的流量、浊度，给相关部门提供数据，让其进行供排水调动。

3)再生水监测，在再生水池安装水位计以及浊度传感器，当水位超过预警值或者水质不达标的数据传输至物业管理中心，便于物业实时掌握小区路面清洗、浇灌草坪、水景补水的回用水情况。