从“治水”到“智水”——多地建设智慧排水系统观察

  为实现城区市政排水管网动态化、可视化和智慧化管理，安徽宿州、广东广州等地积极建设城市智慧排水系统，通过物联感知、数据中心、智能应用等，实现城市排水系统运作时的状态信息在线采集、监测与数据有序共享、适度开放，为城市管理者提供科学的水情分析，实现从“治水”到“智水”，守护好城市地下“生命线”。

  通过建立“智慧排水”一体化管控平台，组建污水处理系统物联感知网络，编织城市污水监测“一张网”，实现污水数据“一图可见”、辅助决策“一键智达”、养护监管“一手掌握”，提高公众服务水平。

  长期以来，污水资料庞杂，运行数据分散、时间跨度大、信息碎片化、无统一的数字化标准……这些都成了城市污水处理系统建设的难题。而浙江省台州市椒江区通过建立“物联感知”，形成污水系统“一张图”，排水户、管网、泵站、污水处理厂、污泥处理处置等设施的整体情况及运行参数，轻松直观可见。

  “面对排水户违规排放、零直排小区改造效果难以跟踪等情况，通过系统监测小区雨水、污水排出点不同时段、不同降雨情况下的流量等变化曲线，就能为管理部门提供决策依据，有效弥补人工巡检在即时性、连续性和精准性方面的不足。”椒江区相关负责的人介绍说。不仅如此，针对偷排、污水管网淤堵、入流入渗等威胁排水系统平稳运行的问题，结合水力模型、滤波分析等技术方法，也能辅助量化诊断排水户管网健康情况。

  广东省广州市通过运用GIS（地理信息系统）等信息技术，搭建起由排水设施管理作业平台和“管养通”APP构成的“智慧排水”系统，将看不见的地下管线运作情况呈现于眼前，辅助系统运营管理，实现了排水设施“一张图”可视化管理，为排水管理装上了“智慧大脑”。构建广州市智慧水务数据中心，实现数据汇聚、存储、管理和共享，做到一数一源，逐步建成统一开放、共享共用、持续更新的“水务数据中心”。收集全市各区、排水公司等单位已有排水设施基础数据，借助市区两级排水设施主管部门和排水养护单位力量，结合日常巡检情况，对APP内与真实的情况不符的存量排水设施数据来进行修正、补充，满足一线人员日常巡查养护的工作需求。建立排水设施基础数据持续更新和维护的机制，通过专业修补测方式来进行数据更新，持续保障排水设施基础数据的现势性，为排水设施全覆盖智慧化管理奠定基础。

  打造“厂—网—河”一体化综合管控平台，对辖区内污染源、管网、泵站等统一管理，并结合管网CCTV（闭路电视检测技术）机器人、视频智能识别等功能对综合信息进行全场景精细化管理，保障城市水环境安全。

  坐在中控室轻点电脑鼠标，污水泵站内的各种设备“闻”令而动；调度大屏幕上，全方位、全覆盖、无死角360度实时监控……在安徽省宿州排水公司中控室，大屏幕无线视频、现场监控、技术参数、综合采集、设备模型等多个应用场景正在呈现。

  今年1月，宿州排水公司SCADA（数据采集与监视控制）系统项目已进入试运行阶段，该系统可通过监控计算机、远程终端、人机界面、逻辑控制等远程互联，多机协同来实施泵站运行，逐步提升城区污水收集处理效能，实现城市排水智能化、远程化、数据化、信息化运行控制。调度员能够准确的通过中控室大屏幕显示的界面进行切换，远程实时监测城区6座污水泵站设备正常运行情况及完成各种调度操作。

  据悉，宿州排水公司SCADA系统的安装应用，将改变以往24小时坚守泵站的传统运行模式。该系统投入到正常的使用中后，将全面掌控城区6座污水泵站运行现状，为宿城污水全覆盖、全收集、全处理等提供科学数据支撑。

  在椒江“智慧排水”展示系统上，椒江城区地下的排水管道一目了然，地图上“铺满”各色线条，不一样的颜色代表不同的地下管线，如蓝色的是雨水管网、红色的是污水管网、橙色代表的是雨污合流。运检人员对管网进行“体检”时更轻松，只需手持一台移动电子设备，通过巡维APP，就能看到泵站、管线的三维立体图像，并且虚拟景象可以与现实中物体的尺度和方位保持完全一致。搭建混合现实管理平台，实现了地下管线BIM（建筑信息模型）与巡检维修现场的“虚”“实”结合。作业人员无需开挖路面即可通过移动端透视查看地下管网的空间分布状态和信息，实现对污水设施和设备的智慧化、集约化运营管理。

  通过精细化降雨预报模型、水质预测模型等实现各类灾害预测预报，根据预报预测信息开展应急调度，实现排水设施的优化运行与蓄存能力的合理高效利用，减少城市内河的溢流污染及城市内涝。

  广州市通过大数据手段，汇集管网、建设、管理、水质、预警预报等数据建设大数据平台。基于大数据模型，通过关联海量降雨数据及城市内涝数据，建立易涝风险点大数据关联拟合曲线。通过输入实时天气预报，模拟广州市488个易涝风险点在未来0.5小时、1小时、2小时的积水结果，预报积水点最大积水深度、积水面积、积水时长等积水情况，可以为内涝抢险队伍提前布防、民众提前避险、车辆绕道而行提供参考建议。通过建设基于NB-IOT（窄带物联网）、4G（第四代移动通信技术）网络的物联网在线监测，形成完善的水位、水质、流量、雨量等传感网络，快速感知积水事件、精准掌握水深过程线、汇集关联视频综合研判、实时掌握管网健康情况、指挥调度应急队伍现场处置。

  例如，在事前预警阶段，通过信息化系统的支撑，将多个渠道上报的内涝风险与问题、多个关键点的监测预警汇聚到一起，并通过一系列分析预判得出未来内涝发生趋势，为市民提供预警信息以及出行建议；在事中抢险阶段，系统利用可视会商、移动应用等多种技术方法，提高抢险工作的启动、响应、研判、指挥效率，更迅速地响应积涝问题，解决安全风险隐患；在事后整治阶段，使用信息化手段，在内涝风险点整治后持续跟踪，通过长时间的内涝积水监控，确保各整治工程能精确、有效解决内涝积水问题。

  黑龙江省齐齐哈尔市建设的智慧排水地理信息系统——GIS智慧排水系统目前已全面验收完成，计划在本月全面投入到正常的使用中。据介绍，齐齐哈尔市已完成740公里污雨水管网普查、数据采集、系统录入；安装好4处雨水调蓄池及明渠水质监测仪在线实时监测水质变动情况；安装好3000套检查井井盖定位、井盖状态监测；安装好50套排水管道无线套排水管道流量监测仪，对污雨水主干线处易涝点实时监测等。此外，GIS智慧排水系统从2020年开始建设，在系统搭建完成之初，管道流量、液位、水质监测、易涝点监控和井盖定位等功能已经投入运行。

  目前，齐齐哈尔市共有60座污雨水泵站，一半以上的泵站已经实现自动化无人值守运行，泵站的运行与GIS智慧排水系统相结合，通过排水管网一张图，对排水管网情况有一个全面的掌控。GIS系统平台搭建对排水管网系统运行直接采集的数据更加直观、精准和完善，利用系统反馈的数据对泵站与排水管网运作状况做出调整，使泵站及管道的运行更具系统性和科学性。

  排水调度，靠经验，更靠“智慧”。小到居民的每日供水，大到旱情洪涝的防御，不能离开智能模块的“穿针引线”。一块大屏，一批模块，一套系统，排水户、管网、泵站、污水处理厂、污泥处理处置等设施的整体情况及运行参数直观可见，城市管理者有了千里眼、顺风耳，城市水情尽在掌握。

  “智”水成果来之不易，若想长久保持，需构建市级统一的智慧水务标准，实现数据的汇聚、存储、管理和共享，做到一数一源。

  可以结合排水行业的真实的情况，围绕排水设施基础数据建设、物联监测体系建设，从技术和管理两个维度，构建一套可操作的“智慧排水”标准规范，以指导项目建设、排水设施基础数据更新、系统运行管理和升级维护。统一制定排水物联接入标准，统一打造全市水务物联网平台，建立统一的排水物联监测体系。规划统一的物联网建设方案，从排水、三防、水资源、供水等多个角度进行市级物联感知体系建设的统一规划，提升全市信息感知能力。

  在8月23日上午国新办举行的“推动高水平发展”系列主题新闻发布会上，住房城乡建设部部长倪虹介绍说，截至2023年年底，全国累计改造老旧小区超过25万个，惠及4400多万户、约1.1亿居民……

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