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溫州市從“數字排水”到“智慧排水”的思考與實踐

來源:搜狐網 日期:2018-08-27 瀏覽:25次

隨著城市規模的不斷發展,城市污水處理能力及排水設施規模不斷擴大,季節性城市抗臺防澇形勢日益嚴峻。溫州排水公司在原有“數字排水”的基礎上,結合自身現狀,提出了從“數字排水”向“智慧排水”過渡和轉變的設計思想,基本實現了集物聯網、大數據、云計算及互聯網移動應用為核心架構的智慧化綜合管理平臺,在日常業務管理、信息集成共享、排水和智能防汛調度及輔助決策方面起到了重要作用,為實現企業管理目標奠定了堅實的基礎。

“數字排水”的現狀

溫州排水公司于2009年成立后,為了摸清家底,讓深埋地下的排水管“看得見、摸得著”,在開展市區范圍內排水管線普查工作的同時,利用GIS、自動化設備、遠程監測和無線傳輸等技術,在公司的“大腦中樞”——調度中心搭建排水“數字化”管理平臺,該平臺以排水GIS系統、水位遠程監測系統、泵站自動化系統、路面積水監控系統、移動指揮系統和排水案卷處置系統等為主,初步形成排水“數字化”的管理平臺。

① GIS系統

溫州市區道路下有4245.7 km的排水管道,利用排水GIS系統能快速定位、查詢排水管線資料,實現管徑、埋深和標高等管道屬性的“可視化”查閱。該系統能直觀地展現管線脈絡,尤其是CCTV管道機器人和管道潛望鏡的使用,使巡檢人員不用下井,就能連續、詳細地觀測管道的內部形狀,通過視頻圖像評估管道狀態。從而為管道規劃設計、工程建設和日常維養提供詳實的基礎數據。

圖1 溫州排水GIS系統圖

② 水位遠程監測系統

在水位遠程監測系統中,選中監測點便可了解此時檢查井的水位情況。根據設計和運行經驗,系統中設置黃色警戒水位線、紅色危險水位線,實現排水管線水位的實時掌握和及時預警,從而初步實現科學調度排水設施的運行。

③ 案卷處置系統

2014年經排水案卷處置系統處理的案卷達17872件,目前日均處理案卷50余件,涵蓋井蓋破損、缺失、管道堵塞和路面積水等問題,在快速解決民生問題的同時,為日常和臺風、暴雨天氣下排水設施的安全、暢通運行提供保障。

④ 路面積水監測系統

路面積水監控系統對市區主要鐵路、公路下穿段及低洼地段積水情況進行全天候監控和智能采集,一旦發現險情,可迅速組織總應急能力達2.97×104 m3/h的11輛排澇泵車、49臺便攜式排水泵等防汛設備和49支260余人的防汛搶險隊進行搶險;同時,主要鐵路、公路下穿段LED顯示屏幕警示來往車輛和市民,為市區安全度汛提供保障。此外,還使用災害預警信息網、溫州氣象網、水文網等收集雨情、水情信息,為指導排水系統運行和防汛防臺預警響應提供數據支持。

⑤ 移動指揮系統

移動指揮系統通過單兵設備和車輛圖像采集與傳輸系統,將現場情況傳輸到車內;同時在車內構建移動式排水設施運行監控系統,通過視頻會商系統與指揮中心連線互動,制定方案,直擊汛情現場,提高了指揮系統的機動性和指揮決策的信息化水平,保證了在不可抗拒因素影響下指揮系統的正常運轉。

“數字排水”的挑戰

1)業務系統信息化程度有待提高。

2)基礎設施和硬件建設時間已久,現有機房無法滿足日益劇增的數據業務需求,沒有足夠承載信息系統的服務器設備、網絡設備等。

3)數據標準不統一,數據分析和資源整合能力嚴重不足。

4)在配合無人值守泵站的改造時,原有調度中心的SCADA系統不能滿足三級調度指揮(現場手動、本地自動、遠程控制)的要求。同時,監控系統數據集成度有限。

5)基礎數據整合、共享機制不健全。

6)數據分析和決策支持能力不足。

對于信息系統建設成熟度的評價,一般采用五維結構圖來表示,該圖描述了數字排水的現狀及其智慧排水應達到的目標(紅色線代表數字排水,紫色線代表智慧排水)。因此,要從“數字排水”到“智慧排水”的過渡和轉變,必須從這張五維結構圖上實現全面的突破和完善。

圖2 五維結構圖

“智慧排水”的構想

智慧排水圍繞信息采集自動化、傳輸網絡化、管理智慧化、決策科學化的目標,主要完成以下幾方面內容:

(1)在建立數據中心的基礎上,所有生產數據、業務信息無縫整合并實現全面可視化。例如:在排水綜合管理平臺上可同時查閱地理信息數據、視頻安防數據和生產運行管理數據,同時,還可以查閱設備運行情況、故障情況,與該設備關聯的所有業務數據,包括臺賬數據、維修養護數據,工單數據等。

(2)實時動態掌握全市排水管網、泵站、污水處理廠的運行情況,迅速有效地發揮調度中心的指揮作用,排水泵站正在實施“無人值守”改造,在實現數據遠程監測的同時還能實現遠程控制,為保障城市道路通暢,排水管網正常運行等方面提供了強有力的輔助決策作用。

(3)圍繞排水行業的不同業務領域,運用建模仿真技術,建立相關的數學模型,并通過模擬來獲得相應的決策調度方案,從而具備決策支持能力,實現防汛調度、汛情或排放預警、工藝優化等目的,完成從數字排水向智慧排水的關鍵轉型。

(4)結合最新的“移動和互聯網+”的理念,可以實現整個智慧排水管控“盡在掌握”,可以將整個調度中心和日常業務管理的各種應用通過手機移動端實現。



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