1.基于径流模拟和多传感器监控的智慧雨水系统,其特征在于:包括基于GIS的径流模拟和控制主机、气象预报及径流卫星监测服务器、分布式小型气象站、立面雨情监测器、移动式降雨雷达、红外视频监测仪、蒸发测量仪、雨水管网流量监测仪、水质在线监测仪、空气质量监测仪、雷达雨量监测仪、下渗区饱和度监测器、蓄积区水位监测仪、浅层地下水位监测仪、地表径流量监测仪、带测速浮标防水无人机、光纤温度传感系统、光纤压力传感系统、通讯模块、智能控制器、雨水利用设施供水点、高位雨水水力发电模块、潜水输送泵、加压下渗装置、带过滤应急提升泵车、防灾执行装置、雨洪声光报警器、快速气浮滤池、PAC加药装置、电动阀、自动充气橡胶坝、云服务器及云监控平台和变频双向加压泵,所述基于GIS的径流模拟和控制主机分别与气象预报及径流卫星监测服务器、分布式小型气象站、立面雨情监测器、移动式降雨雷达、红外视频监测仪、蒸发测量仪、雨水管网流量监测仪、水质在线监测仪、空气质量监测仪、雷达雨量监测仪、下渗区饱和度监测器、蓄积区水位监测仪、浅层地下水位监测仪、地表径流量监测仪、带测速浮标防水无人机、光纤温度传感系统、光纤压力传感系统、云服务器及云监控平台相连,所述云服务器及云监控平台与通讯模块相连,所述通讯模块与智能控制器相连,所述智能控制器分别与雨水利用设施供水点、高位雨水水力发电模块、潜水输送泵、变频双向加压泵、加压下渗装置、带过滤应急提升泵车、防灾执行装置、雨洪声光报警器、快速气浮滤池、PAC加药装置、电动阀、自动充气橡胶坝相连;所述立面雨情监测器,即在建筑物立面设小型雨水沟截留立面上的雨水至雨量测量容器,根据雨水沟所截留的面积和雨量容器内的雨水量可计算立面上的降雨强度;所述带测速浮标防水无人机上设有摄像头、浮标投放挂架、空投测速浮标,空投测速浮标通过浮标投放挂架与带测速浮标防水无人机连接;空投测速浮标采用三层防水充气壳体,所述三层防水充气壳体内设有GPS模块、4G控制和通讯模块、内部塑料框架、可充电锂电池、微型振动式发电电池,内部塑料框架与三层防水充气壳体牢固连接;GPS模块、4G控制和通讯模块、可充电锂电池、微型振动式发电电池均与内部塑料框架牢固连接;GPS模块、4G控制和通讯模块通过数据线连接;微型振动式发电电池与GPS模块、4G控制和通讯模块通过电源线连接;可充电锂电池与GPS模块、4G控制和通讯模块通过电源线连接;所述加压下渗装置包括金属承压密闭雨水中转箱、抽灌合用花管、灌注花管,所述浅层地下水位检测仪、光纤压力传感系统、光纤温度传感系统安装在金属承压密闭雨水中转箱上,所述金属承压密闭雨水中转箱上设有电动阀,所述金属承压密闭雨水中转箱与抽灌合用花管、灌注花管通过电动阀连接,与泄压安全阀连接,金属承压密闭雨水中转箱通过电动阀、过滤器与变频双向加压泵连接;所述抽灌合用花管的花管开口部分设在地下的地下水层内,可进行地下水的抽灌;所述灌注花管设在地下的地层Ⅰ、地层Ⅱ和地层Ⅲ,可对地下进行雨水的分层回灌;在灌注花管旁的地层内设有数个传感器安装工作井,在井内安装有下渗区饱和度监测器,可分别监测不同土层内的土壤饱和度。
2.根据权利要求1所述的基于径流模拟和多传感器监控的智慧雨水系统,其特征在于:所述防灾执行装置包括地下车库升降式挡水板,地下车库和地下室加压排水系统,地下室电气用房、电气设备断电装置、与水浸传感器连锁的电动阀门及集水坑内的潜水输送泵。
3.根据权利要求1或2所述的基于径流模拟和多传感器监控的智慧雨水系统,其特征在于:所述雨水利用设施供水点包括雨水冲厕用蓄水箱补水点、便器高低位水箱补水点、蓄冷蓄热水池补水点、消防水池补水点、消防高位水箱补水点和混凝土搅拌及养殖储水用水点。
4.根据权利要求1或2所述的基于径流模拟和多传感器监控的智慧雨水系统,其特征在于:所述雨洪声光报警器采用声光报警,在易于积水区和雨水系统井盖危险区设置相应水位传感器或通断传感器,当积水深度达到一定限值或井盖被冲开时在危险点附近发出声光报警。
5.根据权利要求1或2所述的基于径流模拟和多传感器监控的智慧雨水系统,其特征在于:所述智能控制器可根据控制指令和预设的控制策略对雨水利用设施供水点、高位雨水水力发电模块、潜水输送泵、变频双向加压泵、加压下渗装置、电动阀、PAC加药装置、快速气浮滤池和雨洪声光报警器进行智能控制。
6.一种如权利要求1所述的基于径流模拟和多传感器监控的智慧雨水系统的运行方法,其特征在于:该系统的工况分为雨情预报和监测工况、雨前工况、降雨工况和防灾工况;1)雨情预报和监测工况:在本工况中,系统通过气象预报及径流卫星监测服务器获取气象局气象预报提供的雨情参数,并通过分布式小型气象站获取所在地局部气象参数;在夏季容易发生热雷雨的天气出现时,即在夏季热雷雨工况下,系统使用移动式降雨雷达获取短时降雨预报参数;根据气象预报雨情参数、所在地的局部气象参数和夏季移动式降雨雷达的短时降雨预报参数取加权平均值生成修正雨情预报参数,进而判断系统所在的局部地区是否会发生降雨;当判断出系统所在地不会发生降雨时,系统采集和记录蓄积区水位监测仪、浅层地下水位监测仪、地表径流量监测仪、水质在线监测仪、下渗区饱和度监测仪、蒸发测量仪、光纤温度传感器、光纤压力传感的水情和气象参数,并基于这些参数利用智能控制器控制加压下渗装置、变频双向加压泵、潜水输送泵、高位雨水水力发电模块、雨水利用设施供水点、快速气浮滤池、PAC加药装置动作;当判断出系统所在地会发生降雨时,系统进入雨前工况运行;2)雨前工况:在本工况中,系统获取空气质量预报数据、雨量、温湿度和风速预报数据、红外视频监控数据、卫星遥感河流径流监测数据、浅层地下水位监测数据,获取地表径流量监测仪、水质在线监测仪、下渗区饱和度监测仪、蒸发测量仪、光纤温度传感器和光纤压力传感器的监测数据,并将监测数据输入基于GIS的径流模拟和控制主机进行模拟获取次日地表径流量、蓄积水量和水质的模拟结果;获取模拟结果后,根据模拟结果在降雨前预先制定加压下渗装置、变频双向加压泵、潜水输送泵、高位雨水水力发电模块、雨水利用设施供水点、快速气浮滤池、PAC加药装置、带过滤应急提升泵车、防灾执行装置、雨洪声光报警器、自动充气橡胶坝和电动阀运行模式;3)降雨工况:在本工况下,降雨已发生,系统通过气象预报及径流卫星监测服务器获取气象局提供的实时雨情参数,并通过分布式小型气象站获取所在地的局部实时气象参数,通过移动式降雨雷达获取实时降雨强度,取这三种雨情数据的加权平均值可获得修正实时雨情参数;将修正实时雨情参数与前述雨情预报和监测工况中生成的修正雨情预报参数每20分钟进行一次对比;当参数误差不大于15%时,各雨水调蓄设施和执行器按照预先制定的运行模式工作;当参数误差大于15%时,将修正实时雨情参数重新输入基于GIS的径流模拟和控制主机进行模拟,根据重新模拟的结果重新制定运行模式,之后各雨水调蓄设施和执行器按照重新制定的运行模式工作;在运行当中,持续采集分布式小型气象站和各个传感器的参数,实时将分布式小型气象站和各个传感器的参数与报警红线比对,当参数达到报警红线时进入防灾工况;当参数未达到报警红线时,判断降雨是否停止,如果降雨停止则回到雨情预报和监测工况,如果降雨没有停止,则回到降雨工况起端,获取三种雨情参数、生成修正实时雨情参数并将修正实时雨情参数与修正雨情预报参数每20分钟进行一次对比;当分布式小型气象站和各个传感器的参数达到报警红线时,系统进入防灾工况;4)防灾工况:在本工况下,系统按防灾工况启动各种相关应急监测设备、调蓄设施和执行器;启动防灾工况20分钟后,将气象站和各个传感器的参数与报警红线对比,当各个参数降低到报警红线以下时系统回到降雨工况起端运行,当各个参数仍然达到或超过报警红线时,进一步派出带过滤应急提升泵车到积水点进行应急提升并启动雨洪声光报警器;当各个参数低于报警红线时系统也回到降雨工况起端运行。