總體情況


城鎮(zhèn)污水收集管網和污水處理系統(tǒng)作為城市重要的市政公用基礎設施,是城市排水管理系統(tǒng)的重要組成部分，承擔著接收和處理生活污水的重任,在消減污染和凈化環(huán)境方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。鑒于新型冠狀病毒存在糞口傳播的風險,進入污水收集管網系統(tǒng)和污水處理廠的生活污水中可能有新型冠狀病毒,存在污水接觸、污泥接觸、氣溶膠吸入等方面的防控風險,在人員沒有保護措施或者保護措施不到位的情況下，可能造成感染。

為了應對新型冠狀病毒感染的肺炎疫情,全力做好城鎮(zhèn)污水處理廠及污水收集管網疫情防控工作,保持城鎮(zhèn)生活污水廠及污水收集管網的正常運營,廣東繪宇智能勘測科技有限公司在原有的智慧排水綜合管控系統(tǒng)的基礎上，研發(fā)了疫情防控專題應用功能，更好的保障城鎮(zhèn)排水安全管控，可以用來輔助疫情防控。

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繪宇智慧排水綜合管控系統(tǒng)簡介


繪宇智慧排水綜合管控系統(tǒng)基于“物聯(lián)感知、信息共享、科學決策、精細管理”的理念設計，以物聯(lián)網、大數據、GIS、移動互聯(lián)網技術為基礎，通過建立前端監(jiān)測感知體系，實現排水管網、泵站、排放口等監(jiān)測對象運行狀況數據實時采集與傳輸；通過整合排水管網、污水治理、養(yǎng)護管理、行政審批等數據資源，形成排水管理“一張圖”；基于“一張圖”和水力分析模型的基礎上實現排水設施管理、檔案資料管理、日常運維管理、運行調度、災情預判、預警預報和輔助決策等業(yè)務需求，進一步提升綜合處置和應急救援能力，推動排水運行管理向標準化、可視化、集約化、聯(lián)動化、智能化方向發(fā)展，持續(xù)提高排水綜合管理水平。


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系統(tǒng)構成


智慧排水管控系統(tǒng)由“一網、一庫、一平臺、一模型、一體系”構成。


1、“一網”：排水管網前端感知監(jiān)測網

對高風險滲漏、淤堵、錯接、溢流管段、易發(fā)生水體污染的河道進行運行安全風險評估。選擇高風險的區(qū)域，通過安裝部署雨量監(jiān)測終端、積水監(jiān)測終端、管道水位監(jiān)測終端、河道水位監(jiān)測終端等設備，實現對排水管網流量、液位，易積澇點、河道水位，泵站運行狀態(tài)及河道水質等狀況進行實時采集與傳輸，實現實時化監(jiān)測。

2、“一庫”：排水設施數據庫

整合基礎地形、遙感影像、三維實景、排水管網、泵站閘門、雨水口、排放口等數據資源，建立排水設施數據資源庫，形成排水綜合管控“一張圖”。

3、“一平臺”：排水綜合管控平臺

建設排水管網GIS系統(tǒng)、巡檢養(yǎng)護系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)、應急指揮系統(tǒng)等，實現排水設施管理的數字化、可視化、智慧化。

4、“一模型”：水力分析模型

充分利用產匯流模型、排水管網模型、地表淹沒模型、河道模型等，在模擬設計降雨條件下，開展建設區(qū)域地表徑流及管網排水能力現狀分析，包括內澇風險模擬、管網現狀能力評估、泵站及調蓄等設施規(guī)模優(yōu)化等，根據分析模擬結果（包括地表積水范圍、水深、流速和匯流路徑等）進行內澇風險評估。

5、“一體系”：運維管理體系

建立標準規(guī)范、信息安全、日常養(yǎng)護管理、內澇應急預警體系。

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疫情防控專題應用

1.城市疫情防控展示

基于地圖直觀展示區(qū)域內的疫情點、疫情小區(qū)、定點救治點、集中隔離點的位置分布，并提供詳細的疫情信息展示，如疫情小區(qū)名稱、樓棟數、確診病例、疑似病例、隔離人數等信息。


圖1 城市疫情防控小區(qū)分布

2.排水管網分布展示

利用二三維一體化技術直觀展示疫情點、疫情小區(qū)、定點救治點、集中隔離點周邊的地下管網分布，讓疫情管理人員快速掌握疫區(qū)污水排向，科學制定地下防線方案。
圖2 排水管網空間分布
圖3 排水流向分析


3.重點防控位置展示

基于排水管理“一張圖”展示預處理固體廢棄物堆放點、生化系統(tǒng)污水外露面、污泥處理系統(tǒng)、污水收集管網系統(tǒng)、污水泵站等重點防控位置。

圖4 排水重點防控對象分布

4.污水管道水位監(jiān)測

利用物聯(lián)網技術對重點疫區(qū)、定點救治點、集中隔離點排污管的污水水位進行實時監(jiān)測，對高水位的污水井進行系統(tǒng)和短信報警，避免高危區(qū)污水外溢造成傳播隱患。

圖5 污水泵站水位監(jiān)

5.排放口水質監(jiān)測

以在線自動檢測為主，實時監(jiān)測出水水質情況，包括PH值，濁度、氨氮、COD等單確保出水達標排放。

圖6 排放口水質監(jiān)測

6.排污影響區(qū)域分析
利用排水水力模型對高危區(qū)的污水的影響區(qū)域進行分析，分析結果按照影響效果在地圖上用不同顏色進行渲染，直觀展示高危區(qū)污水影響區(qū)域，為高危區(qū)排污病毒防控提供決策依據。

圖7  排污影響范圍分析


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排水管理典型應用
1.排水設施資產管理
提供全面的排水設施資產管理工具（排水管道、雨水井、檢查井、泵站、水閘、涵洞等），圖文并茂的展示排水設施資產信息，方便、快捷地基于電子地圖實現定位、查詢。

圖8  排水管網分布及屬性信息查看

2.排水設施檔案管理
提供全面的排水防澇設施檔案管理能力，除按國家標準普查的設施基本資料外，還提供了如管道清障信息、管道檢測信息、管道CCTV檢測影像信息、工程檔案信息等功能。


圖9  排水管道CCTV檢測視頻

3.排水管道缺陷管理
對排水管道開展QV檢測或CCTV檢測后，系統(tǒng)輔助實現對排水管道缺陷分布、缺陷評估、缺陷信息查看等功能，使管理人員及養(yǎng)護人員更便捷地掌握排水管道缺陷情況。

圖10 排水管道缺陷分布

圖11 缺陷信息查看

4.排水設施養(yǎng)護管理

提供科學養(yǎng)護管理能力，提供基于計劃養(yǎng)護和日常巡檢兩種養(yǎng)護管理方式，規(guī)范養(yǎng)護流程，明晰管養(yǎng)主體，變被動養(yǎng)護為主動養(yǎng)護，結合移動巡查通，及時發(fā)現井蓋丟失等排水設施問題，大大提高城市排水設施養(yǎng)護水平。
圖12  排水管養(yǎng)問題表單

5.移動APP巡檢應用
利用移動APP管網巡檢系統(tǒng)，巡檢人員通過GPS 定位，及時發(fā)現排水管道及附屬設施有損壞、缺失或有危及安全運行的情況。
圖13 移動巡查

6.排水運行在線監(jiān)測


通過物聯(lián)網、SCADA、三維仿真等技術，實時監(jiān)控水閘、泵站、管網等設施工況，實現城市易澇點的管理，通過部署液位儀、液位尺、高清攝像頭等方式，重點監(jiān)控城市易澇點積水情況，結合城市防汛預案，實現智能化泵閘聯(lián)動控制，為防澇指揮提供科學依據。
圖14 在線監(jiān)測
圖15 河道水位監(jiān)測

7.排水管網水力模型
基于SWMM（storm water management model，暴雨洪水管理模型）降水-徑流模擬模型，以城市排水設施數據為基礎，結合管網監(jiān)控數據，氣象雨情狀況，實現對城市匯水區(qū)智能劃分、排水網管、管點飽和度分析，為管網規(guī)劃、防澇預測提供決策依據。
圖16 排水管網積水深度分析
圖17 易澇區(qū)域分析

8.防澇應急搶險調度

根據氣象預報信息啟動相應防澇應急預案，通過短信/微信通知搶險人員，實現災前提前布防，通過搶險隊伍與設備物資調度實現災中應急搶險，通過“一雨一報”“一雨一檔”實現災后恢復總結。
圖18  防澇應急指揮

總 結

針對當前嚴峻的疫情，通過繪宇智慧排水綜合管控系統(tǒng)將保證污水處理廠、污水收集管網、污水泵站等排水設施正常運行；避免病毒通過污水管網外溢傳播；避免病毒通過污水泵站擴散傳播；避免病毒通過污水處理廠擴散傳播；保障在污水處理廠、污水管網收集系統(tǒng)、污水泵站工作的全體員工不受病毒感染。目前，我們計劃將本系統(tǒng)部署在珠海進行系統(tǒng)試用。