背景概述

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(qiáng)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(zāi)害，出現(xiàn)河水上漲、積水內(nèi)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)。

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(biāo)志，是保證城市生活正常運(yùn)作至關(guān)重要的基礎(chǔ)設(shè)施。因此對排水管網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)、高效的監(jiān)測管理，使市政管理者能夠全面、準(zhǔn)確、及時(shí)的掌握排水管網(wǎng)信息，給出及時(shí)、正確的應(yīng)對措施，充分發(fā)揮排水管網(wǎng)信息在城市規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行和管理中的作用，對于實(shí)現(xiàn)智慧城市建設(shè)和城市的可持續(xù)發(fā)展意義重大。

政策導(dǎo)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(wù)，構(gòu)建覆蓋供水全過程、保障供水質(zhì)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(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)“十三五”規(guī)劃》

發(fā)展智慧水務(wù)，構(gòu)建覆蓋供水全過程，涵蓋水量、水質(zhì)、水壓、水設(shè)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(gòu)建智慧水務(wù)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(jìn)智慧城市建設(shè)推進(jìn)市政公用設(shè)施、建筑等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和智能化改造

痛點(diǎn)分析

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(diǎn)的具體位置。

數(shù)據(jù)不可視，管道分布、管道流向、管內(nèi)液位、管內(nèi)水質(zhì)、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(yán)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(yán)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(yùn)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(jìn)入污水系統(tǒng)，造成污水處理廠水質(zhì)波動加大，影響污水處理正常運(yùn)行。

調(diào)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(diǎn)看護(hù)和運(yùn)行，難以對整體管網(wǎng)情況進(jìn)行調(diào)度和把控。

解決方案

為此，四信以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、水動力分析等技術(shù)為支撐，全面掌握排水系統(tǒng)的運(yùn)行情況如管網(wǎng)水位、流量、水質(zhì)等，保證排水系統(tǒng)安全高效運(yùn)行；通過構(gòu)建安全預(yù)警平臺，提高應(yīng)急指揮及快速處置能力；提供科學(xué)、先進(jìn)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(shè)施數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合管網(wǎng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、氣象預(yù)報(bào)、雨情信息，為城市排水規(guī)劃、防澇預(yù)測提供決策依據(jù)，切實(shí)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(shè)步伐。

系統(tǒng)功能

01.管線基礎(chǔ)信息采集

實(shí)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(biāo)高、地下水水位標(biāo)高、污水廠、泵站運(yùn)行情況數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，對于區(qū)域用水情況進(jìn)行收集，對管網(wǎng)信息進(jìn)行規(guī)范管理。

02.管網(wǎng)感知數(shù)據(jù)采集

實(shí)現(xiàn)排水管網(wǎng)窨井井蓋監(jiān)測數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)井蓋狀態(tài)、管網(wǎng)液位、管網(wǎng)流量、管網(wǎng)水質(zhì)等參數(shù)采集，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)泵站運(yùn)行參數(shù)采集監(jiān)測，構(gòu)建整個(gè)排水管網(wǎng)的智能感知。

03.GIS“一張圖”監(jiān)測

運(yùn)用GIS技術(shù)構(gòu)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(shí)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(shí)現(xiàn)整體水質(zhì)、液位、流量、雨量等監(jiān)測告警，實(shí)現(xiàn)漫溢警報(bào)；對河道斷面數(shù)據(jù)、排水?dāng)?shù)據(jù)信息、污水趨勢數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析，對管道淤堵、雨污合流、低洼液位及內(nèi)澇等進(jìn)行報(bào)警、定位。

核心能力

1.管網(wǎng)流量監(jiān)測

在雨污水管道關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上布設(shè)流量計(jì)，實(shí)時(shí)采集排水管網(wǎng)的流量、流速等數(shù)據(jù)，通過管理平臺實(shí)現(xiàn)雨污水管道流量、流速的實(shí)時(shí)感知和城域化匯集管理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測告警、精準(zhǔn)快速定位事故地段，并通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)接入到各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中，為城市排水精細(xì)化管理、應(yīng)急決策指揮以及行業(yè)應(yīng)用等方面提供科學(xué)有效的數(shù)據(jù)支撐。

2.管網(wǎng)水質(zhì)監(jiān)測

在雨污水管道以及排水河道的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)布設(shè)水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備，實(shí)時(shí)掌握城市排水管網(wǎng)水質(zhì)情況，并上傳至管理平臺及各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對管網(wǎng)水質(zhì)監(jiān)測、預(yù)警，能精準(zhǔn)快速定位水質(zhì)問題。可控制污水向地表水環(huán)境和市政雨水管道排入，同時(shí)也可控制河湖等地表水進(jìn)入污水系統(tǒng)。實(shí)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(nèi)安裝液位計(jì)，將窨井液位數(shù)據(jù)動態(tài)傳輸?shù)焦芾砥脚_，實(shí)現(xiàn)排水管網(wǎng)液位在線分析、多級報(bào)警、淤堵分析、內(nèi)澇分析等，為排水管理部門提供實(shí)時(shí)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(dāng)井蓋發(fā)生位移、傾斜等變化時(shí)，將觸發(fā)智能井蓋監(jiān)測終端工作，及時(shí)將報(bào)警信息傳輸?shù)奖O(jiān)測管理平臺，實(shí)現(xiàn)對窨井井蓋狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)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(guān)鍵節(jié)點(diǎn)布設(shè)雨量監(jiān)測站，實(shí)時(shí)掌握城市排水分區(qū)降水量，并將數(shù)據(jù)及時(shí)上傳至管理平臺進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對連續(xù)降雨進(jìn)行長歷時(shí)監(jiān)測，對典型的中雨、大雨、暴雨等級雨量進(jìn)行篩查，有助于應(yīng)急部門精準(zhǔn)、高效采取應(yīng)急措施，避免城市內(nèi)澇災(zāi)害。

6.泥沙檢測

通過在管道設(shè)置泥沙厚度監(jiān)測儀，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)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(shí)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(shí)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(shè)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(guān)信號，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)排水管網(wǎng)監(jiān)測站點(diǎn)用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控，幫助管理者對排水過程進(jìn)行合理的能耗評估，以達(dá)到降低能耗的目的。

8.視頻監(jiān)控

在易澇點(diǎn)布設(shè)視頻監(jiān)控，掌握路面積水實(shí)況，以便及時(shí)采取防洪排澇措施；在重點(diǎn)排水戶排水口布設(shè)紅外視頻監(jiān)控，夜間偷排時(shí)自動報(bào)警并觸發(fā)拍照，及時(shí)發(fā)現(xiàn)偷排事件。

9.泵站遠(yuǎn)程監(jiān)測

在排水泵站通過智能網(wǎng)關(guān)對接水泵控制柜，實(shí)時(shí)采集排水泵站的運(yùn)行數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚到管理平臺，實(shí)現(xiàn)泵站運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對水泵手動控制、遠(yuǎn)程控制，可對多個(gè)監(jiān)測泵站設(shè)備進(jìn)行分布式監(jiān)控和集中管理，為排水管網(wǎng)精細(xì)化管理提供科學(xué)、有效的數(shù)據(jù)支撐。

10.管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)

在易聚集有毒有害、易燃易爆氣體的污水管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)內(nèi)布設(shè)有害氣體監(jiān)測傳感器和壓力傳感器，實(shí)時(shí)掌握城市排水管網(wǎng)內(nèi)有害氣體濃度指標(biāo)和壓力狀態(tài)，并及時(shí)上傳至管理平臺，對管網(wǎng)異常情況進(jìn)行快速預(yù)警，可對報(bào)警點(diǎn)位置進(jìn)行快速定位，為管網(wǎng)問題的追溯提供有效的、準(zhǔn)確的系統(tǒng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)。

智慧排水管網(wǎng)信息管理平臺

結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對排水、污水排放情況、污水處理廠、城市內(nèi)澇情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控以及異常情況預(yù)警報(bào)警，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)事故“主動式”處理和預(yù)防；對市政管網(wǎng)的日常維護(hù)等管理應(yīng)用進(jìn)行功能設(shè)計(jì)與應(yīng)用，提高市政管網(wǎng)運(yùn)維信息化水平，保證城市市政管線的安全、高效運(yùn)維，保障城市順暢運(yùn)行。

GIS“一張圖”

通過“一張圖”展示管網(wǎng)設(shè)施數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)等，包括實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀況、風(fēng)險(xiǎn)提示等，方便管理部門快速、精確處理。

移動智能終端APP

應(yīng)用價(jià)值

1.降低企業(yè)運(yùn)營成本

遠(yuǎn)程在線監(jiān)控各站點(diǎn)及設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)無人值守，節(jié)省大量的人力、物力、財(cái)力，有效降低運(yùn)行維護(hù)成本。

2.降低事故風(fēng)險(xiǎn)與隱患

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過可視化平臺進(jìn)行展示與監(jiān)控，對異常情況進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警、快速響應(yīng)，智能調(diào)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)異常事件發(fā)生時(shí)，能夠第一時(shí)間進(jìn)行干預(yù)和處置，確保安全、持續(xù)地排水。

3.實(shí)現(xiàn)智慧決策

大數(shù)據(jù)中心可全面整合，實(shí)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(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)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(wù)管理提供快速、有效的決策支撐。

4.推進(jìn)海綿城市建設(shè)

城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)可實(shí)現(xiàn)對管網(wǎng)運(yùn)行情況實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，通過智慧水循環(huán)利用達(dá)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(shí)現(xiàn)雨水及再生水的循環(huán)利用，從而推進(jìn)智慧化的海綿城市建設(shè)。