基于海绵城市理念的城市排水系统设计
摘要：城市排水系统是城市水生态的命脉，对处理城市污水、应对城市内涝等起着非常关键的作用。本文通过海绵城市理念，提出改善旧城市排水系统、运用新型路面铺装材料、地下排水实现雨污分流等方法，解决城市排水系统现存的排水设计标准过时、排水效率低从而引发城市内涝的问题，得出基于海绵城市理念的城市排水系统设计可以缓解城市内涝、实现水资源的最大利用、最终实现经济与生态共同可持续发展的结论。
关键词：城市排水;海绵城市;雨污分流;可持续
0 引言
随着城市化进程的加快，道路上柏油路面越来越多，交通改观的同时减少了土壤与地表植被的地表覆盖率，交通便捷程度提高的同时却不利于地表水的渗透，遭遇雨季强降水时会发生城市内涝。在全球变暖的大背景下，降雨频发，降水不均且难以预测，旱涝急转事件概率提高，现城市大部分路段排水系统的基础排水设计不足以达到强降水的排水要求，对路面施工提出了新的要求，要修缮并加建排水管道系统，实现雨污分流，全面运用新科技，实现系统化、合理化、智能化、可控性高等特点，遵循可持续发展的原则，实现水资源的最大化利用。
1 内涝对城市排水系统提出新要求
1.1 城市内涝的产生
为了响应经济发展和提高道路使用率，绿化和天然土壤为城市道路建设作出了很大的让步。旧的城市排水标准导致雨水留在道路上，城市内涝主要是由城市排水系统不足造成的[1]。
1.2 内涝对城市基建及生活的影响
在许多城市的经济发展和城市化进程中，排水系统的建设往往被忽视，排水效率将直接影响居民的生活质量[2]。在全球变暖的趋势下，雨季和旱季带来的旱涝灾害程度急剧上升，在某些排水系统建设落后的地区，甚至会给城市带来严重的灾害，對居民及城市本身的建设都有很大的影响，如腐蚀路面、电线杆等路面基建材料，造成交通不便而影响城市运作，使得经济效益得不到提升。发生城市涝灾的主要原因是城市早期排水基础设施建设体系落后，地表混凝土等低渗材料覆盖率高，降低了地表水渗入地下的情况。大雨期间由于排水无法跟上降水量，形成地表积水，极大地影响路面的使用寿命，甚至对城市居民造成损害[3]。
1.3 旱涝急转的严重性
工业革命之后，机器取代了人力劳作，人控制机器运转，产生空前巨大的经济效益，正是如此带动了社会经济的发展，人们的思想得以进步。机器取代人产生的效益是惊人的，但带来的环境污染也是惊人的，工业废料、空气污染物被抛弃，即使经过遏制与处理，产生的二氧化碳、甲烷等温室气体无法被现有地表的植被吸收转化，滞留在大气中造成海平面上升、降水不均，使路面排水的原有设计达不到现有雨季降水的排水要求，产生严重的城市内涝。
根据《21世纪全球变暖背景下江淮流域夏季旱涝急转特征分析》一文，作者通过比较耦合模式，基于5个具有最强变暖背景的模型计算了数据，数据显示，21世纪下半叶，江淮盆地附近将发生两次严重的旱涝急转事件[4]。旱涝急转对城市的排水系统和储水、净水系统有很高的要求，长期干旱会造成城市水资源短缺、农作物产量低等危害，紧跟其后的旱转涝，长时间集中降水，会引起河水陡涨，地表水长时间滞留地面，损坏道路周围设施，甚至造成农作物死亡等现象。我们需要充分思考长时间干旱和集中降水对路面、居民、作物造成的影响，使其不影响居民日常生活、腐坏道路，充分利用降水资源，加以储存和运用，实现环境效益最大化。
2 海绵城市理念在城市排水系统设计中的具体应用
2.1 海绵城市理念
海绵城市本质上是一种管理城市天然水资源的新理念，有系统化和精度高等特点。其能够提高城市的抗灾和抗风险能力，目前已在许多城市投入使用。顾名思义，海绵城市与海绵的特性非常相似，可以自由吸收和释放水，在雨季可以储存大量的雨水，并且在渗入时可以通过土壤等天然过滤器进行净化[5]，在旱季或日常城市用水时可以调用地下水，实现水资源的自由迁移，以达到生态可持续的目的。海绵城市致力于通过将人与自然融为一体，存储、渗透并最大限度地处理城市雨水，以实现可持续发展。发展海绵城市，就必须构建完备的生态系统，对已遭到破坏的生态进行修复，维护保持原生态，运用新技术，实现人与自然的有机结合。
2.2 海绵城市理念介入城市排水系统设计
2.2.1 路面铺装
由于全球变暖，冰川持续融化，海平面逐渐提高，会使降水量增加，首先应对城市路面铺装材料提出新的要求，路面材料是实现海绵城市理念的“第一道防线”。道路施工时首选透水性强的材料进行铺装，如此一来有利于地表水的下渗，实现水循环，如果路面铺装材料达不到降水标准，在应对集中降水时，地表水会逐渐增加，产生城市内涝。考虑到地区的经济原因，当前的城市路面大多使用低渗透性的铺路材料，例如沥青、水泥等[6]，这种铺装材料在强降水时不利于雨水下渗，从而使雨水停留在路面。应提倡使用新的铺路材料，遵循海绵城市的概念，逐步实现各个城市地区铺路材料的转变，使其在海绵城市的概念中扮演地表植被的角色[7]，这也是抵御干旱和洪水的第一道防线，可以最大限度地减少甚至避免涝灾，促进生态水的循环利用，并符合可持续发展的原则[8]。
2.2.2 增设修缮排水管道
城市中的排水管道称得上是一个城市实现水循环的血脉，其有收集、处理、运输地面及生活雨污水的作用。必须对旧城区排水系统的规划和建设进行适当的调整，以应对未来的雨季和旱涝急转事件。应更换有问题的排水管，在提出新设计方案时，需要考虑旧方案，而不进行重大更改，充分利用原始资源条件，考虑人口和气候的影响以及其他条件，以实现收益最大化[9]。顺应时代的发展，将现有技术巧妙合理地应用到排水系统中，实现排水防洪的智能化、数字化、三维可视化[10]，根据降雨量及地区的排水标准进行数据计算，预测未来降水可能发生的状况，从而及时、有准备地开展排水、防汛工作，实现人机互动，达到系统化、可视化、智能化、合理化、高效化，面对突发状况，有条不紊、有针对性、有目的地进行干预调整。
2.2.3 优化城市排水泵站
城市的排水泵站有调节水源、输送水源、防洪排涝的作用，是城市最终实现水循环的心脏。排水泵站是水利工程的一部分，其作用非同寻常，工、农业的供水、排放工业废水和雨污水等生活中的方方面面都需要靠它完成，时刻影响着我们的日常生活。水泵作为城市的心脏，必须管理得当，合理准确是其必须拥有的特点，从而才能保证排水系统的正常运行。城市中的水泵站具有成本低、工程周期短、灵活性高、效益高等特点，但是在日常管理水泵站的工作不容懈怠，以防问题频发，必须针对水泵的特点制定相应的管理方针，采取有效的措施对水泵进行优化，从而达到节约水资源的目的，实现海绵城市的理念，体现可持续发展原则。在设备选材时，必须选用精度高、质量好的设备[11]。为了防止藻类和生活垃圾等城市水质废物的增加导致水泵站的运行受阻[12]，可以对水中杂质进行定期、及时的清理，以防水泵站停运影响经济发展[13]。与此同时，也可以将目前的科技运用到水泵站中，实现人机互动，高效、可视化的管理可以使水泵站的工作变得更加合理准确，进一步提升其工作效率，使水泵站更加经济适用。
2.2.4 扩充储水站
城市人口的增加导致对水资源的需求急剧增加，现有储水站难以应对突发的缺水情况[14]。城市人口的不断增长，会大量用水造成供水不足，对此，应当对现有的储水站进行相应的扩充调整，扩大储水站的容积，使雨季降水得到充分保留，充分利用地表流支，扩充河流，增加其储存容量，水资源短缺时可从河流抽水、净化使用。
2.2.5 雨污分流，实现可持续
雨污管道分流可以使城市排水更高效。这种模式可以减轻污水处理的压力，将雨水和污水分开流通，净化后的雨水可以直接排入附近的河流。首先处理雨水，然后处理污水，可以减轻汇合处理的压力[15]，如此可以实现效果最优、高效经济，将雨水、污水分离从而减少水资源环境污染，实现可持续发展的目的。
如今，城市排水管基本上存在标准老、时间长、规模大的問题[16]，很难达到如今城市内的雨污排放要求，应积极改变此现状，在不大幅变更原有设计的基础上提出新的设计方案，运用现有的未损坏老化的管道及滤网，降低总投入成本，实现效益最大化。在建立新的城市排水系统时，需要改进和优化旧的管道和过滤器，定期检查，并在出现新情况时进行有针对性的调整[17]，避免长时间使用导致管道堵塞等情况发生，造成排水不及时。可以遵循创新原则，运用科技，在雨污分流管道中实现人机交互，可视化、高效化、操控性强，便于管控整个排水系统，对突发状况的应对会更及时可控。总之，实现雨水和污水分流，可以最大限度地提高城市排水效率，防止水污染等问题。因此，在优化系统之前，需要做好充分的准备[18]，只有经过充分的技术研究，才能提高雨污分流带来的整体效益。
3 结语
海绵城市建设是一项注重长远、造福未来的工程。采用基于海绵城市的城市排水系统设计，可以有效规避因全球变暖我国城市面临的旱涝急转及城市内涝带来的问题。应在原有的城市排水系统设计的基础上，强调海绵城市的重要性，从改进路面铺装材料、增设并修缮排水管道、优化城市水泵站、扩充储水站、实现雨污分流等方面，逐步完善城市排水系统建设，遵循海绵城市的理念，最终才能有效解决城市内涝和旱涝急转给城市带来的负面影响。此外，建设海绵城市，需要改变原有的观念，遵循可持续发展观，顺应自然，不破坏生态体系，运用技术实现生态环境与人的有机结合，从而实现经济与生态环境的共同可持续发展。
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作者简介：梅沄澍(2000—)，男，江苏东台人，本科在读，研究方向：环境设计。
指导老师：胡宏亮(1984—)，男，江苏南京人，硕士，讲师，研究方向：景观生态学。
作者：梅沄澍
摘要：随着城市化进程加快，城市的外表愈发美观，但地下基础设施仍是城市发展的短板。站在“两个一百年”奋斗目标的历史交汇期，在城市排水系统领域，必须坚持高质量发展的内在要求，实现城市的可持续发展。文章对海绵城市建设理念下的城市智慧排水系统构建进行探讨，对城市智慧排水系统的建设内容和所需技术进行分析，阐述对城市智慧排水系统进行智慧化管理的方法。
关键词：智慧排水系统;海绵城市;城市设计
引言：住建部、生态环境部和国家发改委等三部委联合发布《城镇污水处理提质增效三年行动方案》(2019-2021年)中强调“建立市政排水管网地理信息系统(GIS)”，2021年4月，国务院办公厅印发《关于加强城市内涝治理的实施意见》中提出“加强智慧平台建设”。2021年4月，住建部发布GB50014-2021《室外排水设计标准》中新增了信息化、智能化等智慧排水系统的内容。随着城市规模高速发展，排水行业的传统管理方式存在管理手段单一，运营技术落后，信息基础设施建设不足，自动化程度不高，系统联调能力差等一系列问题。对城市排水系统管理而言，通过信息化管理手段可以实现对运维单位的远程监控、生产调度、数据挖掘、信息统计等，使排水业务管理由分散转向集中，由粗放转向精细化和信息化，大幅提高核心竞争力。以信息化、智能化为代表的新技术，逐步在与城市治理、生态保护、环境治理等各个行业相融合。在排水管理领域，通过大数据、物联网、GIS技术的综合应用，可实现对排水与污水处理信息的实时掌控，能有效解决监管不及时的问题，对突发情况能及时作出处置。
一、海绵城市与智慧排水系统概述
海绵城市可以对过量雨水进行吸纳和回收利用，这一过程与海绵的性质类似。与传统的粗放式城市设计建设不同，海绵城市的设计和建设更侧重于精细化，力求更好地模拟自然水循环过程，实现对雨水的资源化利用，为环保与可持续发展提供动力。海绵城市中的智慧排水系统可以对排水系统中的关键节点进行监测，监测得到的数据可以实时反映排水系统的运行状态，便于及时调度排水设施。通过数据整理可以反映海绵城市的建设成果，为城市水资源、水环境和水安全的后续阶段评估和改善工作提供重要的基础数据，有效消除各部门间的信息沟通不畅问题，有效避免建设管理过程中重复工作。拥有城市智慧排水系统的海绵城市与传统意义上的海绵城市有一定区别。在信息获取方面，拥有城市智慧排水系统的海绵城市能够收集更全面系统的实时信息，避免传统海绵城市数据信息获取滞后的问题。在信息共享方面，拥有城市智慧排水系统的海绵城市通过统一的数据共享平台实现各部门之间的信息实时反馈。在方案制定方面，拥有城市智慧排水系统的海绵城市能够通过大数据云计算、GIS技术等各种新技术进行模拟运行，确保决策更为准确，有效突破经验决策的局限性。在设施维护方面，拥有城市智慧排水系统的海绵城市通过信息化平台，对各个设备的运行状况进行实时监控，及时发现并排除可能出现的故障或隐患，有效解决人工巡检效率低的问题。
二、海绵城市智慧排水系统的设计与建设内容
2.1设计的关键技术
(1)GIS技术。
智慧排水系统中涉及大量的地下管线，包含大量的空间和属性信息，需要采用GIS技术的空间分析以及和网络分析功能，实现排水管线的维护、巡检和抢先调度，为智慧排水系统的设计提供重要依据。(2)物联网技术。采用物联网技术实现智慧排水系统中各个设备的全面互联，借助互联网移动通信的优势，及时传输和分析相关数据信息，达到智能化决策的目的。基于大数据技术的支持，显著解决各管理部门之间的信息孤岛问题，进一步提高工作效率和质量。(3)数据库技术。在智慧排水系统设计中，主要采用多源异构数据建库技术，包括联邦数据库、Wrapper/Mediator中间件结构以及数据仓库结构三部分。采用这种数据库技术，能够提升数据查询的效率和准确性，方便添加局部数据之间的异构。(4)移动终端技术。通过相关的App或小程序，工作人员可以使用移动通信工具查看智慧排水系统的GIS地图、管网管理、视频监控、水位流量监控、水质监控、排水口监控、养护和巡检监控等多项内容，实现相应的管理维护功能，实现随时随地办公，提高工作效率。
2.2泵站数据监控及控制系统
为实现泵站的自动化控制，排水系统的各个泵站应当以PLC系统进行自动化控制，使用SCADA软件对各个泵站进行组网。通过查看软件显示信息，工作人员可以实时查看各泵站水位、水泵启停状态、设备运行状态等重要信息。该系统应采用B/S结构，确保能够实现画面浏览、远程控制、历史存储和超限报警等功能，自动生成周期性报表，以供工作人员查阅，有助于提高工作效率，解决以往人工环节的不足。排水系统中的泵站自动控制系统通过计算机控制运行。(1)对水泵的自动控制。根据水泵的状态、水位、电网状况以及闸门位置等参数信息，合理确定泵站的工作数量和工作时间段，能够根据实际情况进行实时调整，确保整个系统在节能高效的情况下运行。自动控制中，主要基于PLC自动控制系统进行作业，避免出现某些水泵过度使用或闲置的情况。泵站运行过程中，泵站的运行参数会实时上传至系统调度指挥中心，指挥中心的监控系统可以根据需要对泵站运行参数进行自动调整，必要时可以由指挥中心的工作人员进行手动调整，确保泵站设备始终处于安全运行状态。(2)设备的自动保护控制。在系统中，必须配备完善的自动保护功能，包括电气故障保护、阀门开启故障保护和自动停机保护等，确保设备出现故障时能够及时停止运行，避免故障影响其他设备。功能仍采用PLC自动控制系统实现，系统应具备远程控制功能，可以使用TCP/IP协议对距离较远的泵站进行控制。
2.3应用层
应用层将泵站、排水管网、污水厂及相关信息汇总到数据中心，以实现厂、站、网一体化的排水业务N个应用，实现远程管理与控制一体化。通过泵站的控制系統优化设计或改造，实现泵站全自动化运行。同时，实现排水设施的有效管理和实时监控，掌握排水系统实时运行状况。针对关键设备进行精细化管理，形成联合巡检、运维及应急预案联动的管理模式，提高运行效率和管理水平。通过智能算法、系统优化方法，结合控制仿真模型，实现污水提升泵站群的联合调度，充分发挥污水泵站、传输管网的功能及其互相配合的作用。为取得防涝、控制溢流最大效益为目标，满足不同工况的联合优化调度方案，实现不同排水情况下合理动态地调配水量和负荷，为运营提供科学决策支持。泵站自控改造，主要包括PLC改造及安防系统建设，构建泵站完善的自动化控制系统，有效降低人员成本和人为干扰，提高业务管理水平。科学模型构建，选取辖区内内涝重要区域作为排水分区，进行模型建模分析，对重点设施区域进行控制仿真模型构建，支撑排水管网运行调度，积累排水设施联合运行调度经验。建设智慧排水系统，对数据统一收集、存储、管理、共享服务、查询、数据分析和可视化展示，包括数据仓库建设、数据治理工具建设、一张蓝图建设等内容。其中，通过一张蓝图的建设，实时掌握城市排水体系信息，辅助决策者全面掌控排水运行数据变化态势，增强水务服务和管控的能力和水平。两个中心，报警中心作为整个平台的神经枢纽，可为防汛应急人员提供有效、精准的内涝和溢流预警预报服务;指挥调度中心，满足应急指挥和决策支持的实体化运行需求。排水N个应用包括联合调度、防汛应急调度、排水设施资产运维、用户权限、项目工程管理、实验室信息管理系统、排水户监管管理系统、移动端应用等应用系统。
总结：
通过智慧排水系统建设，实现排水设施运行实时监控，实现厂、站、网联合调度和汛期下合理动态地调配水量负荷，提高排水系统运行管理水平，为保障排水系统稳定运行。通过在关键排水设施和城市关键位置安装的在线监测设备，可及时发现排水系统的异常情况，结合有效的巡查养护机制、应急响应机制，减少城市内涝、污水溢流等现象，提高了环境质量。特别是通过智慧排水建设，为探索排水设施自动化改造及联合调度运行经验，形成先进的智能控制管理技术，为其他城市的智能排水提供有效的经验。
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作者：王威金
摘要：在城市污水处理厂的建设过程中，为了提高城市污水处理水平，可以应用海绵城市理念。城市是现代经济的载体，更是社会发展水平和文明程度的标志。然而在城镇化的进程中，由于宏观气候的变化，城镇化导致水文的变化加上城市管理方面等的原因，致使城市面临着严峻的水问题，亟需一个更为全面综合的解决方案。海绵城市的提出为解决这一历史性难题提供了可能，加快推进海绵城市建设是破解城市水问题的关键。
关键词：城市;智慧排水系统;海绵城市;设计
引言
海绵城市建设的本质是解决城镇化和资源环境协调和谐，建设的目标是让城市“弹性”适应环境变化和自然灾害，核心是转变排水防涝思路。很多学者已对海绵城市的起源、发展、内涵和构建方法体系做了深度的研究，提出了海绵城市建设的先进理念、技术和政策，对于实现我国山青、水净、河畅、湖美、岸绿的生态城市提供了保障。
1智慧排水系统概述
海绵城市是指城市能够像海绵一样具有强大的吸附能力，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，以达到对雨水的吸收，储蓄，净化，释放和利用的目的。海绵城市智慧排水系统主要通过排水监测设施建设、排水专题数据库建设、排水管网在线监测系统、排水设施远程监控系统、防汛应急调度系统、管网模型模拟系统等工作的建设实现排水管网的智能化监测以及城市排水的应急处理等，及时预警，防止城市内涝的发生。
2城市智慧排水系统与海绵城市设计
2.1地下水库应用于海绵城市的建设
地下水流动极其缓慢，因此地下水污染具有过程缓慢，不易发现和难以治理的特点。受污染的地下水域，在彻底控制污染后，在自然界环境状态下，一般需要几十年，几百年甚至上千年才能使水质恢复。库区存在工业废水，生活污水等污染物，若不经过处理，或处理不达标，有可能遇到大暴雨，在排水不畅的情况下直接渗入到含水层，则污染地下水，使地下水水质受到严重污染。如果引用受污染的水源，将会影响人体的健康和动、植物的生存，使得地下水丧失使用价值，最终导致地下水库的报废。考虑到在城市建设中，不合理地依赖工程性治水，城市地面过度硬化，灰色基础设施替代绿色基础设施，彻底改变了水生态，导致城市水危机，即水问题产生的实质是水生态系统整体功能的失调。基于地下水库的海绵城市建设，结合景观设计，选择具有反滤功能的反滤回灌渗渠，其可以揭穿城市地表较薄的相对不透水层，利用降水的水头差达到自然渗透的目的。反滤回灌渗渠可以过滤水中的泥沙，漂浮物等杂质，让不含杂质的回灌水进入渠内，回灌到含水层。并且对于反滤层的淤积和堵塞，可以利用设备清除反滤渗渠表面的淤泥或更新反滤渗渠的反滤结构，具有清淤简单，使用寿命较长优势。反滤回灌渗渠由1条渗渠和两眼位于渗渠两头的渗井组成，渗渠的深度由相对不透水层的厚度确定(一般不超过3m)，宽度由入渗量的大小确定，渠内回填材料主要考虑入渗量和反滤作用，可底部回填卵石或碎石，上部为厚度0.3m的中粗砂。在渗渠的上部，覆盖渗透盖板，可设置园林绿化。
2.2排水管网在线监测系统
排水管网在线监测系统采用B/S系统模式，主要对排水管网运行状态进行24h连续监测，将智能在线监测设备的监测数据与GIS平台集成，实时展现管网关键节点液位、流量、水质等在线监测信息，实现运行异常状况预警报警。支持监测信息的实时查询显示和历史监测数据统一存储管理，使管理人员能够准确掌握管网关键节点的液位、流量、水质等在线监测数据，并对数据进行统计分析。系统能够帮助管理人员随时掌握排水设施的动态运行情况，及时发现风险，有效降低内涝、淤积等现象的发生，为管理决策提供数据支持。排水管网在线监测系统能够整体展示现有在线监测设备信息，包括监测设备类型、数量、设备报警情况、电量、通信情况等，对于较为关注的在线监测点位监测信息，可以查看其监测详情。通过设备地图实现对排水管网关键节点运行状态在线监测，掌握其流量、液位、异常报警等信息，支持地图浏览、设施地图查询展示定位、实时监测数据展示等多种模式。系统提供设备信息查看功能，针对每台监测设备，可查看其历史监测数据表及数据曲线，对报警限值进行自定义配置，支持历史报警详情查看。统计功能提供相应的设备日志信息包括设备运行状态、设备报警信息等数据的统计。
2.3基于SWMM模型的道路分析
SWMM模型是用来对动态降雨量进行模拟的数据模型，主要借助对LID设施、汇水面积、管段等关键变量进行数据模拟，进而达到对当地江水情况和道路的适用性的描述。SWMM模型的降雨量源自对实际降雨的数据进行收集整理，本次研究选取了重庆市的近60年的降雨量数据，將汇水区、LID设施、管渠等设备的位置信息、数量信息、大小信息进行结合，利用数学模型进行拟合，文中主要借助芝加哥雨型模型，将重庆市某道路所在区域的暴雨时间间隔设置为10min，并借助计算机依据模拟降雨时间和强度参数，可以得出：当时间点为10min时，降雨强度为0.19mm/min;当时间点为20min的时候，降雨强度为0.25mm/min;当时间点为30min的时候，降雨强度为0.37mm/min;当时间点为40min的时候，降雨强度为0.78mm/min;当时间点为50min的时候，降雨强度为3.12mm/min;当时间点为60min的时候，降雨强度为0.79mm/min。在自然生态模式下，径流在约55min的时候出现了降雨量的峰值，总降水量可达69.72mm，雨水渗透量为50.22mm。在传统开发模式下，径流在约48min的时候出现了降雨量的峰值，总降水量可达69.72mm，雨水渗透量为7.49mm。在海绵城市开发模式下，径流在约49min的时候出现了降雨量的峰值，总降水量可达69.72mm，雨水渗透量为27.89mm。通过上述降雨量数据对比可得，当在60年的暴雨期下，与传统开发模式相比，海绵城市的开发有利于降低地表径流，对雨水削减作用较强，有利于防止内涝。
2.4科学管控给水系统水泵能耗
水泵在运行过程中，往往需要花费大量的能耗，尤其城市中的一些大型水厂，往往存在着大量大功率的水泵，使得能源消耗量逐步增加。因此，在将节能措施应用到给水系统中时，设计人员需要通过相应考察工作，全面把控水泵能耗量，并严防给水过程中出现资源或者能源损耗问题。在现实中，不同给水区域情况各有不同，导致水泵电耗指标也各有不同。
结语
面对城市水资源短缺的问题，海绵城市理念的应用非常关键。智慧排水系统可实现内涝防治、水资源循环利用、水污染防治、生态友好的目标。但仍存在着技术力量薄弱，管理制度不健全，法律法规不完善，资金投入不到位的问题。
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作者：宫龙 滕沙沙
——城市规划原理结课论文
姓
名 ：张小建
学
号 ：1081310103 专业班级 ：工程管理
日
期 ：2010年6月
城市排水系统规划
摘要：本文主要介绍城市的排水系统，通过对现今大部分城市排水系统的问题的提出，强调排水系统对城市整体规划的重要性，以及出现问题的原因，并且简要的提出一些解决方法。
关键字：排水系统 城市规划
今年，在进入6月份以来，我国很多地方因强降雨袭击，杭州、深圳、南昌、北京、武汉等多座城市出现交通瘫痪，市民的日常生活受到巨大的影响，出现城市“内涝”。网上一度出现“去武汉看海”、“到杭州观水漫金山”、“坐北京地铁赏水帘洞景”等戏谑的用语。逢雨必涝，逢暴雨必瘫，这似乎已经成为好多城市的现状，这不得不令人深思，排水系统在城市中是有着怎样的状况。
现行我国各大城市的排水系统普遍落后，暴雨后排水不畅，城内出现“洪涝”，人们的出行及生活出现很大的不便，这些都向人们昭示着排水系统的急需改革、完善、进步。然而要想改革就得找到出现这些问题的原因。我国排雨水问题出现的原因可归纳为以下几点：
1. 城市排水系统落后并且没有得到很好的发展。随着近几年经济的高速发展，城市的发展愈来愈快，不仅仅是经济上的，还有面积上的。城市化的进展让城市急剧扩大，但是城防却没有跟上。让本来就欠缺的排水系统更加的落后。北京水务局称，城市建设排水系统滞后于城市发展，是全国普遍存在的问题，现在北京中心城区的排水管网最早还有明代的设施。城市排水系统出现“小马拉大车”，显得力不从心，出现排水问题是无可厚非的。
2.政府对于排水系统的管理存在欠缺。大多数的城市对于排水系统问题的保持着发现一处有问题的，补一处的态度，更甚者，有人认为，排水系统不可能处处都做到“十年一遇”的状况，因为那样资金投入量太大，并且没有必要，认为路面遇到超标准的雨水，淹一淹就过去啦，不会出现太大问题。有人也说城市出现内涝，是因为地形所致.不能仅靠完善排水系统。这些论点、观点都影响着政府对排水系统的态度。
3.城市路面硬化越来越普遍，导致作为排水的一部分——渗透越来越困难。经济的快速发展使得人们对生活质量的要求也越来越高，路面的硬化就是其产物。路面的硬化把原有的透水地面盖住了，使得原来可以通过渗透来降水的方式遇到了很大的阻碍，并且雨水在路面停留的时间变短，雨水流量增大，容易造成积水，落后的排水系统无法满足暴雨的袭击。
4.气候的变化也间接的带来一定的排水问题。近几年来，气候发生巨大的变化，极端天气不断的出现，使得原来的城市防护系统出现的问题日益显现出来。连降大雨、城市瘫痪就使城市的排水系统的问题显现出来。
5.除青岛等外的大部分城市采用雨污混流的排水系统。现在，我国大部分城市的排水系统都使用雨污混流的方式，污水很容易使排水系统堵塞，导致雨水的排泄不畅，造成积水，在暴雨时节出现城市“内涝”。
归纳以上的原因，我们应该思考的、应该做的还是围绕排水系统。把排水系统做好，解决超标准雨水给人们生活带来的困难，我们可以从以下几点入手：
首先，政府要重视城市的排水系统并防患于未然。对于城市的建设，政府不能只注重其经济的发展，城市的规模，还应该重视一些看不见但是对人们生活产生极大影响的设施。不能出现“重地表，轻地下”的现象。这不仅是为人们的生
活提供保障，也是政府工作能力的体现。因为越是人们看不到的地方，越能检验城市管理者的水平;越是容易被人们忽略的细节，越能看出管理者的智慧;越是那些貌似不起眼的地方，就越可能在紧要时刻考验管理者的应对能力。对于已经发生的事情我们不能更改，但是我们可以从中吸取教训，并做出相应的应对措施，让下次再出现类似的事情时不会在有损失，例如排水系统的问题。对于排水系统的问题，无论我们有多少的改善措施，但是只要得不到政府的支持就无法顺利实施。因此，只有政府重视起排水系统，我们才能很好的解决排水问题。
其次，做好排水系统的整体规划也非常的重要。在整体规划方面可以着重考虑以下几点：
(1)规划规范的提高。我国应该提高地下水道建设与排污标准，并且做出明确的规范。可以根据不同地方的自身状况来决定，但是政府必须严格把关。在这一方面日本做的就很好。在上世纪50年代末，日本的工业经济进入高速发展时期，但却因为排水系统的落后而饱受城市“内涝”之苦，一到暴雨季节，道路上“水漫金山”，地铁站变成“水帘洞”;再加上大量生活污水、含重金属的工业废水未经处理就排入河道，人在食用受污染鱼类后引发了水俣病、骨痛病等，公共水体污染成为社会关注重点。为此，1964年4月，日本成立了“下水道协会”，主旨是对下水道系统作全面评估，统一下水道建设以及排污标准，将老化的管道更新换代。1970年，日本召开“公害国会”，会上政府大幅修改了《下水道法》，明确规定了下水道建设目的，并决定每年投入大量国家预算用作污水收集和处理的建设及运营。因此，在政府的重视之下，提高排水系统标准，可以在很大程度上解决排水问题。
(2)排水系统应该采取雨污分流的方式。在现今社会中，但凡排水系统做得好的国家或者城市，没有一个不是采用雨污分流的方式。在青岛，有德国人建设的地下排水系统就是采用雨污分流，而在我国大部分的城市做不到。青岛的排水管道中的雨水斗带有反水阀，这样一来雨水冲刷的脏物只能进入雨水斗，而不会进入管道，因此不会造成管道堵塞，管道堵塞越少，排水井冒溢就越少，脏物也便于清理。这一做法，让青岛在6月份暴雨袭击时躲过了“内涝”的尴尬。在东京，为了保证排水道的畅通，东京下水道局规定，一些不溶于水的洗手间垃圾不允许直接排到下水道，而要先通过垃圾分类系统进行处理。这个规定对东京的排水问题做出了很大的贡献。由此可见，雨污分流确实大有用处。
(3)增加排水系统的蓄水功能。在暴雨袭击的时候，雨水的排放可两路进行，一路通过下水道直接排入周围的江河，一路可以进入排水系统的蓄水部分。这样不仅缓解了地下排水道的负担，还可以加大对水的利用。就像刘延恺说的“我们的城市规划不能只看到排水，很多城市还干旱缺水，为什么不把多余的水存起来?”因此，从长远的城市发展角度来说，我们现在很多城市应该进一步的发展地下蓄水、排水功能。
(4)增加渗透地面。增加渗透地面缓解城市排水压力，是一项既实用又环保的措施。现在，城市都处于寸土寸金的状况，我们不可能将所有的地面都换成可渗透的。但是，我们可以对一些地面再利用，例如，台湾已将很多停车场改用透水地面，一些新停车场甚至就是一片杂草丛生的草坪;还有在一些人行道上可以采用渗水地面。这些都能有效地改善排水问题。
(5)建立有效地、系统的疏通渠道。比如，针对不同位置，设定不同的排水渠道。例如，东京的两种雨水疏通渠道：靠近河渠地域的雨水一般会通过各种建筑的排水管，以及路边的排水口直接流入雨水蓄积排放管道，最终通过大支流
排入大海;其余地域的雨水，会随着每栋建筑的排水系统进入公共排雨管，再随下水道系统的净水排放管道流入公共水域。
最后，我们应该建立完善的维护机制。我们都知道对于一些非常重要的东西，其后续维护是非常重要的，排水系统亦是如此。建立完善的维护机制，包括定时清理、定时维修检查、出现问题时能够快速有效地解决问题等。这就需要政府和相关专业人员的努力。例如，在东京，下水道的每一个检查井都有一个8位数编号，只要知道编号维修人员便能迅速定位。定时清理尤其重要，因为下水道是细菌等微生物生存与繁殖的最佳地点，下水道的脏污可能会引起疾病的侵袭。伦敦就曾因为地下道带来霍乱的肆虐而改造排水系统。
综上所述，对于排水系统的规划是一项非常重大的任务，它不仅仅检验着一个城市的整体规划是否合理，还与人们的生活质量息息相关。因此，让我们共同努力，建设一个合理的排水系统，改善我们的生活环境，也加快城市的发展。在100多年前，维克多·雨果就在《悲惨世界》中写道，下水道是“城市的良心”。一个人没有良心会被所有人唾弃，那一个城市呢?因此，重视排水系统，合理规划排水系统，才能真正的体现一个现代化都市的美好面貌。
07地信一班 董利荣
浅谈城市地理信息系统
城市是人类文明的象征，是人类社会物质和精神财富生产，积聚和传播的中心。社会、经济和科学技术的进步促进了城市化的发展。同时，城市化的发展也引起了一系列的环境及社会经济问题，以城市为中心的环境问题，交通问题，基础建设压力增大的问题。为了城市的健康发展，要求建立建全城市地理信息系统。
城市地理信息系统(UGIS：Urban Geographic Information System)是城市重要的基础设施和实现现代化管理的主要技术手段。城市地理信息系统服务于城市规划，地籍管理，交通管理，基础设施建设与投资环境研究。目前由于城市化的需求正快速推进城市地理信息系统的科技进步及产业化，而城市地理信息系统又成为城市社会经济活动的神经网络，成为城市发展的不可分割的部分。
在我国，80年代初，中国科学院资源与环境信息系统国家重点实验室就配合沿海城市改革开放的浪潮，积极开展了城市地理信息系统的试验研究，采用遥感和自动制图的方法，研究了城市的环境评价污染环境，交通控制和城市化的发展模式;1990年以后，城市地理信息系统研究进入办公自动化的专题应用阶段，开展珠海三角洲土地利用变化，土地增值，人口发展对城市化与区域发展的影响研究，紧密配合城市规划管理部门和地方行政部门开展了城市地理信息系统的总体设计，建设模式，规范标准和技术规程，城市地理信息系统与城市管理办公自动化一体化结构的研究得到了深圳、厦门、海口、宁波和北海五城市的支持，从1995年起，该实验又展开了海岸带城市地理信息系统的研究工作，以上海、厦门和山东为典型，地理信息系统技术和区域分析方法相结合研究海岸带城市化问题。城市地理信息系统不仅具有存储、查询、检索等功能，而且还可充分发挥其模拟、评价和科学预测的功能，使之成为提高现代化城市管理、规划和决策水平的有效手段。
经济与科技的发展,推动了社会的进步,加速了人类的城市化进程。由此形成的现代城市特征与突出表现为:城市信息量急剧增加,处理与传递信息的速度明显加快,处理信息的方式方法复杂多样,导致了城市规划与管理日益复杂,从而对城市规划和管理提出了更高的要求。
目前,我国的城市规划正发生着四个方面的变化:由静态规划(staticplanning)向动态规划(dynamiclanning)发展,从物质规划转向社会经济发展规划,由专家审查到公众参与(residentparticipation)城市规划,规划的实施由行政管理向法制化管理转变。与此同时,现代城市规划与管理正面临着大量信息的收集与处理。一方面,做好城市规划与管理工作,需要越来越大量和复杂的信息;另一方面,规划师、建筑师、工程师以及城市建设和规划管理者必须有能力迅速处理大量的信息,并作出正确的规划决策和专业判断。如何有效利用有限的城市空间资源和信息资源产生最佳的经济、社会、文化效益,是目前城市规划与管理所面临的最大挑战。因此,规划与管理的方式方法也正发生着根本性的变化。针对城市的空间结构,可以认为城市不应在被视为各类建筑物、构筑物等简单的空间组合体,而应被视为人与空间的有机结合体,在计算机网络、电子智能技术下生存活动着的复杂生命系统。其中,UGIS扮演着神经中枢的重要角色。
1.城市地理信息系统(UGIS)概述
随着现代化经济的迅速发展，城市的规模不断扩大，城市作为一个巨大系统其子系统日益增多，子系统间的相互关系日益复杂，以至于我们对自己建设起来的城市变得日益不了解了，比如哪里有煤气管道、哪里有自来水管道、哪里有电缆、50年的建筑都分布在什么地方、医院和学校都分布在哪里等等。要把对城市的每个感兴趣的空间目标的有关信息记录下来，信息量极为庞大，巨大的空间信息和属性信息需要用GIS对之进行存储和有效的管
理,另外，城市管理与发展决策需要深层的空间信息。随着城市的发展，用传统的方式为城市规划管理和城市发展提供可靠的决策依据，日益变得力不从心，甚至无能为力。比如想迅速知道要修理某一处水管，多少户居民将停水，他们分布在哪里;如果要把一条道路拓宽50米哪些房屋要被折除，它们属于哪些单位和个人，拆迁面积多大、需要多少资金等等，采用传统的管理办法可能根本无法弄清这些数据。为了快速、灵活而准确地提供各种深层次的信息，客观上需要建立城市地理信息系统。
城市地理信息系统不仅是用来收集、存储、检索城市化过程的过去与现在，更主要的是用来辅助城市发展的评估、规划和决策，模拟和预测城市化的未来。
因此，城市地理信息系统作为城市规划管理最有效最现代的技术手段，在城市经济建设和人民日常生活中有着极为广泛的应用。城市地理信息系统(UrbenGIS—简称UGIS)，已经成为GIS的一个重要分支。它主要应用在如下部门和领域：
(1)城市规划管理;(2)地下管网管理与维护;(3)土地管理，包括地籍管理、土地规划利用;(4)房地产管理;(5)城市交通管理;(6)市政工程实施与大型工程实施管理;(7)给排水;(8)公共设施管;(9)大型工矿企业的建设与管理;(10)公安、消防;(11)旅游，向导/导购/出租汽车;(12)通讯、电力、有线电视等。
以数据处理、分析与管理为主要特征的现代城市规划信息技术主要包括计算机辅助设计、遥感技术、地理信息系统和网络技术四个方面。UGIS是专业化的地理信息系统,是为城市建设、城市规划、城市管理和信息服务的空间性地理信息系统。具体地讲,它是一种利用计算机技术及信息工程技术等实现对城市各种数据和信息进行采集、处理、存储、管理、查询、分析、应用和维护更新的空间信息系统。
UGIS作为城市管理和决策的现代化工具已被许多城市列为一项重要的基础设施来进行建设,它担负着整个城市综合信息的存储、分析、交换和服务的功能,为城市规划、管理和建设的定量化、科学化以及为城市地理信息进行快速查询和分析提供了先进的技术手段和方法,并为决策提供辅助支持,成为未来数字城市不可缺少的工具。其主要特点有:
(1)基础空间数据全面,数据类型多样,数据更新方便,且能长期保留各时期城市空间状况,便于分析城市的发展规律、变迁过程和特点。
(2)数据库中的数据可进行多用户、多目的的重复使用,实现数据共享。
(3)便于利用现代数学方法加以模拟和评价,如回归分析、层次分析、系统动力分析、聚类分析等,提供定量信息。
(4)便于与其他数据综合利用,提供综合信息。
(5)定量描述规划方案及城市发展战略。
(6)提高了城市规划空间布局的准确性。
(7)可视化、动态的表现方法使得城市现状及规划方案更为直观和易于理解,并能提供标准、美观的文档及各类报表。
(8)有利于城市复杂信息和数据管理的规范化、智能化和可视化。
2.UGIS在城市规划与管理中的应用
一个完善的UGIS系统包含了从数据录入到数据(图形、报表)输出等各个阶段的工作。它具有良好的交互界面、顺畅的输入系统、完整的数据库(包括空间数据和属性数据)、完备的应用子系统、详尽的城市规划知识库、智能的辅助决策支持系统、完美的输出系统等。
在城市规划与管理中,依据使用目的的不同,UGIS子系统可分为城市规划信息系统(UrbanPlan ningInformationSystem,简称UPIS)和城市管理信息系统(UrbanManagementInformationSystem,简称UMIS)。
城市总体规划大致可分为资料收集、现状调查、现状分析、预测分析、适宜性评价、方案制作、方案评审、成果整理等多个阶段。原则上,城市规划信息系统可以适合现状分析及后期各阶段的工作。
(1)现状分析、评价及发展预测。
通过对现状的自然环境、土地利用、道路、建筑物、经济数据等的定性、定量、定位进行分析,辅以适当的数学模型加以论证,可以对城市各要素的现状进行评估和评价,从中找出城市发展的动力因素和制约因素,进而提出促进城市发展的建议和措施。还可以预测城市及
各要素的发展趋势,为规划者和城市决策者提供参考,以便在以后的规划决策中既能充分利用城市发展的有利条件,因势利导,促进城市的健康快速发展,同时又能避免各种不利因素对城市发展的阻碍,使城市的发展既满足自身生长的客观规律,又可以满足人们的不同需求。典型的实例如Thomson和Hardin利用GIS和RS图像去寻找、确定曼谷城市圈地收入居民点的位置,加以综合分析评价,从而找出适宜的住宅发展地块。
(2)规划方案的生成与比较。
城市总体规划一般要求进行多个方案比较,以便形成更加科学、合理且符合实际、切实可行的规划方案。UGIS允许计算机改变传统的手工制图方式,使设计及方案修改、变更等工作变得方便、快捷、明了。利用UGIS的屏幕数字化和人机交互的功能,可以方便地实施某些城市要素的规划设计,包括城市交通网的结构和布局、用地发展方向选择和布局、城市基础设施(供水、排水、供电、通讯等)的规划布局和综合协调等。同时,UGIS的分析计算模块可以及时、准确地计算出总体规划中需要的各种技术经济指标,包括用地平衡表、土地利用率、投资估算等。从而通过比较得出各规划成果的指标与国家标准、相邻主要城市相应指标的差异以及方案的经济性。 专业的3S站 3s8.cn
在多方案进行比较中运用UGIS可以节省大量的人力、物力和财力,并且更方便和精确,并具有较强的时效性。例如,在选址时的操作可按如下步骤进行,在城市规划数据库中将规划区域内各要素(地质、地形、水文、土地利用、人口密度等)分成不同的数据层,每个要素又分成不同的等级(即权值,一般有三标度、五标度不等),同时,各要素也应依据其对评价结果的影响程度的不同而赋予不同的权重。然后将各数据层与用地规划图进行叠置(overlap),从而得出各地块的适宜度,从中挑出合适的地块进行相应的用地布局。同样地,我们还
可进行城市现状及规划方案的环境质量影响状况评价,居住方便性、灾害风险、工程合理性、经济性等的分析。
(3)规划成果的输出。
由机助制图生成规划成果,包括文字报告及二维图件、三维模拟等,这是目前最成熟、最普及的UGIS功能模块。不但解放了规划师,使其不必耗费过多的精力于制图和编写相关报告上,同时也使规划成果更加美观、标准,更易被非规划专业人士理解。但值得注意的是,我们不能认为这就是UGIS的全部而走入误区。
3.1 当前UGIS的主要问题
(1)几乎没有专门的UGIS模块和软件,大都只是利用GIS软件二次开发后来进行规划及管理,许多必要的分析功能及决策功能由于软件中没有相应的工具而不能进行。
(2)各城市、各部门各自为战,各搞各的系统,相互之间无法沟通与共享,造成浪费。
(3)重视硬件设备,轻视软件投入,忽视技术人才的培养,使得建成的系统成了摆设,无法发挥其应有的作用。
3.2 当前的发展策略
(1)有针对性地展开UGIS模块的开发与应用。不求大而全,而应力求实用、方便。如今,控件GIS和网络GIS的兴起正为这项措施的实施提供了条件。只有开发完善的用户界面,设计出各种业务管理与决策分析的查询、统计和分析功能模块,才能满足城市规划与管理科学化、现代化要求。
(2)标准化。应尽快统一全行业的标准。包括软件标准化、数据分类及编码的标准化、数据结构及格式标准化、图示、图例及报表标准化等。
(3)全面开展应用培训,培养各层次的专业人才。包括模块开发人员、管理维护人员、应用人员等。
4 结 语
城市规划与管理的基本目标始终是保障城市的健康发展,为人们创造优美宜人的生存环境。而迅猛发展的UGIS技术,已成为数字化和信息化多源城市空间信息的统一载体,为城市规划与管理提供了方便、快捷的技术手段,提高了规划、管理与决策的效率和质量。如何充分利用和挖掘UGIS潜力,使之与城市规划与管理更好地结合在一起,造福于全社会,是目前亟待解决的问题。因此,应充分认识到目前UGIS发展存在的问题与不足,加快相关技术的研究与开发,跟上“信息化、数字化”时代的步伐。
智能交通系统期末论文
--城市道路排水系统概述
姓名 周浩然 学号 1000012432
城市道路排水系统概述
周浩然
摘要：
随着城市化进程的加快，各个城市的水平也都再提高，道路也变得越来越现代化，因此道路的排水也越来越多地被人们提上日程安排，可以说，道路的排水体现了整个城市道路规划设计的水平，所以保证城市道路的排水也变得越来越重要。本文浅谈了道路排水的基本概况，并对北京某些地区的排水情况提出了一些建议。
关键词：道路排水、国外大城市排水、北京部分地区排水改进。
1、引言
从古到今，人们出行都离不开道路，而下雨和下雪，是再常见不过的自然现象。所以凡 是有道路的地方，都会涉及到排水的问题。城市道路雨水排水系统是城市道路公用设施的一 部分，其功能主要是迅速排出道路范围内及道路两侧一定区域内的雨雪水，以保证车辆和行 人的交通安全，维持道路的正常交通，同时也避免路面过早损坏，使街道整洁、美观。可以 说，道路的排水是和我们息息相关的，我们走在路上，会看到雨水的进水口，也会看到露天 的沟渠等，这些都是用来排走雨水的设施。本文针对普通读者，概述地介绍了道路排水系统及其设计的基本原则。以及举出了北京大学康博思餐厅门前和北京许多桥下的易积水的例子及其解决方案。
2、城市道路雨水排水系统概述
2.1 城市道路雨水排水系统制度
城市道路排水是城市排水系统的一个部分，为了保障生产和人民生活，城市 中除了需要排出雨雪水外，还需要将生产废水和生活污水也排出去。由于废水、 污水和雨雪水的性质不同，对环境的影响也不同，应分别组织不同的管道系统来 排除。
排水系统的制度分为合流制和分流制。 (1) 合流制：将污水和雨雪水用同一管道汇集输送的系统成为合流制排水系 统。过去我国有很多旧城市采用合流制，污水未经处理就直接排入天然水体。这 是由于以往工业不发达，城市人口少，生活污水和工业废水量不大，但是随着工 业的高速发展，生活污水和工业废水量急剧增加，水质日趋复杂，这样的合流制 对环境卫生造成的危害更严重。为了保护环境，需将合流的污水和雨水经过污水 处理厂处理后，再行排放。由于天然降水量大，导致合流制的污水处理厂的污水 处理量很大，成本很高。所以这种方式并不是使用于很多地方。 (2) 分流制：将雨雪水和污水分别设置管道系统排出。其中汇集和处理生活 污水和工业废水的系统称为污水排出系统;汇集和排出雨雪水的系统称为雨水排 除系统。污水处理厂只需要处理生产污水和生活废水，大大减少了工作量，所以 大部分人口密集的大城市都是采用的这种系统。 2.2、城市道路排水系统的类型 (1) 明式系统：即采用露天的沟渠排水的系统，城市郊区和公路一般采用明 式系统，在街坊出入口、人行横道处增设一些盖板、涵管等构造物。明沟可设在 路面的两边或一边，也可以在车行道的中间。
明沟的排水断面尺寸，可按照汇水面积经水力计算确定。一般也可根据当地 实际经验来安排。明沟通常采用体形断面，底宽至少3米，边坡视土质及护面材 料不同，用砖石铺砌或混凝土块护面时，一般用1:0.5-1:1的边坡。有些城市采 用上面加盖板的明沟。
图一 明沟系统
(2) 暗式系统：由街沟、雨水口、连接支管、主干管、检查井、出水口等部 分组成的埋置在地下的排水系统称作暗式系统。道路上及其相邻地区的地面水依 靠道路设计的纵横坡度，流向行车道两旁的雨水口，再由地下与雨水井相连的连 接支管流向主干管，排入附近的河流或其他水体中区。
图二 暗示系统示意图
(3)、混合式系统：明沟和暗管相结合的一种形式。
3、城市道路雨水排水系统设计
随着城市规模的不断扩大，人口、车辆数量也急剧增加，我们的交通压力也 越来越重。而采用明沟排水系统，会给生产、生活和交通带来不便、桥涵费用增加、占用土地较多，并影响环境卫生。因此，在城市中建设大规模的明沟式排水系统已经变得不再现实，只有在城郊等人口较为稀疏的地方才可能采用这种方式。而城市内绝大部分地方，因为其条件的限制，都只能采用暗式排水系统，通过管道，将雨水汇集泄入自然水体。城市道路雨水排水系统的设计主要分为三个部分：雨水管的布置和设计、雨水口的布置、检查井的布置。 3.1、雨水管的布置和设计 (1)雨水管设计的基本原则
城市道路的雨水管道不仅用来排出道路地面水，还要保证雨水能顺利地从 建筑物、工厂或居住区排泄出去，因此雨水管道的设计是指整个城市或城市某一区域范围内雨水排除设施的总体设计。
雨水管道的总体布置主要是根据城市的自然地形和道路网的规划来确定， 此外还要考虑排水区域的大小、排水系统的树木、街坊的布置、街道的宽度、出 水口的位置等。设计时一般可考虑下列原则：
1)、利用地形就近排入水体：规划雨水管线时，首先在地区内按地形划分排 水区域。根据分散和直接的原则，要求雨水管能以最短路程把雨雪水就近排入天然水体。
2)、避免设置泵站：由于雨水量大，雨水泵站的投资很大，而且雨水泵一年 中运转时间短，利用率低，因此必须尽可能利用地形，使雨水都能靠重力流排入 天然水体而不设置泵站。当河流的水位高出管道出口时，可设置出口泵站或中途 泵站。在不得不设泵站的情况下，要使经过泵站排泄的雨水量减少到最小额度。 3)、雨水干管应设在排水地区的低处：在地形起伏很大的地区，例如建造在 山谷间的城市，雨水干管应设在排水地区的低处，两侧斜坡用支管连接。
4)、合理布置出水口：出水口可以分散布置，也可以适当集中。管道通向池 塘和小河的出水口的构造比较简单、造价不高时，可增多出水口不致大量增加投 资。当河流的水位变化很大，管道出水口离正常水位很高很远时，出水口的投资 就很大，不宜采用过多的出水口，而应考虑比较集中的管道布置。
雨水管道的出水口一般应露在水面以上以免造成淤积，所以管底标高应高于 正常水位标高。出水口与河道连接部分应做护坡或挡土墙，以保护河岸和固定管 道出水口的位置。
(2)、雨水管的布置
城市道路的雨水管线应是直线，平行于道路的中心线或规划红线。雨水干管 一般设置在接到中间或一侧，并宜设在快车道以外，在个别情况下亦可以分别置于街道两侧。这主要根据街道的等级、横断面的型式、车辆交通、沿街建筑等技术经济条件来决定。
由于管道施工和检修对交通运输影响较大，所以在交通量大的干道上，雨水 管线也可埋设在街道的绿地下和较宽的人行道下。但不可埋设在种植树木的绿带 下和灯杆线及侧石线下。
雨水管线应尽可能避免或减少与河流、铁路以及其他城市地下管线的交叉， 否则将使施工难度和造价增加。在不能避免相交时，相交处应直交，并保证相互 之间有一定的竖向间隙。 3.2、雨水口
(1)雨水口的构造：雨水口分为平式、竖式和平竖结合式三种，均由进水篦、 井深和连接管三部分构成。平式雨水口的盖平铺在到路边沟上，雨水沿边沟进入雨水口。进水篦宜稍低于街沟或邻近地面以利汇集雨水。平式雨水口设在边沟平面上，盖子易被车压坏，清捞垃圾不方便，所以在繁忙的交通干道上用竖式雨水口较好，雨水口设置在人行道上便于清捞垃圾，在道路侧石处，设置有格栅的进水口，雨水由格栅流入雨水口。因为雨水沿边沟留来时需要转90°才能流入雨水口口，以致水流不畅，进水较慢。所以雨水口间距不宜过长，在严重积水区不宜采用。
图三 平式雨水口，盖子易被车压坏， 清捞垃圾不方便
图四 竖式雨水口，常在街边可以看到
(2)、雨水口的布置：雨水口的布置，首先应根据道路纵断面设计，把街沟 纵断面上低洼汇水处和交叉口上必须设置雨水口的地点确定下来，然后根据街沟 纵坡大小、街道的宽窄、路面种类以及两旁街坊院落的排水情况，确定雨水口的 间距和位置。此外，还要考虑当地暴雨强度、雨水口的排水能力和受水面积等因 素。道路上雨水口的间距一般为30-80m。一般当道路纵坡较大时雨水口的间距 可大些。低洼和易积水地段也应当适量增加雨水口的数量。在沿路建筑物门口、 分水点以及其他地下管道顶上应避免设置雨水口。
图五 箭头表示各条道路的纵坡倾斜方向，如果两箭头相对，说明此处地势较低， 要设置雨水口;如果两 箭头相
背，不必设置雨水口，其他情况需配合交叉口竖向设计来布置雨水口。
3.3、检查井：为了对管道进行检查和疏通，管道系统上必须设置检查井;同时检查
井还起着连接沟管的作用。相邻两个检查井之间的管道应在同一直线上，以便于检查和疏通管道。所以，在管道改变方向出、管道交接处、管道高程改变处、管道断面变更处和坡度改变处，都需要设置检查井。在过长的直线管道上，每隔一定距离亦需要设置检查井。
检查井分为圆形和矩形两种，其建筑材料可采用砖、石、混凝土和钢筋混 凝土。
图六 检查井大多数由盖子盖着，在需要施工时才打开，井内有梯子，方便 工作人员上下。
4、国外大城市道路排水情况
4.1、罗马
说起城市排水的文明史，必须从古罗马说起。古罗马的排水系统建成于2500年前，现代罗马仍在使用。 古罗马曾经遭受过严重的暴雨，引起了很大的城市问题。为了将暴雨引起的洪流从城内排出，公元前6世纪左右，伊达拉里亚人使用岩石堆砌了一个渠道系统。渠道系统中最大的一条截面为3.3米×4米，从古罗马城通往台伯河。通过这条渠道系统，城里的洪流得以畅通地排向自然水体，解决了很多问题。
图七 公元33年，罗马的营造官清洁下水道时，曾乘坐一叶扁舟在地下水道中游历了一遍，足见下水道是多宽敞。
4.2、巴黎
世界上最著名的排水系统莫过于巴黎地下排水系统了。巴黎有时需要经受突 如其来的暴雨袭击，所以经过100多年的发展，其地下排水系统总长接近2400千米，成为世界上排水系统最为复杂的城市之一。
巴黎的地下排水系统处于地面以下50米，水道纵横交错，密如蛛网。下水 道四壁整洁，管道通畅，地上没有一点脏物，干净程度可与巴黎街道相媲美，不 会闻到一丁点儿腥臭味。而且，下水道宽敞得出人意料：中间是宽约3米的排水 道，两旁是宽约1米的供检修人员通行的便道。
经过不断完善，今天的巴黎地下排水系统总长2347公里，约2.6万个井盖、 6000多个地下蓄水池。清淤系统配备了电脑控制。
针对每年的雨季，塞纳河水的涨水情况，巴黎还专门修建了“涨水站”以及 安全阀，以及用于下大雨时保证排水效果的路边下水道等等。所以有时虽然会下 大雨，但是巴黎的街道却可以依旧干净，几乎没有什么积水，行人甚至都不会湿 鞋，更不会出现交通堵塞了。
巴黎甚至把排水管道建设成了旅游景点，称为世界上唯一可供参观的排水系 统，极负盛名，每年吸引无数游客前来观光。
图八 巴黎的旅游型地下排水系统，里面灯光明亮，环境很好
图久 巴黎地下排水系统除排水沟外，设有两套供水系统、压缩空气管道、气压传送系统和电缆线路。
4.3、东京
日本是我们的近邻，但因为其地理原因，日本更易受到台风的影响，经常会下暴雨，但东京却很少出现内涝。东京道路上的不积水，得益于人工建造的“川”。类似壕沟的“川”密布东京，排涝作用非常大，所有细小水道都通往“川”，再通过比“川”更宽更深的地下水道通入东京湾进海。
此外，东京建成了世界上最先进的地下排水系统—首都圈外围排水系统，整个排水系统的排水标准是“五至十年一遇”(北京市排水系统设计的是一到三年一遇)，全长6.3公里，包含5根直径30米、深60米用管道联通的竖井和一个调压水槽，系统总储水量达67万立方米。
图十 东京的雨水口都很干净，会有转门负责的人定期检查，清理，防止树叶、塑料垃圾等堵住雨水入口
东京的雨水有两种渠道可以疏通：靠近河渠地域的雨水一般会通过各种建筑的排水管，以及路边的排水口直接流入雨水蓄积排放管道，最终通过大支流排入大海;其余地域的雨水，会随着每栋建筑的排水系统进入公共排雨管，再随下水道系统的净水排放管道流入公共水域。
图十一 东京的地下排水系统，其深可达60米，十分壮观，有的地方类似于宫殿。
5、北京部分地区易积雨水的改良办法
5.1、北京大学康博思门前
图十二 康博思门前的下雨河
众所周知，康博思门前是一个斜坡，其地势低于松林包子铺而高于学五食堂 门前的小广场，所以每到下雨天，松林的雨水都会聚集过来，然后经过康博思门 前，再流进雨水管道。康博思南面的洼地(如图十三)有一个雨水口，能带走一部 分路面雨水，但是从松林留下来的雨水量通常大于这个雨水口的排水能力，所以 每次下大雨，康博思门前都会有很多积水，也就是同学们戏称的“下雨河”。针 对这种情况，我们可以采取以下几点解决办法：
1)、定期检查雨水井，防止被垃圾杂物堵住，使流水不畅; 2)、适当扩大雨水井以及其管道口径，增大雨水流量; 3)、可减小雨水井间距，如在康门前的道路两侧，可以设置2个竖井(如图十四)， 这样雨水可以从竖井流入，不用再从松林包子铺一直向下流到康博思面食部转弯 后才进入排水系统。
图十三 康博思南面的雨水井
图十四 图中为两处可以增加竖井的地方
5.2、北京市许多立交桥下
立交桥本身高度一般都很高，可是桥下，却是一个低洼地带。正如我们前面 展示的图片，桥下，在下雨天是很容易积水的。
目前北京的所有桥(立交桥、天桥等)下面，采用的都是普通的排水系统。 这种排水系统的缺点是，无论泵房如何改进，但重力排水管道固定，所以最终积 水排走的速度很受限。而且，天桥下面也很容易产生很多垃圾，普通排水系统容 易被堵住，导致排水不畅，引发恶臭等。
图十五
所以，可以在桥下面建真空排水系统。真空排水系统是指建一个集水箱，当桥下 有积水时，这套系统 凭借其强大的功率先将水抽到集水箱，然后通过集水 箱降 水排走。这样就跳过了重力排水管道这个卡脖子的部分。而且，该系统还能吸走 普通排水系统不能排 走的淤泥、杂物等，不会发生堵塞。
6、总结
随着交通事业和交通科学技术的迅猛发展，道路的数量和质量都在提高，所 以，人们对于道路排水的设计也越来越重视，对它的要求也越来越高。建国后，经过60多年的发展，我国对于道路排水的设计虽然有了很大进步，但依然有许多不足的地方。
我们今天讨论了地面道路的排水，但现在城市正在越来越多地向更深的地下 发展，这也是大多数城市发展的必然趋势。地铁已经在各个城市相继出现，而且 也会逐渐地承担起城市各自城市主要的交通压力。
如何保证排水和地下交通的协调性变得尤为重要，所以现在我们对道路排水 设计的范围越来越大，更加三维化，这就要求我们联系实际，改进道路排水设施的结构，优化排水设施设计方案，提高排水设施的排水效果，达到排水顺畅、排水快捷、排水充分的整体要求，为交通的安全、快捷、方便提供保障。
• 参考文献
• [1]沈建武.城市道路与交通(第三版)武汉大学出版社.2011，(308) • [2]李杰等.城市道路设计(第一版)高等教育出版社.2007，(265) • [3]李朝阳.现代城市道路交通规划(第一版)上海交通大学出版社.2006 • [4]资料.百度百科等互联网地址
各工商所，机关各科(室)、直属局、事业单位：
根据市委市政府《关于开展“文明城市创建年”活动的意见》的要求，为圆满完成我局承担的创城任务，现将有关事项通知如下：
一、统一思想，深刻认识创城工作的重要性
今年是新一轮省级文明城市创建的验收年，也是最关键的一年，各单位各部门一定要在往年圆满完成创建工作任务的基础上，进一步统一思想，继续把创城工作作为一项重要的政治任务，摆到突出的位置，切实抓紧抓好，明确本单位、本部门承担的工作任务，自觉投身到创建工作中，做到人人参与，事事抓好。
二、明确内容，认真落实工作责任制
根据市委市政府《创建文明城市测评体系目标责任分解》和《未成年人思想道德建设工作测评体系目标责任分解》的要求，我局对承担的工作进行了责任分工，各责任部门和工商所要对照《市工商局创建文明城市工作目标责任分解》和《市工商局未成年人思想道德建设工作目标责任分解》，将承担的测评目标层层进行责任分解，落实到具体工作人员，确保全局承担的各项工作任务在市委市政府组织的测评中不出现任何问题。
三、加强领导，确保创城工作成效
市委市政府已将创城工作纳入对各单位的年终目标绩效考核，我局也将创城工作纳入了年度目标绩效考核。成立由党委书记任组长，其他党委成员任副组长，有关责任部门负责人和各工商所长为成员的市工商局创城工作领导小组，统一领导全局的创建文明城市和未成年人思想道德建设工作。领导小组下设办公室，设在人事政工科，由人事政工科科长兼任办公室主任。
创城工作领导小组主要负责对全局创城工作的决策、执行、督导、检查，具体目标责任，量化创建指标。重点加强对创城工作的考核考评，严格落实责任追究，定期对各单位各部门工作落实情况进行督察，发现问题及时督促改进。探索建立长效工作机制，切实推进创建成果常态化，确保圆满完成创城迎检各项任务。创城工作领导小组办公室主要负责全局创城工作的协调调度、文字起草、档案资料整理归档、宣传报道工作。
为及时、全面地掌握创城工作的进展情况，各责任部门和各工商所应确定一名联络员具体负责本单位“创城”情况的档案收集整理和信息上报工作，并负责每周上报一篇“创城”工作信息。联络员名单请于年5月9日(星期一)前通过网报人事政工科。
四、加强宣传，营造创城浓厚氛围
根据市委市政府要求，将《城市文明指数调查问卷》附后下发，请干部职工学习了解，进一步认识创城工作的重要意义，提高参与创城的热情，增强参与创城的责任感与使命感，继而辐射带动身边的每一位市民参与创城。全局干部职工在工作中应向经营主体广泛宣传我市创建文明城市工作和《文明城市测评调查问卷》，营造浓厚的创城氛围，形成“同创文明城市、共建幸福家园”的强大合力。
随着全国各地“和谐社会、平安城市”建设速度的加快，每个平安项目监控点成千上万，甚至数十万，根据政府、公安部门的要求，平安城市监控录像资料至少保存15天以上，因此产生的海量数据是非常惊人的，采用传统的硬盘录像机(DVR/NVR)无法满足实际的需求，但是作为其海量存储的载体——存储系统却往往由于性能、价格、兼容性等多方面因素成为困扰安防厂商的一个难题。视频监控对存储的需求特点 视频监控对存储需求有如下几个特点：
1.对存储的容量需求弹性比较大，存储容量的多少随着画面质量的提高、画面尺寸的增大、视频线路的增加都会成倍的增加容量需求。
2.对存储的性能要求不高，但是需要能够满足长时间的连续数据读写，数据流量大但访问请求数量低。
3.数据保存周期短，一般的监控场所数据保存一定时间(如1个月)以后便可以删除。要为视频监控方案选择合适的存储设备，首先就要估算存储容量需求。那么根据现在主流的压缩方式来计算如下：
录像保存天数与硬盘的容量(每天24小时连续录像;硬盘容量单位为GB;下列数值的105%为硬盘实际使用容量) 从这个表我们基本可以估算出一个视频监控项目中所需存储设备的类型。举例来说，某银行需要4路视频监控系统，7*24小时监控，数据保存3个月便可以覆盖，那么总计容量需求1.7TB，。因此我们可以考虑推荐NS3500/NS33/NS35系列的存储设备。
按需提供存储解决之道：那么我们分析了视频监控系统对存储系统的要求，便可以针对不同的需求特点制定不同的解决方法。 存储技术及架构分析
传统的数据存储技术较为成熟和完善，目前，主流存储架构有NAS、SAN两种，而SAN又可分为FCSAN和IPSAN两种。下面就针对监控行业对存储的需求特点，结合用户的实际应用，将这三种存储架构进行一个比较和遴选。
一、文件级数据存储
NAS设备最主要的应用就是企业或部门内部的文件共享。由于NAS本身就是一台瘦服务器，有自己的操作系统和文件系统，可以直接与本地局域网连接，提供文件级的数据共享，但NAS设备无法成为服务器的本地硬盘，无法提供数据块的存储。
NAS是在局域网中传输，且有自己的操作系统和文件系统，这些因素都会导致NAS设备的带宽降低，增加NAS设备的读写响应时间。
二、FCSAN存储架构
FCSAN最大的优势在于其出色的性能。目前的主流FC产品的带宽为2Gb/s，4Gb/s产品也已经相当普遍，这是FCSAN高性能的标志。而光纤磁盘本身的高性能，也为FC磁盘阵列提供了高速运转的基础。
FCSAN的高性能带来的另外一个特点就是高成本，从光纤阵列本身到光纤磁盘再到光纤交换设备、光纤HBA卡等周边设备的成本都是最高的，而采用光纤磁盘阵列带来的管理维护成本，也将是用户一笔不小的开支。
三、IPSAN存储架构
IPSAN中所采用iSCSI通信协议实际上是一个互联协议，是SAN结构的一种。通过将SCSI协议封装在IP包中，使得SCSI协议能够在LAN/WAN中进行传输。
1)为存储区域网定义(SANs)。IPSAN是SAN的一种，通过IP实现的SAN，即IPSAN. 2)支持数据库应用所需的基于块的存储。虽然是通过IP传输，但iSCSI却是基于块的存储，这有别于NAS的基于文件的存储。
3)基于TCP/IP，iSCSI是被封装在IP包中进行传输的，所以它具有TCP/IP的所有优点，诸如可靠传输，可路由等。
4)建立和管理基于IP的存储设备，主机和客户端之间的连接是建立在广泛使用的，为大家所熟悉的开放标准上的
5)提供高级的IP路由，管理和安全工具。现有的绝大部分网络管理工具都可以用来管理IPSAN. IPSAN的优势 1)低成本
由于通过以太网进行传输，用户可以利用现有的以太网设施来部署iSCSI存储网络，而不需要更改用户的网络体系，所以他的部署成本比较低。 2)协议本身没有距离限制 由于使用TCP/IP进行传输，他不但可以在局域网中进行部署，也可以跨过路由设备在广域网中进行部署，大大扩展了iSCSI存储网络的部署范围。 3)易于使用
iSCSI结构简单，容易理解，协议通用，不同厂家的产品可以有机的结合起来共同使用，极大地保护了用户的投资。 4)易于扩展
由于iSCSI存储系统可以直接在现有的网络系统中进行组建，并不需要改变网络体系，加上运用交换机来连接存储设备，对于需要增加存储空间的企业用户来说，只需要增加存储设备就可完全满足，因此，iSCSI存储系统的可扩展性高。
综上所述，针对视频监控用户的需求和数据存储应用特点，IPSAN架构无疑是最合适的，其较FCSAN的成本优势，较NAS的性能优势和数据块级的存储都为IPSAN成为最适合视频监控系统应用的先天性优势。 三种存储方式管理 分布式存储集中管理
对于大规模的城市联网监控系统，通常采用多个层次型的监控中心体系，每个基层的监控中心管理其辖区内的监控资源并进行存储，因此会采用分布式存储集中管理的模式进行构建，这种模式有助于减轻网络的压力，同时将资源下沉有助于实战部门掌握更多的资源。 一级监控中心统一管理所有的视频资源和录像文件。 集中存储分布式管理
对于只有一个集中管理中心的中小规模联网监控系统，如县/地级市，某大城市公安分局，某大型工矿企业，数据一般集中存储在一级监控中心，其他的基层监控中心安装系统平台的分控客户端进行浏览和管理部分前端。在这种情况下，存储服务器集中放置在一级监控中心，通过虚拟卷和网格存储技术，形成一个无限容量的存储池，使存储扩展对用户透明。 混合型存储
将前面两种方式进行结合，以分布式存储作为基础，同时在一级监控中心设置网络存储服务器。短期的数据临时存放在基层监控中心的网络存储服务器内，长期的数据存上传一级监控中心的网络存储服务器中。重要监控点位的视频资料不仅存储在基层监控中心的网络存储服务器，也实时的传输到一级监控中心的网络存储服务器中作为备份。在基层监控中心建立备份计划，采用定时自动备份的方式，将超过30天的视频文件备份到网络存储服务器相对应的目录中。
海量存储解决方案
一般来说，城市道路交通监控的监控点非常多，需要存储的数据有监控录像、违章照片，还有道路监控指挥中心的管理系统数据。在指挥中心的存储管理服务器，根据硬件配置的高低可以接受100~150个视频流，所以指挥中心配置多台存储管理服务器。如果采用DAS(直连式)架构磁盘阵列的空间利用率会比较低，而且存储系统的升级扩容性相对较差，所以建议用户采用SAN架构。
本方案主要通过使用专业的存储系统，解决了道路交通监控系统的大容量存储问题、监控录像和照片的数据安全问题、存储系统的扩容等问题，而且还能针对不同监控点的数据安全级别要求，定制不同等级的安全存储空间，从而节约了存储空间。 1.大容量存储，扩容方便
如果使用数字硬盘录像机和服务器来存储监控录像，最多可提供不到10TB的存储空间。特别是硬盘录像机和服务器内安装的硬盘超过一定数量后，由于散热的因素，整个设备会变得不太稳定。
使用专业的存储设备DC-4000磁盘阵列，单套设备不仅可以提供多达50TB的存储空间，整个SAN系统还可以提供几百甚至上千TB的存储空间。 2.实现安全存储
专业的存储设备能够对监控录像提供更高级别的安全保护，例如RAID6可以做到损坏两块硬盘而数据不丢，系统还能正常使用。Roaming功能可以把硬盘从发生故障的设备中拔出，插入到同系列的设备上，但不会丢失硬盘上的数据。另外，独特的散热设计可以保证系统在各种环境下安全运行。
3.选择智能化程度较高的设备
什么是Roaming功能呢?举例说，我有2TB的数据存在5块500GB硬盘作为一组的RAID上，如果设备出现问题时，可以把这5块硬盘拔出来，插入到同一系列的任何一台设备上，照样可以读写这些数据。
这种功能最大限度地保护了用户的数据安全，对于那种购买多台同一品牌设备的用户尤为实用。
虚拟卷技术原本是使用在高端存储产品上的一种技术。由于虚拟卷技术的实用性、灵活性，更能满足客户多种应用需求的存储，因此被越来越多地应用在中低端存储产品上。如果客户有3种以上的数据，需要不同的安全保护级别，而且单位数据的大小、传输速度也不一样，这时普通的磁盘阵列很难满足用户的存储需求，而采用虚拟卷技术的阵列就可以满足应用需求。
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平安城市无线视频监控系统
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二零一一年六月十七日
平安城市无线监控系统
一、行业需求概述
近年来，伴随着社会生产的迅速发展，很多社会隐患也随之而来，如何使人民的安全得到保障是我们应该重视的问题，如何构建社会主义和谐社会值得有关部门关注。为了解决这些问题，平安城市作为“ 3111 工程”的重要部分被提上日程。
平安城市建设的规模一般比较大，覆盖面很广。城市中主要街道、路口、企业、商场、学校、重要场所等地点都要监控并能够集中管理，且需要全天候监控，所以监控系统将面临着大容量存储的挑战。
二、无线监控在行业中的应用特点及优势
城市涉及的监控范围广，距离远，且监控点均密集型分布。
远端监控点一般架设在十字路口的灯杆上。当无法架设到灯杆上时，也可架设在附件居民楼的墙上。
城市地理位置较苛刻，建筑物较为高大，往往造成监控点与监控中心之间存在遮挡，无法可视。因此中继点一般选择架设在为至高点上，以保证无线链路的稳定性。比如电视塔、银行大厦、运营商大厦。同时，中继链路的带宽要求较大，因此可以采用点对点的设备构成骨干链路，以保证无线链路的稳定性以及图像的流畅性。城市无线环境复杂，干扰较大。可以选用 5.8G 网桥组网
传输质量和实时性要求较高。在保证视频传输的低延时的前提下最大可能地保证图像质量，应该针对不同的应用场合采用不同监控设备和视频分辨率。
根据监控中心不同的查看图像方式(单客户端、多客户端)选择视频流的传输方式。当多客户端需要查看图像是应采用组播的方式，以便节约无线链路带宽，防止拥塞现象发生。此时，各级监控中心的交换机必须具备组播转发控制功能，防止广播风暴。
平安城市监控系统可以为公安、交通、政府等部门共同使用，因此可以将公安网、交通网、政府网等多网合一。即节约成本，又提高效率
对于新增监控区域，无需布线，破坏原有绿化环境。
道路区域监控无线重新挖掘，导致路人及行车不方便，影响居民正常出行。
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三、总体解决方案架构图
四、平安城市无线监控系统可行性解决方案
系统组网设计
本系统可分为：无线传输部分、光纤传输部分、数据采集部分、视频存储、控制、显示部分
该分布式系统架构，采用分级结构设计：前端监控点---三级监控中心---二级监控中心---一级监控中心。
无线传输部分可分为：前端监控点、中继点、汇聚中心。
数据采集部分为：自动跟踪高速智能球机、智能交通网络摄像机。
视频存储、控制、显示部分分为：解码器、解码平台、网络硬盘录像机、电视墙、IP SAN存储阵列、客户端电脑。
平安城市的监控根据城市规模的大小可分为二级或者三级监控中心，每个监控中心可根据各地的行政区域、经济情况、治安情况进行划分。每一级的监控中心都可以对所属监控信息进行转发、回放等管理。
无线传输部分
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前端监控点采用MB5812-23I无线网桥加编码器，部署于各监控点和交警指挥中心，实现模拟音视频信号的采集转换和网络传输，编码器将数字视频信号方式。 网桥选型：
MB5812-23I无线网桥内置高增益一体化天线，可作为点对多点传输(5-8KM)。
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中继点使用MB5812-E网桥作为前端接收点，MB58N1-18I网桥作为主干回传链路。通过无线网桥发送到本地区派出所或光纤资源充足的接入点给相应硬盘录像机设备实现录像存储或发送给解码器上电视墙实时观看现场监控。
网桥选型：
MB5812-E网桥可外接不同增益覆盖天线，适合做点对多点接收中心。
MB58N1-18I室外无线网桥，内置18dbi高增益天线，适用于做骨干点对点传输。
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视频存储、控制、显示部分
三级监控中为汇聚中心主要对其本区域内道路，学校等重点区域进去监控。监控中心通过MB5812-E网桥接收到前端监控点视频，MB58N1-18I网桥作为主干接收链路，连接交换机汇聚前端点所有视频数据，解码器通过连接交换机将数字信号转换成模拟信号，通过视频线接口上电视墙。
网桥选型：
MB5812-E网桥可外接不同增益覆盖天线，适合做点对多点接收中心。
MB58N1-18I室外无线网桥，内置18dbi高增益天线，适用于做骨干点对点传输。
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二级监控中心设立在三级监控的上一级部门，可以是公安分局的报警监控中心。二级监控主要是管理三级监控中心，对三级监控系统进行管理，也可以直接接收本地区的报警监控设备，并对三级监控中心统一管理。二级监控中心通过MB5812-E接收本地区的前端点，通过交换机将数据传回二级监控中心，交换机通过连接IP监控专网，将各个派出所的视频通过硬盘录像机进行存储，接入解码平台将各个派出所的视频及本地区的视频，解码上电视墙，通过数字控制键盘，调用电视墙上任意视频。
网桥选型：
MB5812-E网桥可外接不同增益覆盖天线，适合做点对多点接收中心。
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五、产品推荐
智能交通摄像机
选型要点：
• 500万像素 2/3" 逐行扫描CCD， • 同时支持编码和抓拍功能
• 支持JPEG抓图，最大图像尺寸可达2448×2048 • 支持闪光灯同步：最多可支持3路闪光灯同步输出
• 支持红绿灯信号状态输入，红灯、绿灯下可设置不同的触发方式 • 支持外部触发、网络触发、RS-485触发抓拍功能 • RS-485功能，支持通过485触发和信息获取功能
• 摄像机参数配置功能：曝光速度、AGC控制、白平衡方式控制等 • 本地视频，方便调试
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5寸自动跟踪高速智能球机
选型要点：
自动跟踪功能: ·支持自动跟踪功能, 触发跟踪的模式有报警触发和手动触发两种跟踪模式, 可结合巡航扫描方式对不同场景进行轮巡监控 系统功能: ·采用1/4"索尼高性能CCD, 图像清晰
·精密电机驱动, 反应灵敏, 运转平稳, 精度偏差少于0.1度, 在任何速度下图像无抖动 ·支持RS-485控制、Pelco-P/D协议的自动识别
·支持三维智能定位功能, 配合DVR可实现点击跟踪和放大 ·支持多语言菜单及操作提示功能, 用户界面友好 ·支持数据断电不丢失
·支持断电状态记忆功能, 上电后自动回到断电前的云台和镜头状态 ·支持光纤模块接入
·支持内置温度感应器, 可显示机内温度 ·支持防雷、防浪涌、防突波 ·室外球达到IP66防护等级
·支持定时任务预置点/花样扫描/巡航扫描/水平扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描等功能
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日夜型一体化摄像机
选型要点：
• 采用高性能SONY CCD • 576X总变焦(36倍光学及16倍数字变焦) • 分辨率高，彩色540TVL，黑白600TVL，图像清晰、细腻 • 低照度，彩色
• 支持ICR红外滤片式自动切换 • 支持背光补偿功能
• 支持OSD菜单控制，适合客户自定义设置 • 采用具有完全自主知识产权全自动聚焦算法 • 信噪比高，图像画面干净、悦目
• 支持自动光圈，电子快门功能，适应不同监控环境
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网络硬盘录像机
选型要点： •HDMI视频输出 •VGA视频输出
•所有通道支持4CIF实时编码; •支持零通道编码;
•支持智能行为分析扩展; •支持LF 双机跟踪;
•采用云台控制协议时，可通过鼠标选定画面任意区域并进行中心缩放; •支持预览图像与回放图像的电子放大; •支持按事件查询、回放、备份录像文件;
•支持回放时对录像场景的自定义区域进行动态分析; •支持最大16路同步回放; •支持录像文件倒放功能; •支持硬盘热插拔;
•支持硬盘盘组管理，不同通道可设定不同的录像保存周期; •支持阵列、虚拟磁盘配置功能; •支持阵列手动创建;
•支持Hot swap/spare重建; •支持RAID 级别迁移; •支持在线扩容; •支持阵列一键配置。 •支持冗余录像;
•支持8 个SATA 接口;
•支持eSATA 盘库(可选) ;
•支持网络检测(网络流量监控、网络抓包、网络通畅)功能;
•支持NTP(网络校时) 、SADP(自动搜索IP 地址) 、SMTP(邮件服务) 、NFS(接入NAS) 、iSCSI 等协议。
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六、业务功能特点
视频监控与110自动联网报警的集成
在城市重要单位(如政府机关，金融单位，重点企事业单位)部署报警主机和报警探头，当有人员闯入或发生灾害时，触发报警探头报警并由报警主机通过电话线上传到公安局指挥监控中心的中心电话接警主机。
同时在现场部署摄像机和编码器接入公安视频监控系统。前端发生报警时，通过110自动报警系统和视频监控系统的集成，接警终端和监控客户端可以实现联动，包括报警点图像自动弹出、实时对报警点进行远程监视监听甚至喊话。
事后可以对报警图像还可以进行存储查询，最短时间内调度警力处理现场警情。
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基于轨迹分析的智能视觉功能之事件检测
用于检测、分类、跟踪和记录非法过往行人、车辆及其它可疑物体;
判断是否有行人及车辆闯入指定区域或者在指定区域内长时间徘徊、停留; 判断异常奔跑、逆行，违章停车、人群异常聚集、抢劫抢夺、打架斗殴等行为;
可通过控制云台摄像机放大并抓拍移动目标。 智能视频车牌识别
通过视频的触发，当车辆通过监测路段时，进行车牌的智能抓拍与识别，并实时将视频图像回传到上端监控中心。车牌识别结果与黑名单进行比对，对逾期未年检、注销、肇事、逃逸、盗抢等车辆进行报警。 智能视频电子警察
对于城市道路上的交通违法违规情况，通过智能视频电子警察监测所有通过检测区域的机动车。对违法车辆系统自动录像，动态跟踪和放大抓拍，将违法过程录像单独形成一个文件，深圳盟贝特志成网络技术有限公司
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