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温州市从“数字排水”到“智慧排水”的思考与实践

来源:搜狐网 日期:2018-08-27 浏览:18次

随着城市规模的不断发展,城市污水处理能力及排水设施规模不断扩大,季节性城市抗台防涝形势日益严峻。温州排水公司在原有“数字排水”的基础上,结合自身现状,提出了从“数字排水”向“智慧排水”过渡和转变的设计思想,基本实现了集物联网、大数据、云计算及互联网移动应用为核心架构的智慧化综合管理平台,在日常业务管理、信息集成共享、排水和智能防汛调度及辅助决策方面起到了重要作用,为实现企业管理目标奠定了坚实的基础。

“数字排水”的现状

温州排水公司于2009年成立后,为了摸清家底,让深埋地下的排水管“看得见、摸得着”,在开展市区范围内排水管线普查工作的同时,利用GIS、自动化设备、远程监测和无线传输等技术,在公司的“大脑中枢”——调度中心搭建排水“数字化”管理平台,该平台以排水GIS系统、水位远程监测系统、泵站自动化系统、路面积水监控系统、移动指挥系统和排水案卷处置系统等为主,初步形成排水“数字化”的管理平台。

① GIS系统

温州市区道路下有4245。7 km的排水管道,利用排水GIS系统能快速定位、查询排水管线资料,实现管径、埋深和标高等管道属性的“可视化”查阅。该系统能直观地展现管线脉络,尤其是CCTV管道机器人和管道潜望镜的使用,使巡检人员不用下井,就能连续、详细地观测管道的内部形状,通过视频图像评估管道状态。从而为管道规划设计、工程建设和日常维养提供详实的基础数据。

图1 温州排水GIS系统图

② 水位远程监测系统

在水位远程监测系统中,选中监测点便可了解此时检查井的水位情况。根据设计和运行经验,系统中设置黄色警戒水位线、红色危险水位线,实现排水管线水位的实时掌握和及时预警,从而初步实现科学调度排水设施的运行。

③ 案卷处置系统

2014年经排水案卷处置系统处理的案卷达17872件,目前日均处理案卷50余件,涵盖井盖破损、缺失、管道堵塞和路面积水等问题,在快速解决民生问题的同时,为日常和台风、暴雨天气下排水设施的安全、畅通运行提供保障。

④ 路面积水监测系统

路面积水监控系统对市区主要铁路、公路下穿段及低洼地段积水情况进行全天候监控和智能采集,一旦发现险情,可迅速组织总应急能力达2.97×104 m3/h的11辆排涝泵车、49台便携式排水泵等防汛设备和49支260余人的防汛抢险队进行抢险;同时,主要铁路、公路下穿段LED显示屏幕警示来往车辆和市民,为市区安全度汛提供保障。此外,还使用灾害预警信息网、温州气象网、水文网等收集雨情、水情信息,为指导排水系统运行和防汛防台预警响应提供数据支持。

⑤ 移动指挥系统

移动指挥系统通过单兵设备和车辆图像采集与传输系统,将现场情况传输到车内;同时在车内构建移动式排水设施运行监控系统,通过视频会商系统与指挥中心连线互动,制定方案,直击汛情现场,提高了指挥系统的机动性和指挥决策的信息化水平,保证了在不可抗拒因素影响下指挥系统的正常运转。

“数字排水”的挑战

1)业务系统信息化程度有待提高。

2)基础设施和硬件建设时间已久,现有机房无法满足日益剧增的数据业务需求,没有足够承载信息系统的服务器设备、网络设备等。

3)数据标准不统一,数据分析和资源整合能力严重不足。

4)在配合无人值守泵站的改造时,原有调度中心的SCADA系统不能满足三级调度指挥(现场手动、本地自动、远程控制)的要求。同时,监控系统数据集成度有限。

5)基础数据整合、共享机制不健全。

6)数据分析和决策支持能力不足。

对于信息系统建设成熟度的评价,一般采用五维结构图来表示,该图描述了数字排水的现状及其智慧排水应达到的目标(红色线代表数字排水,紫色线代表智慧排水)。因此,要从“数字排水”到“智慧排水”的过渡和转变,必须从这张五维结构图上实现全面的突破和完善。

图2 五维结构图

“智慧排水”的构想

智慧排水围绕信息采集自动化、传输网络化、管理智慧化、决策科学化的目标,主要完成以下几方面内容:

(1)在建立数据中心的基础上,所有生产数据、业务信息无缝整合并实现全面可视化。例如:在排水综合管理平台上可同时查阅地理信息数据、视频安防数据和生产运行管理数据,同时,还可以查阅设备运行情况、故障情况,与该设备关联的所有业务数据,包括台账数据、维修养护数据,工单数据等。

(2)实时动态掌握全市排水管网、泵站、污水处理厂的运行情况,迅速有效地发挥调度中心的指挥作用,排水泵站正在实施“无人值守”改造,在实现数据远程监测的同时还能实现远程控制,为保障城市道路通畅,排水管网正常运行等方面提供了强有力的辅助决策作用。

(3)围绕排水行业的不同业务领域,运用建模仿真技术,建立相关的数学模型,并通过模拟来获得相应的决策调度方案,从而具备决策支持能力,实现防汛调度、汛情或排放预警、工艺优化等目的,完成从数字排水向智慧排水的关键转型。

(4)结合最新的“移动和互联网+”的理念,可以实现整个智慧排水管控“尽在掌握”,可以将整个调度中心和日常业务管理的各种应用通过手机移动端实现。




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