隨著城市發(fā)展和用水人口大幅度增加,城市的雨、污水的排放量出現(xiàn)新高。
近日,全國多地發(fā)生持續(xù)強降水,各大水系河道排水量的急劇增大,福建龍巖、三明局部區(qū)域發(fā)生洪澇災害,出現(xiàn)河水上漲、積水內澇、農(nóng)田被淹等汛情,給防洪排水、公眾出行、安全生產(chǎn)工作等帶來了極大的挑戰(zhàn)。
▲福建三明內澇
城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)被稱為“城市生命線系統(tǒng)”之一,是衡量城市現(xiàn)代化水平的重要標志,是保證城市生活正常運作至關重要的基礎設施。因此對排水管網(wǎng)進行科學、高效的監(jiān)測管理,使市政管理者能夠全面、準確、及時的掌握排水管網(wǎng)信息,給出及時、正確的應對措施,充分發(fā)揮排水管網(wǎng)信息在城市規(guī)劃、建設、運行和管理中的作用,對于實現(xiàn)智慧城市建設和城市的可持續(xù)發(fā)展意義重大。
政策導向
01.2014年3月《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014-2020年)》
發(fā)展智能水務,構建覆蓋供水全過程、保障供水質量安全的智能供排水和污水處理系統(tǒng)
02.2015年10月《全國城市市政基礎設施規(guī)劃建設“十三五”規(guī)劃》
發(fā)展智慧水務,構建覆蓋供水全過程,涵蓋水量、水質、水壓、水設施的信息采集、處理與控制體系
03.2017年5月“十三五”規(guī)劃
構建智慧水務信息采集、處理與控制體系
04.2020年7月“十四五”規(guī)劃
通過推進智慧城市建設推進市政公用設施、建筑等物聯(lián)網(wǎng)應用和智能化改造
01.雨水管網(wǎng)存在問題
污染源頭難以追溯,無法確定污水偷排點的具體位置。
數(shù)據(jù)不可視,管道分布、管道流向、管內液位、管內水質、井蓋狀態(tài)等數(shù)據(jù)不可視,難以定位污染原因及源頭。
02.污水管網(wǎng)存在問題
污水滿溢現(xiàn)象嚴重
雨污合流至排水管網(wǎng)體系下,雨天大量污水通過溢流口流入雨水排水管網(wǎng),引起河道嚴重污染。
污水管網(wǎng)液位過高
污水管網(wǎng)長期處于高液位運行狀態(tài),排水戶無法有效排污,存在私偷排等行為。
污水處理存在短板
污水管網(wǎng)數(shù)量不足,污水處理能力缺口大。雨天大量雨水進入污水系統(tǒng),造成污水處理廠水質波動加大,影響污水處理正常運行。
調度能力較為薄弱
提升泵站的輸水能力和污水處理廠的處理能力難以滿足要求,主要依靠人工駐點看護和運行,難以對整體管網(wǎng)情況進行調度和把控。
為此,四信以物聯(lián)網(wǎng)、云計算、水動力分析等技術為支撐,全面掌握排水系統(tǒng)的運行情況如管網(wǎng)水位、流量、水質等,保證排水系統(tǒng)安全高效運行;通過構建安全預警平臺,提高應急指揮及快速處置能力;提供科學、先進的城市級水力分析模型,全面評估城市排水管網(wǎng)能力;以城市排水設施數(shù)據(jù)為基礎,結合管網(wǎng)監(jiān)控數(shù)據(jù)、氣象預報、雨情信息,為城市排水規(guī)劃、防澇預測提供決策依據(jù),切實提高城市排水防澇信息化水平與管控能力,加速海綿城市的建設步伐。
01.管線基礎信息采集
實現(xiàn)對排水管網(wǎng)管線的位置、高度、屬性等信息收集;對河道水位標高、地下水水位標高、污水廠、泵站運行情況數(shù)據(jù)信息進行收集,對于區(qū)域用水情況進行收集,對管網(wǎng)信息進行規(guī)范管理。
02.管網(wǎng)感知數(shù)據(jù)采集
實現(xiàn)排水管網(wǎng)窨井井蓋監(jiān)測數(shù)據(jù)采集,實現(xiàn)井蓋狀態(tài)、管網(wǎng)液位、管網(wǎng)流量、管網(wǎng)水質等參數(shù)采集,實現(xiàn)管網(wǎng)泵站運行參數(shù)采集監(jiān)測,構建整個排水管網(wǎng)的智能感知。
03.GIS“一張圖”監(jiān)測
運用GIS技術構建地下排水管網(wǎng)管線規(guī)劃分析系統(tǒng)、靜態(tài)沙盤等,實現(xiàn)多維度直觀展示排水系統(tǒng);繪制地下排水管網(wǎng)動態(tài)“一張圖”,全局透視城市地下管網(wǎng),全方位、多角度、多元化動態(tài)展示地理信息空間分布。
04.大數(shù)據(jù)分析
通過可視化監(jiān)測平臺,實現(xiàn)整體水質、液位、流量、雨量等監(jiān)測告警,實現(xiàn)漫溢警報;對河道斷面數(shù)據(jù)、排水數(shù)據(jù)信息、污水趨勢數(shù)據(jù)等進行分析,對管道淤堵、雨污合流、低洼液位及內澇等進行報警、定位。
核心能力
1.管網(wǎng)流量監(jiān)測
在雨污水管道關鍵節(jié)點上布設流量計,實時采集排水管網(wǎng)的流量、流速等數(shù)據(jù),通過管理平臺實現(xiàn)雨污水管道流量、流速的實時感知和城域化匯集管理,實現(xiàn)實時監(jiān)測告警、精準快速定位事故地段,并通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡將采集到的數(shù)據(jù)接入到各個應用系統(tǒng)中,為城市排水精細化管理、應急決策指揮以及行業(yè)應用等方面提供科學有效的數(shù)據(jù)支撐。
2.管網(wǎng)水質監(jiān)測
在雨污水管道以及排水河道的關鍵節(jié)點布設水質監(jiān)測設備,實時掌握城市排水管網(wǎng)水質情況,并上傳至管理平臺及各個應用系統(tǒng),實現(xiàn)對管網(wǎng)水質監(jiān)測、預警,能精準快速定位水質問題??煽刂莆鬯虻乇硭h(huán)境和市政雨水管道排入,同時也可控制河湖等地表水進入污水系統(tǒng)。實現(xiàn)晴天截流污水、雨天截流初雨、后期雨水入河。
3.窨井液位監(jiān)測
在城市窨井內安裝液位計,將窨井液位數(shù)據(jù)動態(tài)傳輸?shù)焦芾砥脚_,實現(xiàn)排水管網(wǎng)液位在線分析、多級報警、淤堵分析、內澇分析等,為排水管理部門提供實時的、有效的系統(tǒng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)。
4.井蓋狀態(tài)監(jiān)測
在城市窨井井蓋上安裝智能井蓋監(jiān)測終端,當井蓋發(fā)生位移、傾斜等變化時,將觸發(fā)智能井蓋監(jiān)測終端工作,及時將報警信息傳輸?shù)奖O(jiān)測管理平臺,實現(xiàn)對窨井井蓋狀態(tài)實時監(jiān)測,實現(xiàn)城市窨井安全防御監(jiān)測。
5.雨水在線監(jiān)測
在排水管網(wǎng)分區(qū)關鍵節(jié)點布設雨量監(jiān)測站,實時掌握城市排水分區(qū)降水量,并將數(shù)據(jù)及時上傳至管理平臺進行統(tǒng)計分析。對連續(xù)降雨進行長歷時監(jiān)測,對典型的中雨、大雨、暴雨等級雨量進行篩查,有助于應急部門精準、高效采取應急措施,避免城市內澇災害。
6.泥沙檢測
通過在管道設置泥沙厚度監(jiān)測儀,將數(shù)據(jù)實時采集至智慧排水管網(wǎng)信息管理平臺,以使工作人員在任何時候能清楚地掌握排污管道,污水管道,城市地下水管道的污泥量,及時有效地執(zhí)行排泥操作,避免因積泥太多造成排泥管口堵塞。
7.能耗監(jiān)測
通過建設能耗監(jiān)測系統(tǒng),采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關信號,實現(xiàn)對整個排水管網(wǎng)監(jiān)測站點用電的實時監(jiān)控,幫助管理者對排水過程進行合理的能耗評估,以達到降低能耗的目的。
8.視頻監(jiān)控
在易澇點布設視頻監(jiān)控,掌握路面積水實況,以便及時采取防洪排澇措施;在重點排水戶排水口布設紅外視頻監(jiān)控,夜間偷排時自動報警并觸發(fā)拍照,及時發(fā)現(xiàn)偷排事件。
在排水泵站通過智能網(wǎng)關對接水泵控制柜,實時采集排水泵站的運行數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚到管理平臺,實現(xiàn)泵站運行狀態(tài)實時監(jiān)測,實現(xiàn)對水泵手動控制、遠程控制,可對多個監(jiān)測泵站設備進行分布式監(jiān)控和集中管理,為排水管網(wǎng)精細化管理提供科學、有效的數(shù)據(jù)支撐。
10.管網(wǎng)養(yǎng)護
在易聚集有毒有害、易燃易爆氣體的污水管網(wǎng)關鍵節(jié)點內布設有害氣體監(jiān)測傳感器和壓力傳感器,實時掌握城市排水管網(wǎng)內有害氣體濃度指標和壓力狀態(tài),并及時上傳至管理平臺,對管網(wǎng)異常情況進行快速預警,可對報警點位置進行快速定位,為管網(wǎng)問題的追溯提供有效的、準確的系統(tǒng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)。
結合物聯(lián)網(wǎng)技術,實現(xiàn)對排水、污水排放情況、污水處理廠、城市內澇情況進行實時監(jiān)控以及異常情況預警報警,實現(xiàn)管網(wǎng)事故“主動式”處理和預防;對市政管網(wǎng)的日常維護等管理應用進行功能設計與應用,提高市政管網(wǎng)運維信息化水平,保證城市市政管線的安全、高效運維,保障城市順暢運行。
GIS“一張圖”
通過“一張圖”展示管網(wǎng)設施數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)等,包括實時監(jiān)測數(shù)據(jù)、運行狀況、風險提示等,方便管理部門快速、精確處理。
移動智能終端APP
1.降低企業(yè)運營成本
遠程在線監(jiān)控各站點及設備的實時運行數(shù)據(jù),實現(xiàn)無人值守,節(jié)省大量的人力、物力、財力,有效降低運行維護成本。
2.降低事故風險與隱患
基于物聯(lián)網(wǎng)技術,通過可視化平臺進行展示與監(jiān)控,對異常情況進行實時預警、快速響應,智能調控設備的運行狀態(tài)。當異常事件發(fā)生時,能夠第一時間進行干預和處置,確保安全、持續(xù)地排水。
3.實現(xiàn)智慧決策
大數(shù)據(jù)中心可全面整合,實現(xiàn)多平臺數(shù)據(jù)互聯(lián)互通,消除各部門之間的“信息孤島”。對水務數(shù)據(jù)進行深度挖掘與分析,發(fā)揮數(shù)據(jù)的智慧決策能力,為企業(yè)業(yè)務管理提供快速、有效的決策支撐。
4.推進海綿城市建設
城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的建設可實現(xiàn)對管網(wǎng)運行情況實時在線監(jiān)測,通過智慧水循環(huán)利用達到減少碳排放、節(jié)約水資源的目的,通過智慧水污染控制與治理實現(xiàn)雨水及再生水的循環(huán)利用,從而推進智慧化的海綿城市建設。