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  • 智慧水务大数据平台

    2018/8/28 15:23:20 次浏览

     一、建设的必要性

    在城市建设过程中,排水设施是城市重要的基础设施,经过多年的发展,城市级排水设施持续增长,规模庞大、数量繁多,由于建设年代不同、建设单位不同,排水基础设施资料还以各种各样的方式,散落于各处,没有形成统一的、完善的资产设施资料库,信息没有集中管理,信息的查找和利用困难,单靠人为的传统管理模式难以支撑现代化的城市管理需求,因此排水信息系统的建设已经迫在眉睫。

    从国内外城市排水系统相关技术发展的情况看,物联网、移动互联网、数据库、自动控制、地理信息系统等技术的发展已经越来越成熟,技术已经没有障碍。通过将物联网、GIS、移动互联网、大数据、云计算等现代信息技术应用于水务管理的全过程,以全程感知、深度互联为基础,实时监控城市排水系统的运行状态,并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与排水设施,形成“城市水务物联网”,并可将海量水务信息进行及时分析与处理,并做出相应的处理结果辅助决策建议,以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程,从而达到“智慧”的状态。

     

    二、智慧水务大平台实现目标

    智慧水务大平台的建设目标:建设和完善以排水设施为基础、通讯系统为保障、计算机网络系统为依托、一体化信息平台为核心、远程控制为手段的城区排水监控一体化管理系统,整合城区雨污水管网、窨井液位、泵站、污水厂、重点排水纳管用户等相关数据,共享地理信息、雨水情、气象信息等信息,提升对区域排水管网、泵站、窨井、污水处理厂及其他相关附属设施的智能管控与辅助决策分析,实现生产自动化、传输网络化、办公无纸化、管理 现代化、服务主动化、调度智能化、决策科学化的建设目标。

    1. 智慧生产

    为生产运行控制、安全生产保障、设备设施运行维护、生产优化调度等生产管理业务决策提供有力的依据,确保水务生产的科学、安全、经济。

    2. 智慧运营

    智慧运营是平台建设的重点内容,主要体现在集团化集中运营管理、厂级运行管理、泵站的综合管控、管网管理等业务层面,高度履行社会责任,节能减排,提高污水处理效率,确保企业达成经济效益和社会效益的双赢目标。

    3. 智慧服务

    智慧服务是平台建设的重要导向,不仅要考虑运营监管的需求,还要考虑各污水厂(站)、泵站、管网的日常运行管理需求,为基层生产运行人员提供智慧化的服务,为主管部门科学管理、指挥决策等提供有效的大数据分析平台。

    三、智慧水务大平台架构

    智慧水务大平台是对各类排水设施数据的采集、整合、汇交、更新、存储、管理、共享、应用进行全方位的规划,构建一个“横向到边、纵向到底、联动更新”的水务数据中心,实现各类排水设施数据的集成管理与更新、共享服务与综合应用,形成科学合理的数据框架、服务框架和运行环境,实现统一的数据和技术支撑平台。


    四、智慧水务大平台主要内容

    “智慧水务信息一体化管理平台”基于物联网、互联网理念,采用信息化手段,结合GIS展示,全面掌握排水系统的运行情况;掌握河流(湖泊)、企业排污口、城镇农村生活污水、泵站、污水处理厂等设施的水质指标监测监督,保证排水系统安全高效运行;通过构建安全预警平台,提高应急指挥及快速处置能力;提供科学、先进的城市级水力分析模型,全面评估城市排水管网能力;以城市排水设施数据为基础,结合管网监控数据、构建出自动化、智能化、信息化、智慧化四化融合的智慧水务平台。


    1、城镇农村污水远程监控管理平台

    主要应用于城镇污水处理厂及农村分散污水处理设施的远程监控系统及运营维护管理。以水量、能耗、水质指标的“监测、监控、监督”以及污水收集系统和终端处理系统的“防渗、防堵、防损、防故障”为主要任务,利用物联网、自动控制、移动网络通信等技术,结合城镇污水治理设施运行维护管理体系,对区域内的污水处理厂(站)及农村分散污水处理设施进行远程监测和综合信息管理,确保各种设备的正常运行,实现实时在线监测与控制、数据统计与查询、预警与巡检养护等管理功能。

    平台主要功能涉及远程监视管理、运行管理、设备管理、安全管理、巡检管理、数据运行分析、数据存储管理、工单管理、出勤管理、移动智能APP应用等多个管理子系统。实现跨平台的实时生产工艺监测、实时视频数据监测、生产管理以及各种丰富的数据查询分析服务,辅助各类管理人员实现运营管理、数据智能分析、综合管理决策等功能。

    2、企业排污监管及泵站管理平台

    企业排污监管及泵站管理平台是对各纳管企业数据的采集、整合、汇交、更新、存储、管理、共享、应用进行全方位的规划,构建一个“横向到边、纵向到底、联动更新”的排污 纳管数据中心,实现各纳管企业数据的集成管理与更新、共享服务与综合应用,形成科学合理的数据框架、服务框架和运行环境,实现统一的数据和技术支撑平台。

    通过安装水位、流量、水质监测点,改造落后设施等措施,实现泛在融合的全面感知,结合管网泵站GIS系统查询排水纳管企业接入管网信息、排污信息、监管人员信息、核定批准信息;查看接入所在的泵站阀门、水泵、闸机等相关设备运行工况;查询整个水质环境监测点的监测指标信息、水位和流量信息、预警、报警指标信息;对超排、偷排企业实行远程控制管理;实现各监测点的实时、历史数据的分析统计。

    通过企业基础信息管理、企业排污许可管理、重点监控企业管理、 重污染企业管理、企业黑名单管理,结合相关文件标准对企业排污标准、环境违法、超排、偷排、欠费等综合指标进行评判打分。对排水管渠、泵闸站、检查井、污水厂、重点排水纳管户及其他相关附属设施实现可视、可控、可量化的管理,从而大大提高排水管理工作的效率和效果,为环境监管执法提供依据,提高企业环境综合评价的科学性。

    3、河道(湖泊)及排灌区水质监测管理平台

    对区域内的河道(湖泊)、农田排灌区的水质状况进行有效监测监控。整个水质环境监测系统集成了监测点的信息采集管理、水环境处理设备运行状态管理、运行维护管理、数据统计分析管理等功能,同时可有效监管各种治理站点、自动监测站的设备仪器运行状况,提高对设备的管理效率及运维服务质量,实现全区域水质监控,并与行业主管部门联网,达到实时监控的目标。

    4、应急预警及响应管理平台

    平台主要应用于区级防汛应急预警响应管理,它是在多源防洪灾害数据基础上,以防洪灾害预警和快速响应为目标,实现全方位、立体化灾害预警和监测,按照洪涝灾害事前、事中、事后三个阶段特点,结合区、乡镇、村防汛部门权责,形成洪涝灾害事件全生命周期监测预警平台。

    主要功能包括:

    信息服务:雨情、水情、气象、工程等信息服务;根据历史防洪数据,形成基于地理信息系统的防洪风险图及相应淹没统计信息;

    应急预警响应:包括预警信息提示、预警信息发布、预警信息反馈、预警响应跟踪、响应信息反馈、响应信息统计等功能;

    应急响应措施:防洪工程指挥调度、避难方案分析、 应急指挥调度、灾后分析等。

    应急预警APP: 主要功能模块包括巡检计划管理、预案管理、任务管理、物资管理、演习演练管理、宣传培训管理、救援队伍及通讯录管理、应急动态及信息发布等功能模块。

    5、厂网联合调度管理系统

    城市污水处理厂群联合调度是当前城市污水处理的新运行模式,对城市污水处理的管理至关重要,厂网联合调度管理系统主要实现排水管网、泵站、污水厂一体化调度管理,系统以污水厂SCADA系统、管网、泵站在线监测系统为基础,利用互联网、物联网、4G通信等技术,实时采集数据,集成排水业务管理系统、GIS系统等,实现多级联动调度、系统优化运行和数字化安全管理,保障整个排水系统的安全和高效运行。

    主要实现功能

    提供各监测点(管网、泵站、污水厂)的实时运行状态监控;对实时监测的数据进行分析,对异常的监测数据进行报警。

    协同调度:为了实现区域排水系统的优化运行,均衡各个处理设施的能力与负荷,需要将排水管、泵站和污水处理厂进行综合集团化管理。为污水调度预案的制定和评估提供数据支持,在紧急情况下为管网、泵站、污水处理厂的调度提供解决方案,最大限度的减少污水溢流事件带来的经济损失。

    效能分析与决策支持:基于动态效能评估指标体系,结合监控网络体系,对城市级污水系统的运行状况进行动态跟踪计算,将计算结果以多种形式表现,如数据表、趋势线、饼状图等进行展示,实现城市污水系统的动态效能评估,为城市污水系统的决策提供科学支撑。
     





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