公路涵隧內(nèi)澇成因及防治措施的分析與研究

甘 銳, 羅小雄, 譚升幟, 劉虎祥

(1.廣州市公路實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司, 廣州 510000; 2.廣州市道路養(yǎng)護(hù)中心南城養(yǎng)護(hù)所, 廣州 511499)

0 引言

近年來(lái),廣州市內(nèi)澇頻發(fā),部分地區(qū)出現(xiàn)“逢雨必澇,遇澇則癱”的現(xiàn)象,不但導(dǎo)致交通癱瘓,還會(huì)引發(fā)城市水電、通訊故障,甚至造成市場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)及人民財(cái)產(chǎn)被淹,嚴(yán)重時(shí)造成部分地鐵站水浸事件,給市民生活帶來(lái)極大的困擾. 廣州2020年5月黃埔開源大道隧道發(fā)生嚴(yán)重內(nèi)澇并造成人員死亡,給城市造成了重大損失,如何避免涵隧積水帶來(lái)的安全隱患,是城市治理的一大重要課題.

1 引發(fā)公路涵隧內(nèi)澇的成因

1.1 城市排水管網(wǎng)、泵站等設(shè)施的設(shè)計(jì)、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)普遍低下

根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期根據(jù)匯水地區(qū)特點(diǎn)和氣候條件等,通常年限為1～3 a重要干道、重要地區(qū)或短期積水即會(huì)引起較嚴(yán)重后果的地區(qū),通常為3～5 a. 這一標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)于美國(guó)、英國(guó)、日本等國(guó)家50或100 a一遇的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已然相差太多,但為了節(jié)省管網(wǎng)、泵站建設(shè)費(fèi)用,目前國(guó)內(nèi)省會(huì)與直轄市排水標(biāo)準(zhǔn)通常也只有1 a一遇到2 a一遇,其他城市的排水標(biāo)準(zhǔn)更低[1];且大部分的地區(qū)暴雨強(qiáng)度仍采用多年以前的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),導(dǎo)致城市大部分地區(qū)的排水管網(wǎng)、泵站等設(shè)施的設(shè)計(jì)、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)普遍較低.

1.2 城市快速城市化導(dǎo)致地面徑流系數(shù)增大以及氣候變化

由于城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展,地表植被和坑塘不斷減少,致使地表的持水、滯水及滲透能力等明顯減弱,城市新增大量房屋建筑,混凝土鋪蓋的不透水面積直線增加,暴雨來(lái)臨時(shí)產(chǎn)匯流時(shí)間縮短,地表徑流量顯著增大,大量雨水短時(shí)間無(wú)法通過排水管網(wǎng)集中排泄到河道,城市涵隧內(nèi)澇也就隨即發(fā)生[2]. 另外南方地區(qū)水系縱橫復(fù)雜,氣候多變,暴雨、強(qiáng)對(duì)流、臺(tái)風(fēng)等氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較大,對(duì)于下穿隧道、下沉式道路等地勢(shì)較低的位置,因排水不及時(shí)容易導(dǎo)致積水內(nèi)澇.

1.3 城市內(nèi)澇災(zāi)害氣象服務(wù)體系正處于初步建設(shè)階段

為提升對(duì)強(qiáng)降水的抵御能力,預(yù)防城市內(nèi)澇災(zāi)害,我國(guó)一些大城市已經(jīng)開始采用氣象服務(wù)構(gòu)建城市內(nèi)澇災(zāi)害防御體系. 盡管這一防御體系仍處于初步建設(shè)階段,對(duì)強(qiáng)降水預(yù)防處理,但考慮到體系尚不夠成熟,所以在內(nèi)澇災(zāi)害應(yīng)對(duì)這類效果并不十分顯著. 十四五期間,我國(guó)許多城市地區(qū)的氣象災(zāi)害服務(wù)觀測(cè)網(wǎng)雖取得較大的成就,但仍然穿在這部分問題. 尤其是在我國(guó)的西部地區(qū),氣象服務(wù)體系的建設(shè)進(jìn)展較為滯后,遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法充分利用氣象服務(wù)系統(tǒng)對(duì)城市內(nèi)澇氣象災(zāi)害進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)與評(píng)估,使得城市在抵抗自然災(zāi)害方面的能力相對(duì)薄弱[3].

2 水位傳感器的主要的檢測(cè)技術(shù)分析

鑒于較為嚴(yán)峻的安全風(fēng)險(xiǎn)形勢(shì)及近年來(lái)廣州市多起涵洞隧道水淹造成的安全事故,廣州市公路實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司研發(fā)出1套多種監(jiān)測(cè)終端的涵隧防內(nèi)澇智能管控系統(tǒng),目前系統(tǒng)已在本市多條隧道落地應(yīng)用,性能穩(wěn)定,監(jiān)測(cè)精度高,效果良好,并成功入選廣州市“于較為嚴(yán)年廣州市數(shù)字經(jīng)濟(jì)應(yīng)用場(chǎng)景標(biāo)桿案列”,在應(yīng)對(duì)城市防內(nèi)澇管控中發(fā)揮了積極的作用. 公路實(shí)業(yè)在園區(qū)搭建了1套完成的測(cè)試產(chǎn)品,水位監(jiān)測(cè)傳感器主流有以下幾種方式,雷達(dá)式水位回波傳感器、電容式液位計(jì)傳感器、接觸式液位計(jì)傳感器及氣泡式水位傳感器,考慮到電子水尺為傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù),存在誤報(bào)率較高的缺點(diǎn),本文主要對(duì)另外4種傳感器做分析及對(duì)比.

2.1 雷達(dá)式水位回波傳感器

雷達(dá)液位計(jì)是1種非接觸式液位測(cè)量設(shè)備,使用雷達(dá)波(無(wú)線電波)來(lái)測(cè)量液體表面或液位的位置. 雷達(dá)液位計(jì)的工作原理是:①發(fā)射雷達(dá)波:雷達(dá)液位計(jì)的工作開始于雷達(dá)發(fā)射器,會(huì)發(fā)射高頻的雷達(dá)波(通常是微波或毫米波). 這些雷達(dá)波在空氣中以光速傳播,然后穿越到液體表面;②反射雷達(dá)波:當(dāng)雷達(dá)波碰到液體表面時(shí),一部分雷達(dá)波會(huì)被液體反射回來(lái). 這種反射是因?yàn)槔走_(dá)波在從空氣進(jìn)入液體時(shí)遇到了不同介質(zhì)的界面,從而發(fā)生折射和反射;③接收反射信號(hào):雷達(dá)液位計(jì)的接收器會(huì)接收到反射回來(lái)的雷達(dá)波,然后測(cè)量返回時(shí)間(也稱為回波時(shí)間)來(lái)確定雷達(dá)波從發(fā)射器到液體表面的往返時(shí)間;④計(jì)算液位高度:通過測(cè)量雷達(dá)波的回波時(shí)間,雷達(dá)液位計(jì)可計(jì)算出液體表面距離傳感器的距離. 由于液體表面到液位的距離等于液位高度,因此這個(gè)距離信息就是液位的高度;⑤數(shù)據(jù)處理和顯示:雷達(dá)液位計(jì)通常會(huì)將測(cè)得的液位高度數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或控制器進(jìn)行處理.

傳感器特點(diǎn):①非接觸式測(cè)量,結(jié)合斷面參數(shù)計(jì)算流量,不受風(fēng)、溫度、霧霾、泥沙、漂浮物等影響[3];②適用于多種測(cè)量條件,不受腐蝕、泡沫影響,可輸出流速、水位、流量的測(cè)量數(shù)據(jù);③可因地制宜選擇4G(全網(wǎng)通)、無(wú)線WIFI等上傳方式;④可通過手機(jī)配置軟件“手機(jī)WIFIapp手進(jìn)行配置參數(shù);⑤流速和水位采用平面陣列雷達(dá)天線,自帶測(cè)量角度功能,設(shè)備體積小巧,安裝方便;⑥不受大氣中水蒸汽、溫度和壓力變化的影響.

2.2 電容式液位傳感器

電容式液位計(jì)是依據(jù)電容器感應(yīng)工作原理,利用電容的改變來(lái)測(cè)量液面的高度,當(dāng)被測(cè)介質(zhì)浸潤(rùn)測(cè)量電極值變化時(shí),從而引起電容變化. 主要工作原理是通過1根金屬棒融進(jìn)裝有液體的容器內(nèi),金屬棒作為電極的1個(gè)極,容器壁則為另1個(gè)極. 兩電極間的介質(zhì)即為液體及其上面的氣體. 由于液體水位的變化,導(dǎo)致兩極電容產(chǎn)生變化[4].

傳感器主要特點(diǎn):①具有多信號(hào)輸出,可有靈活的配置方式;②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不需要可動(dòng)或彈性元部件,可靠性較高,通常情況下可免維護(hù);③可用于高溫高壓容器的測(cè)量,并且可不受被測(cè)液體的溫度、比重及容器形狀及壓力的影晌;④有比較完善的過壓、過流與電源極性保護(hù);⑤特別適用于酸、堿等強(qiáng)腐蝕性液體的測(cè)量;⑥測(cè)量的量程可靈活設(shè)置. 主要優(yōu)勢(shì)是可實(shí)現(xiàn)高壓、高溫、高黏度液位的測(cè)量,適用在強(qiáng)腐蝕等特別環(huán)境. 存在不能實(shí)施全工況測(cè)量與“假水位”的缺點(diǎn),在不穩(wěn)定運(yùn)行條件下建立穩(wěn)定差壓時(shí)間較長(zhǎng)、需要長(zhǎng)時(shí)間恢復(fù)或直接無(wú)法建立正常差壓[5],需人工處理等問題.

2.3 接觸式液位傳感器

接觸式液位傳感器是基于所檢測(cè)的液體靜壓與液體高度成正比原理,液位靜壓與液體正比關(guān)系(P=gh),輸出的信號(hào)就可真實(shí)的反應(yīng)液位高度的變化,從而可實(shí)時(shí)的探測(cè)液位的高度,通常采用擴(kuò)散硅或陶瓷敏感元件的壓阻效應(yīng),將靜壓信號(hào)轉(zhuǎn)成為電信號(hào),再經(jīng)過信號(hào)的補(bǔ)償與校正,轉(zhuǎn)換為(4～20) mA直流電流信號(hào),再輸出給上游的通信控制單元. 接觸式液位傳感器部分直接放置測(cè)量液體中,使用法蘭或金屬支架固定,安裝使用非常方便[6].

傳感器主要特點(diǎn):①接觸式液位計(jì),不需要浮球、無(wú)需干簧管、無(wú)需機(jī)械動(dòng)作;②功率小、壽命長(zhǎng)、耐污性強(qiáng)、穩(wěn)定可靠;③PVC塑料外殼,耐水垢;環(huán)氧樹脂灌封,可長(zhǎng)期浸在水中;④不易受固體漂浮物的影響; ⑤有完善的過流、過壓、電源極性保護(hù),主要優(yōu)勢(shì)是使用壽命長(zhǎng),性能比較穩(wěn)定,缺點(diǎn)是壓阻元件容易被異物遮蓋影響測(cè)量精度.

2.4 氣泡式液位傳感器

氣泡式液位傳感器是1種用于測(cè)量液體水平傳感器,工作原理基于液體和氣體之間的相對(duì)密度差異. 以下是氣泡式液位傳感器的工作原理:

2.4.1 傳感器構(gòu)造

氣泡式液位傳感器通常由1個(gè)長(zhǎng)而細(xì)的管子制成,其中一端封閉,另一端開口,用于浸入液體中. 管子內(nèi)有一定量的氣體,通常是空氣或其他可壓縮的氣體. 在封閉端附近,有1個(gè)壓力傳感器或測(cè)量裝置,用于測(cè)量管內(nèi)氣體的壓力.

2.4.2 壓力差測(cè)量

當(dāng)將傳感器的開口部分浸入液體中時(shí),液體會(huì)進(jìn)入管子內(nèi),從而改變管內(nèi)氣體的體積. 由于液體比氣體密度高,液體的進(jìn)入會(huì)導(dǎo)致管內(nèi)氣體的體積減小,從而增加管內(nèi)的壓力.

2.4.3 壓力傳感器測(cè)量

壓力傳感器或測(cè)量裝置用于測(cè)量管內(nèi)氣體的壓力變化. 隨著液體水平的上升或下降,管內(nèi)氣體的壓力也會(huì)相應(yīng)地增加或減小. 傳感器將這些壓力變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào).

2.4.4 電信號(hào)處理

傳感器通過將壓力變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào),通常是電壓信號(hào)或電流信號(hào),然后傳送給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或控制器. 這些信號(hào)經(jīng)過處理后可用于確定液體的水平位置.

2.4.5 水平測(cè)量

通過對(duì)傳感器輸出信號(hào)的分析和處理,可確定液體的水平位置. 通常,液體水平的升高會(huì)導(dǎo)致管內(nèi)氣體的壓力升高,反之亦然.

總的來(lái)說,氣泡式液位傳感器的工作原理基于液體進(jìn)入管子內(nèi)后引起的氣體壓力變化,這個(gè)壓力變化被測(cè)量和轉(zhuǎn)換成可用于監(jiān)測(cè)液位的電信號(hào). 這種傳感器通常用于監(jiān)測(cè)液體儲(chǔ)罐、沉積槽、水池等應(yīng)用中的液位變化. 產(chǎn)品特點(diǎn)如下:①高可靠性:氣泡式液位傳感器通常不容易受到液體的腐蝕或污染,因?yàn)樗麄兊膫鞲性挥诠茏觾?nèi),不直接接觸液體. 這使得他們?cè)趷毫迎h(huán)境下仍然能提供可靠的液位測(cè)量;②適用性廣泛:氣泡式液位傳感器適用于各種液體,包括腐蝕性液體、高溫液體和粘稠液體等. 他們的材料選擇和設(shè)計(jì)可根據(jù)不同應(yīng)用的要求進(jìn)行定制;③安裝簡(jiǎn)單:安裝氣泡式液位傳感器相對(duì)簡(jiǎn)單,只需將傳感器的管子插入液體中,無(wú)需復(fù)雜的安裝程序,易于維護(hù)和更換;④實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè):氣泡式液位傳感器能提供準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)液位監(jiān)測(cè). 由于他們的工作原理基于壓力差,所以液位變化幾乎可即時(shí)反映在傳感器輸出信號(hào)中;⑤高精度:這些傳感器通常具有高精度,能提供較為準(zhǔn)確的液位測(cè)量數(shù)據(jù),適用于對(duì)液位精度要求較高的應(yīng)用,如工業(yè)過程控制;⑥耐用性強(qiáng):氣泡式液位傳感器通常采用堅(jiān)固的材料制造,具有較長(zhǎng)的使用壽命,能在惡劣條件下穩(wěn)定工作;⑦無(wú)動(dòng)力需求:這些傳感器不需要外部電源或電池,因?yàn)樗麄兊墓ぷ髟硎腔跉怏w和液體的相對(duì)密度變化,這降低了維護(hù)和操作成本. 盡管氣泡式液位傳感器具有許多優(yōu)點(diǎn),但也需要考慮到其局限性,例如管子長(zhǎng)度的限制和氣泡漂移等問題.

2.5 小結(jié)

對(duì)于需要精確測(cè)量實(shí)施水位刻度的,上述4種水位傳感器均能實(shí)時(shí)測(cè)量水位刻度信息,并且發(fā)送頻率可通過傳感器上游的控制器設(shè)定傳送至后臺(tái),如無(wú)需實(shí)時(shí)刻度,只需要分級(jí)刻度,則可通過設(shè)置電容觸發(fā)式液位傳感器測(cè)量;從建設(shè)成本分析,電容式液位計(jì)及電容觸發(fā)式液位計(jì)成本較低,但通常都需要增加304不銹鋼材質(zhì)的保護(hù)套;雷達(dá)式水位回波傳感器通常安裝隧道頂部,安裝及維護(hù)成本較高,比較適合安裝探測(cè)下水道水位,氣泡式為一體化設(shè)計(jì),設(shè)備成本較高,隧道涵洞的水位監(jiān)測(cè)需要以現(xiàn)場(chǎng)的條件為準(zhǔn),通過方案設(shè)計(jì)對(duì)比優(yōu)選最為結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的方案. 隧道防內(nèi)澇完成的完整系統(tǒng)主要包含三大部分,積水監(jiān)測(cè)端、管理端及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備警示端(見圖1).

圖1 系統(tǒng)原理及組成

3 關(guān)于城市涵隧內(nèi)澇管控措施的建議

隨著時(shí)代的發(fā)展,傳統(tǒng)防內(nèi)澇技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前城市涵隧管理需求,傳感器、人工智能、5G技術(shù)的高速發(fā)展,使實(shí)現(xiàn)涵隧防內(nèi)澇的技術(shù)手段越來(lái)越多. 目前針對(duì)涵隧防內(nèi)澇技術(shù)重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)智能化,利用智能化技術(shù)設(shè)備,結(jié)合實(shí)時(shí)水位的監(jiān)測(cè),檢測(cè)水位后通過硬件配置清晰地提醒行人及司機(jī),并設(shè)置后臺(tái)管理系統(tǒng),涵隧的管理部門可通過后臺(tái)實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)的積水情況,并可通過設(shè)施配置引導(dǎo)交通,從而從源頭上解決涵隧防內(nèi)澇的一系列問題. 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備終端主要包括傳感器、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、控制柜、隧道指示燈、物理攔截及LED情報(bào)板(見圖2).

圖2 隧道現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝圖

3.1 利用新興技術(shù),提高涵隧內(nèi)澇信息監(jiān)測(cè)質(zhì)量

通過安裝于隧道地勢(shì)最低路段道路右側(cè)的液位傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前隧道最高積水水位,并根據(jù)積水水位情況定時(shí)向管理終端反饋積水深度信息[7]. 傳感器由可充電電池供電,可持續(xù)運(yùn)行,但正常狀態(tài)下處于低功耗狀態(tài),一旦積水深度超過預(yù)設(shè)閾值,檢測(cè)模塊即可提高積水信息反饋頻率. 根據(jù)燃油汽車涉水通過影響因素及電動(dòng)汽車涉水相關(guān)要求規(guī)范,30 cm涉水能力為大部分轎車的基本要求,為了確保安全通過涉水區(qū)域,設(shè)置禁行的積水深度閾值為27 cm.

監(jiān)測(cè)模塊設(shè)計(jì)了防誤報(bào)算法,水位計(jì)檢測(cè)到超過閾值的水位信息后,需要水位信息維持一定的時(shí)間,才會(huì)被認(rèn)定為出現(xiàn)積水,該方法可排除隧道日常清洗維護(hù)、車輛經(jīng)過的短暫濺水等情況造成的干擾. 監(jiān)測(cè)模塊具備定期自檢功能,確保系統(tǒng)正常運(yùn)行.

3.2 加強(qiáng)智能化管理,完善警示防治

LED隧道口箭頭指示燈,安裝在隧道入口處,通過泵房或沿線路燈等常規(guī)電源實(shí)現(xiàn)供電. 按照《道路交通信號(hào)燈設(shè)置與安裝規(guī)范》規(guī)定,車道信號(hào)燈安裝于車道的正上方,安裝高度5.5～7 m. 正常情況下,指示燈保持顯示通行狀態(tài),且默認(rèn)處于自動(dòng)模式,一旦出現(xiàn)積水情況,檢測(cè)模塊監(jiān)測(cè)到水位超過警戒線時(shí),指示燈自動(dòng)顯示禁行狀態(tài). 由于檢測(cè)模塊傳感器不能檢測(cè)具體車道積水情況,因此自動(dòng)模式下,隧道指示燈顯示狀態(tài)統(tǒng)一,不支持分車道信息顯示. 但警示模塊于隧道泵房設(shè)有控制箱,當(dāng)隧道需要日常維護(hù)或出現(xiàn)緊急狀況時(shí),可切換為手動(dòng)模式,人工控制分車道的通禁行狀態(tài).

為了進(jìn)一步加強(qiáng)警示模塊的警示、疏導(dǎo)作用,可在隧道入口前、隧道入口處增設(shè)分車道信號(hào)燈和LED可變情報(bào)板(隧道入口前200～300 m),結(jié)合沿途發(fā)光道釘,旋轉(zhuǎn)警示燈(隧道入口處),在車輛駛?cè)胨淼狼疤峁┫鄳?yīng)的警示.

3.3 通過物理攔截技術(shù),提高設(shè)置點(diǎn)管理時(shí)效性及安全性

物理攔截系統(tǒng)用于配合交警、交通管理部門對(duì)嚴(yán)重積水路段進(jìn)行交通管控. 結(jié)合積水監(jiān)測(cè)-預(yù)警-管理系統(tǒng),攔截系統(tǒng)支持手動(dòng)、半自動(dòng)遠(yuǎn)程控制:

1)手動(dòng)控制:控制開關(guān)位于隧道現(xiàn)場(chǎng),交管人員到位后,通過物理攔截系統(tǒng)配合其他交通安全設(shè)施,實(shí)現(xiàn)對(duì)嚴(yán)重積水隧道的快速封控.

2)半自動(dòng)控制:對(duì)于車流量較小、僅非機(jī)動(dòng)車行人通行的偏遠(yuǎn)地區(qū)隧道、涵洞,當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)積水情況嚴(yán)重時(shí),經(jīng)遠(yuǎn)程視頻確認(rèn),并確保安全時(shí),通過管理平臺(tái)遠(yuǎn)程控制攔截系統(tǒng)進(jìn)行攔截. 同時(shí),現(xiàn)場(chǎng)警報(bào)器及LED信息誘導(dǎo)屏同步發(fā)布警告提示.

針對(duì)物理攔截模塊,公路實(shí)業(yè)公司對(duì)傳統(tǒng)道閘進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn),消除了傳統(tǒng)道閘結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高,節(jié)點(diǎn)鉸接、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低,抬升后高度大、重心高、設(shè)置位置受限且不穩(wěn)定等嚴(yán)重問題. 具體涵隧建設(shè)系統(tǒng)可結(jié)合涵隧的具體條件,綜合考慮是否配置物理攔截系統(tǒng),如有需要,在物理攔截建設(shè)需要綜合考慮最優(yōu)攔截方案.

3.4 以大數(shù)據(jù)云計(jì)算為基礎(chǔ),構(gòu)建智慧平臺(tái)系統(tǒng)

系統(tǒng)以虛擬化、分布式計(jì)算、分布式存儲(chǔ)等云計(jì)算技術(shù)為基礎(chǔ)[8],以物聯(lián)網(wǎng)、GIS、移動(dòng)通信等多種技術(shù)為支撐,為中心管控平臺(tái)提供海量數(shù)據(jù)集成與融合存儲(chǔ)、大規(guī)模數(shù)據(jù)處理、業(yè)務(wù)流程調(diào)度、信息交換共享等基礎(chǔ)服務(wù). 系統(tǒng)需遵循標(biāo)準(zhǔn)的程序接口和協(xié)議,包含1組連接應(yīng)用后臺(tái)和數(shù)據(jù)庫(kù)以及上層業(yè)務(wù)應(yīng)用之間的接口和服務(wù),可在1臺(tái)或多臺(tái)機(jī)器上的多個(gè)軟件通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互. 系統(tǒng)需部署在操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)的上層,業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的下層,是為處于層的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供運(yùn)行與開發(fā)的環(huán)境,為高效、靈活的開發(fā)和集成各種業(yè)務(wù)應(yīng)用子系統(tǒng)提供交換傳輸平臺(tái),統(tǒng)一管理計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)通信. 公路實(shí)業(yè)自主開發(fā)基于云計(jì)算的隧道防內(nèi)澇智能管控系統(tǒng)(見圖3). 交換傳輸是服務(wù)支撐平臺(tái)的核心功能,將負(fù)責(zé)服務(wù)請(qǐng)求方與服務(wù)提供方之間的消息傳輸,消息傳輸包括異步通訊、同步通訊、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊和規(guī)則路由通訊.

圖3 隧道防內(nèi)澇智能管控系統(tǒng)后臺(tái)

3.5 建立防災(zāi)救災(zāi)全方位的管控措施

通過在隧道涵洞建立隧道防內(nèi)澇智能管控系統(tǒng),可實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)隧道涵洞的水位,并監(jiān)測(cè)到水位達(dá)到一定的預(yù)定刻度時(shí),觸發(fā)交通信號(hào)燈,并通過配置的情報(bào)板同步現(xiàn)實(shí)“隧道積水、嚴(yán)禁同行”的提示,并還可通過配置道閘,在收到積水的觸發(fā)信號(hào)時(shí),道閘落地,禁止車輛行人通行,如條件允許,可將傳感器測(cè)量的水位信息實(shí)時(shí)發(fā)送至排水設(shè)施,排水泵收到觸發(fā)信號(hào)后,開啟強(qiáng)排模式,最大幅度地降低自然災(zāi)害的影響.

4 結(jié)束語(yǔ)

公路涵隧內(nèi)澇的智能防治措施極為重要,智能管控系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展不可懈怠,它是促進(jìn)城市內(nèi)澇防治措施的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),對(duì)實(shí)時(shí)水位采集信息、傳輸數(shù)據(jù)、救災(zāi)減災(zāi)來(lái)說發(fā)揮著重要作用,近期國(guó)家發(fā)行1萬(wàn)億國(guó)債主要應(yīng)用于防災(zāi)救災(zāi),可預(yù)見城市防內(nèi)澇智能管控系統(tǒng)將會(huì)越來(lái)越被重視,也將在城市的防澇能力提升行動(dòng)、重點(diǎn)自然災(zāi)害綜合防治體系建設(shè)工程發(fā)揮重要的作用.