△智能化污水處理廠

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摘要：污水系統的智慧排水應堅持“源-網-廠”一體化、全過程、全生命周期運營管理機制，對“源-網-廠”全過程的污水收集和處理設施進行信息采集、管理、分析、模擬，實現小區(qū)及排水單元和市政污水管網的日常管理、運行風險預警處置、運行輔助決策。

△城市生活污水處理廠

系統化構建

污水系統上下游設施需要緊密相連、互相配合，以長效保障污水系統功能和性能。當污水管網出現混接、漏損等問題時，不僅會影響到源頭小區(qū)及排水單元的排水安全，還會影響到污水處理廠的進水水量和水質，降低污水處理廠的運行效率，進而會影響污水再生處理和污泥處理處置設施的平穩(wěn)運行。

基于此，污水系統的智慧排水要堅持“源-網-廠”一體化的構建思路，綜合考慮污水系統各個環(huán)節(jié)的實際需求，采用先進的信息化技術和智能化管理手段，實現對整個污水系統的全面管理和控制，恢復和提高污水系統的功能和性能。

智慧排水采用建筑信息模型（BIM）、地理信息系統（GIS）、物聯網（IoT）、大數據等信息化技術，將污水系統的源端、網端和廠端有機結合在一起，實現污水系統的高效運行和智能管控。其次，為了能夠及時地反饋污水管網、泵站和污水處理設施的新建、改建和擴建等信息，智慧排水系統要具有可擴展性和可持續(xù)性，以滿足污水系統的升級改造需求。

數字化建設

基礎數據資源庫是一個基于數字化技術的平臺，用于污水收集和處理設施的基礎數據管理和可視化展示，能夠幫助用戶更好地理解和管理污水系統，提高工作效率和決策效果，為污水收集和處理設施相關規(guī)劃、設計和運行管理提供支持。基礎數據統計對象包括小區(qū)及排水單元、污水管網、污水處理廠等設施及其附屬設備。

在線數據資源庫是基于數字化技術的平臺，與基礎數據資源庫注重舉出數據不同，其主要目的是用于管理和監(jiān)控污水系統的運行狀態(tài)和性能。它通過集成各種傳感器、數據采集設備、通信網絡和數據處理技術，實現對污水系統數據的實時采集、傳輸、存儲和分析。在線數據指在一定時間段內不斷變化的數據，主要包括水質、水量、設備工況等監(jiān)測數據，以及相關的監(jiān)控視頻等信息。

  數據采集是利用傳感器、攝像頭等設備，實時采集污水收集和處理設施的運行數據，包括水位、流量、水質等參數。

  物聯網技術為污水系統中的各種監(jiān)測設備提供連接服務，并實現設備的遠程監(jiān)控和管理。通過物聯網技術，可以將實時采集的各類在線監(jiān)測數據，如水位、流量、水質等，傳輸至在線數據資源庫進行處理和分析。

污水·過程控制儀表

智慧管控

城市污水管網系統全生命周期管控應以加強常態(tài)化日常管理和提升應急處置能力為目標，一方面，通過強化日常管理工作，盡可能預先排查安全隱患，做到“防患于未然”，保障污水系統安全高效運行；另一方面，利用監(jiān)測設備，通過預設風險場景和對應的處置措施，快速高效應對各類風險事件，保障人民群眾生命財產安全。

基于“源-網-廠”一體化思路構建的智慧排水平臺，應立足于上述基本和在線數據資源庫，開發(fā)日常管理、風險預警、輔助決策等功能模塊，以實現污水系統全生命周期管控目標。

管網·在線監(jiān)測儀表

以污水系統運行輔助決策為例。污水系統運行輔助決策模塊依托管網拓撲分析、運行數據分析、水量平衡分析和排水模型分析等技術手段，在提高處理效率、優(yōu)化運營管理、降低成本、保障水質安全等方面展開。

通過建立知識庫和預案庫，可對比常規(guī)運行模式和不同優(yōu)化調度預案的水位和流量變化情況，輔助污水系統運行調度。

通過分析預測旱天和不同降雨場景下的污水管網水位流量運行態(tài)勢，實現對管網淤積堵塞、污水冒溢等污水系統運行風險的提前感知和預警。

通過對管網運行數據的實時監(jiān)測和分析，快速定位故障點，為搶修工作提供決策支持，縮短故障影響時間；針對可能發(fā)生滲漏或破損的區(qū)域，開展預防性維護，降低管網破損風險；根據管網的運行歷史數據，預測管網淤積的趨勢，合理安排清淤計劃，保障管網的正常運行。