如何构建城市级智慧排水系统?

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2023-11-03

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摘要:从总体规划中可以看到,覆盖全市排水设施的监测体系是搭建平台的重要基础。通过接入公共排水管道、城镇污水处理厂、泵站、下立交监测站点及道路积水监测站点的基础数据和运行信息...


一、上海市排水系统


上海市排水运行调度监管平台(以下简称为“监管平台”)2020年1月1日正式上线运行。试运行期间平台有关功能开放给宝山、嘉定、普陀、长宁、静安、闵行、浦东新区的水行政管理部门和城投排水公司、污水公司使用,监管平台的上线运行完成了对中心城区管网、泵站、污水厂运行的实时监控和系统分析,为本市“厂、站、网”一体化运行调度管理打下了扎实的基础。


监管平台主要包括厂站网运行的实时监控、运行调度管理、异常情况处理及运行数据分析四方面功能。


截止于2019年底,监管平台接入了42座城镇污水处理厂、311座泵站,477个下立交监测站点、436个道路积水监测站点的监测信息,可实时展现设施运行情况和查询历史记录。


如何构建城市级智慧排水系统?

上海排水系统,排水运行管理调度平台总体规划

如何构建城市级智慧排水系统?


从总体规划中可以看到,覆盖全市排水设施的监测体系是搭建平台的重要基础。通过接入公共排水管道、城镇污水处理厂、泵站、下立交监测站点及道路积水监测站点的基础数据和运行信息,建成排水设施监测网络。


平台功能包含厂站网运行实时监控、污水处理专题监控、污泥臭气专题监控、排水分析专题监控、统计分析、监督考核。


如何构建城市级智慧排水系统?

平台与模型应用价值


平台应用从管理人员权限、排水业务专题角度清晰准确地把握上海排水运行状态,对异常数据进行报警,便于快速反应。与此同时,为实现更精确的管理与决策,平台增加了排水系统的模型建设,以支撑业务的调度应用。针对管网的拓扑关系、混错接、逆坡、基础数据等关键数据,因涉及到的管网数量较大,需要结合算法与外业踏勘复核等多项工作,以提升模型的建设效率与精准度,确保模型实现一定的应用价值。


四水分析


四水是指原生污水量(理论污水计算量)、设施运行量(实际管网排送量)、地下水入渗量和雨季雨水混接量。分析结果用以评估污水系统地下水入渗率,是体现地下污水管网健康度的重要评估指标。

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上海市为提升政府管理效率,加快推进城市数字化转型


排水平台整合了各行各业的信息数据系统资源,加强数据流、信息流跨部门、跨领域、跨区域共享和流动。


二、深圳市排水系统


项目定位和市区衔接原则


深圳市排水信息系统工程(一期)项目与市智慧水务融合建设,基于智慧水务总体规划,是智慧水务总体构架的有机组成部分。


如何构建城市级智慧排水系统?

如何构建城市级智慧排水系统?


(1)实现全市排水要素统一管理“一张图”基于地理信息系统技术,构建全市排水要素“一张图”,实现对全市排水管网、厂站、排水户等要素的展示、查询、统计、管理。


(2)实现全市排水设施监测“一张网”实现对全市水质净化厂运行状况的在线监管,对示范区排水管网流量、液位数据的实时监测,并预留将全市管网监测数据接入能力。


(3)构建排水管网模型,实现排水智能分析决策构建示范区的排水管网模型,实现示范区的排水分析决策;预留将来构建全市范围的排水管网模型的能力,实现全市范围的排水智能分析决策。(4)实现排水业务系统化、流程化、专业化管理对日常工作中的行政审批、设备设施管理、资料管理、污水处理费用管理等需求实现系统化、流程化、专业化管理,提高工作效率。


平台技术架构与核心功能模块


(1)排水地理信息系统


基于地理信息技术,实现任意区域的排水管网横、纵断面可视化展示,快速了解管网地下铺设状况。实现管网雨污混接、结构性缺陷、功能性缺陷、逆坡倒流等多种专题图业务展示,快速对有问题管网进行排查与定位。


(2)排水SCADA实时监管系统依据在线监测数据实时显示管网运行状态,包含液位、流量、充满度等,排水管网及设施的运行全程可见,易于运维及管理部门做出判断和决策。


如何构建城市级智慧排水系统?


(3)智能分析决策系统


在智能分析模块充分整合水文水力模型的功能,提供用户友好的模型操作界面,对管道能力评估、城市内涝演进、管网溢流分析、污水厂网调配等场景进行模拟和预测,基于量化分析结论支撑智能决策。


如何构建城市级智慧排水系统?


基于管网监测数据,采用先进算法,分析管道的入流入渗和淤积深度状况,为治水提质工作提供支撑,降低排查工作量。


如何构建城市级智慧排水系统?


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