智慧排水建設(shè)與展望

目錄CONTENTSPart

01

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概述Part

02

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信息化發(fā)展歷程Part

03

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智慧排水建設(shè)與展望Part

04

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小結(jié)01概述智慧排水需求城市防汛排水和水環(huán)境安全：城市內(nèi)澇防治黑臭河道整治城鎮(zhèn)排水總體特點(diǎn)如下：設(shè)施總量大、增長迅速；建設(shè)多元化，管理分散；市場化運(yùn)作，運(yùn)維主體多。排水設(shè)施情況排水設(shè)施排水管道24293排水泵站1206污水處理

設(shè)施174總處理能力為841.04萬m3/d。其中，城鎮(zhèn)污水處理廠共53座，處理能力為817.60萬m3/d.工業(yè)企業(yè)自建污水處理設(shè)施共113座，處理能力為23.44萬m3/d。84座，污水泵站651座，立交（地道）泵站129座。

污水處理設(shè)施174座，總處理能力為841.04萬m3/d。公共排水管道24293.34km，其中：雨水管道10299.61km，合流管道1106.68km，污水管道8101.79km，支管4785.26km。

檢查井66.97萬座。雨水口52.64萬座。泵排能力5013.96m3/s，其中雨水泵站342座，合流泵站檢查井雨水口119排水設(shè)施情況

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排水管道截止2016年底，本市共有公

共排水管道24293.34km

雨水管道10299.61km

合流管道1106.68km

污水管道8101.79km

支管4785.26km

檢查井66.97萬座

雨水口52.64萬座等城市排水泵站、污水輸送干線、污水處理廠由市負(fù)責(zé)管理和養(yǎng)護(hù)；其余的雨、污水管網(wǎng)的管理和養(yǎng)護(hù)，全部由所在地的區(qū)政府負(fù)責(zé)

自管排水設(shè)施（主要為開發(fā)區(qū)、工業(yè)區(qū)等自行投資建設(shè)并自行管理的設(shè)施）

居民小區(qū)內(nèi)部設(shè)施主要為物業(yè)管理市水務(wù)局區(qū)建委、水務(wù)

局區(qū)管設(shè)施

街鎮(zhèn)

公路開發(fā)區(qū)（工業(yè)

園區(qū)）市排水處區(qū)排水管理單

位

市排水公司

建設(shè)管理體制情況建設(shè)主體有市、區(qū)城投，區(qū)建委、區(qū)水務(wù)局、市、區(qū)房地局

0.09%市管（市排水

公司）

污水輸送干線

191.22公里

0.09%

50.86%區(qū)管（各區(qū)排水管

理部門）

雨、污水、合流管道

10841.48公里

50.86%

48.24%街鎮(zhèn)、開發(fā)區(qū)、工

業(yè)園區(qū)

轄區(qū)范圍管道

10283.04公里

48.24%建設(shè)管理體制情況養(yǎng)護(hù)作業(yè)企業(yè)185家管道檢測企業(yè)95家非開挖修復(fù)企業(yè)51家潛水作業(yè)企業(yè)37家泵站運(yùn)行作業(yè)企業(yè)55家

維護(hù)主體市管干線和泵站及部分污水廠設(shè)施采取特許經(jīng)營；設(shè)施維護(hù)基本通過招標(biāo)確定專業(yè)運(yùn)行維護(hù)單位。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前共有：智慧排水需求迫切需要：利用地理信息系統(tǒng)、大型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)通訊、模型計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)；通過推進(jìn)排水智能調(diào)度監(jiān)督管理平臺(tái)、防汛智能應(yīng)急調(diào)度管理平臺(tái)等的建設(shè)；實(shí)現(xiàn)排水行業(yè)的數(shù)字化管理、動(dòng)態(tài)化應(yīng)用、智能化服務(wù)的目標(biāo)；為全面提升城市防汛應(yīng)急排水能力和污水治理水平提供數(shù)據(jù)、信息和應(yīng)用支撐。信息化發(fā)展歷程02堅(jiān)持以需求為導(dǎo)向，以應(yīng)用為核心，逐步開展全行業(yè)信息化建設(shè)工作主要經(jīng)歷以下三個(gè)階段：（1）標(biāo)準(zhǔn)先行，統(tǒng)一規(guī)劃（2）搭建框架，夯實(shí)基礎(chǔ)（3）完善提升，重點(diǎn)突破標(biāo)準(zhǔn)先行，統(tǒng)一規(guī)劃排水行業(yè)信息分類與編碼

圖式符號(hào)

數(shù)據(jù)屬性定義排水行業(yè)管理地理信息數(shù)據(jù)維護(hù)技術(shù)規(guī)定

第一年度

（2007-2008）?數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)?數(shù)據(jù)建庫?搭建基礎(chǔ)應(yīng)用平臺(tái)

第二年度（2008-2009）??????完善數(shù)據(jù)內(nèi)容開展數(shù)據(jù)維護(hù)設(shè)施管理規(guī)劃管理工程建設(shè)…

（2009-2010）?數(shù)據(jù)維護(hù)流程機(jī)制?達(dá)到行業(yè)全覆蓋?擴(kuò)展業(yè)務(wù)應(yīng)用?管道養(yǎng)護(hù)?防汛應(yīng)急?動(dòng)態(tài)監(jiān)管搭建框架，持續(xù)完善-----市排水行業(yè)數(shù)據(jù)庫及其管理信息系統(tǒng)

第三年度???????

·?ó??é?信息發(fā)布規(guī)劃查詢工程建設(shè)設(shè)施查詢運(yùn)維管理污水監(jiān)管防汛應(yīng)急應(yīng)用專題系統(tǒng)管理

搭建框架，持續(xù)完善-----市排水行業(yè)數(shù)據(jù)庫及其管理信息系統(tǒng)功能包含設(shè)施管理、養(yǎng)護(hù)管理、規(guī)劃管理、工程建設(shè)、運(yùn)行監(jiān)管、防汛應(yīng)急、數(shù)據(jù)維護(hù)更新等業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊。

排水行業(yè)數(shù)據(jù)及其管理信息系統(tǒng)做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)校核，啟動(dòng)規(guī)劃、工程、運(yùn)行、監(jiān)測、檢測等數(shù)據(jù)的入庫；完善管理系統(tǒng)基本功能；建成了：（1）下立交（道路）積水監(jiān)測系統(tǒng)；（2）泵站及污水廠超越管水質(zhì)水量監(jiān)測；（3）排水管道維護(hù)監(jiān)管平臺(tái)等。完善提升，重點(diǎn)突破智慧排水建設(shè)與展望03智慧排水建設(shè)與展望（1）數(shù)據(jù)管理應(yīng)用——全面整合、交換共享（2）防汛排水應(yīng)急——完善預(yù)警、科學(xué)指揮（3）污水處理——廠網(wǎng)協(xié)同、智能調(diào)度???????

·?ó??é?基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)維護(hù)單位基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)管理單位導(dǎo)出數(shù)據(jù)上傳

排水管理處

內(nèi)業(yè)檢查審核排水行業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

數(shù)據(jù)發(fā)布應(yīng)用區(qū)縣排水部門新、改、擴(kuò)建設(shè)施

工程完工竣工

竣工圖紙收集分區(qū)數(shù)據(jù)維護(hù)系統(tǒng)

錄入設(shè)施數(shù)據(jù)

市級(jí)排水單位已入庫排水設(shè)施現(xiàn)狀

分區(qū)數(shù)據(jù)維護(hù)系統(tǒng)

逐段檢查校核

修正現(xiàn)狀管網(wǎng)問題不合格反饋

數(shù)據(jù)管理應(yīng)用——全面整合、交換共享

實(shí)現(xiàn)全行業(yè)、全覆蓋、全流程的排水行業(yè)數(shù)據(jù)資源管理；

完善規(guī)劃、工程、設(shè)施、運(yùn)行、維護(hù)、監(jiān)管、檢測、監(jiān)測、模型等數(shù)據(jù)，構(gòu)建排水大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)。2010年2011年2013年2014年20102011201320148000120001700018000單位：公里2016200002016年數(shù)據(jù)管理排水模型管道負(fù)荷管道剖面圖積水演示積水區(qū)域防汛排水應(yīng)急——完善預(yù)警、科學(xué)指揮積水信息統(tǒng)計(jì)功能防汛應(yīng)急

積水上報(bào)值班記錄防汛短信下立交積水監(jiān)測系統(tǒng)下立交積水監(jiān)測系統(tǒng)自2010年開始建設(shè)，目前已建設(shè)四期，建成下立交監(jiān)測點(diǎn)413處，并接入?yún)^(qū)自建監(jiān)測數(shù)據(jù)。監(jiān)測點(diǎn)采用電子水尺，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將實(shí)時(shí)水位數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)測中心服務(wù)器，供電主要有市電供電和太陽能供電兩種。2017年基本實(shí)現(xiàn)全覆蓋。下立交積水監(jiān)測系統(tǒng)建成運(yùn)行至今，基本實(shí)現(xiàn)了下立交積水?dāng)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)、連續(xù)、在線監(jiān)測。根據(jù)統(tǒng)計(jì)。系統(tǒng)運(yùn)行以來，發(fā)送報(bào)警短信2012年3589次，2013年7538次，2014年3114次，2015年9877次，2016年26326次。為防汛決策指揮、道路積水風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和避險(xiǎn)交通管制提供了最及時(shí)的數(shù)據(jù)支撐。下立交積水監(jiān)測系統(tǒng)99處121處156處37處2012年

二期2010年

一期2015年

三期2016年

四期413處道路積水監(jiān)測超聲波壓力式道路積水監(jiān)測道路積水自動(dòng)監(jiān)測：2013年在中心城區(qū)對地勢低洼，排水系統(tǒng)不健全或積水原因不明的易積水路段安裝積水監(jiān)測設(shè)備30處，計(jì)劃2018年完成中心城區(qū)366個(gè)排水系統(tǒng)水位監(jiān)測，接入?yún)^(qū)水務(wù)自建監(jiān)測數(shù)據(jù)。整合共享防汛應(yīng)急排水智能調(diào)度系統(tǒng)水文、氣象信息主要來自水務(wù)公共信息平臺(tái)的信息共享01020304泵站運(yùn)行數(shù)據(jù)2016年完成排水公司316座泵站和區(qū)縣自建排水泵站監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的接入積水自動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)排水預(yù)案下立交積水自動(dòng)監(jiān)測、道路積水自動(dòng)監(jiān)測下立交一站一預(yù)案等建立全市統(tǒng)一的移動(dòng)泵車智能調(diào)度平臺(tái)，形成市、區(qū)、隊(duì)三級(jí)聯(lián)動(dòng)的移動(dòng)泵車調(diào)度機(jī)制，實(shí)現(xiàn)排水現(xiàn)場音視頻的及時(shí)報(bào)送，實(shí)現(xiàn)調(diào)度指令的實(shí)時(shí)下達(dá)，跟蹤排水調(diào)度指令的處理過程和處置結(jié)果防汛應(yīng)急排水智能調(diào)度系統(tǒng)污水處理——廠網(wǎng)協(xié)同、智能調(diào)度對全市53座污水廠進(jìn)出水口水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測主要采集接入蘇州河沿線30座泵站、城區(qū)污染嚴(yán)重的泵站和污水廠溢流管放江水質(zhì)、水量數(shù)據(jù)。2016年完成排水公司316座泵站和區(qū)縣自建排水泵站監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的接入。污水處理——廠網(wǎng)協(xié)同、智能調(diào)度污水處理——廠網(wǎng)協(xié)同、智能調(diào)度01實(shí)現(xiàn)檔案管理、收費(fèi)管理、財(cái)務(wù)處置、票據(jù)打印、表務(wù)管理、統(tǒng)計(jì)查詢、知識(shí)庫管理、區(qū)縣征收管理、系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)。02全部污水處理廠超越管和應(yīng)急排放口加裝了自動(dòng)化水質(zhì)、水量監(jiān)測03打造市城鎮(zhèn)污水行業(yè)廠、站、網(wǎng)一體化調(diào)度監(jiān)管平臺(tái)，強(qiáng)化對城鎮(zhèn)污水處理廠、排水管網(wǎng)、污泥設(shè)施運(yùn)行監(jiān)管，排水戶水質(zhì)、水量監(jiān)控，提高行業(yè)監(jiān)管水平和管理效率。污水處理費(fèi)用征收使用管理系統(tǒng)污水廠超越管溢流放江實(shí)時(shí)監(jiān)測污水廠監(jiān)管平臺(tái)智慧水務(wù):管理員監(jiān)控水管網(wǎng)各項(xiàng)指標(biāo)地理信息系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)外部數(shù)據(jù)源如天氣預(yù)報(bào)水網(wǎng)地圖天氣預(yù)報(bào)流量計(jì)液位變送器數(shù)據(jù)集成展現(xiàn)KPI模型KPI熱點(diǎn)圖KPI下鉆展現(xiàn)傳感器讀數(shù)傳感器歷史趨勢下水管道設(shè)備監(jiān)控地圖地理信息系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)外部數(shù)據(jù)源如天氣預(yù)報(bào)水網(wǎng)地圖天氣預(yù)報(bào)流量計(jì)液位變送器數(shù)據(jù)集成語義模型設(shè)備列表智慧水務(wù):管理員監(jiān)控水管網(wǎng)各種設(shè)備地理信息系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)外部數(shù)據(jù)源如天氣預(yù)報(bào)水網(wǎng)地圖天氣預(yù)報(bào)流量計(jì)液位變送器數(shù)據(jù)集成展現(xiàn)事件規(guī)則設(shè)備/事件地圖事件列表傳感器歷史趨勢智慧水務(wù):管理員監(jiān)控污水溢出預(yù)警地理信息系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)外部數(shù)據(jù)源如天氣預(yù)報(bào)水網(wǎng)地圖天氣預(yù)報(bào)流量計(jì)液位變送器數(shù)據(jù)集成展現(xiàn)工作流第一步:領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)第二步:創(chuàng)建工單第三步:工單優(yōu)化排程第四步:確認(rèn)完成領(lǐng)導(dǎo)管理員系統(tǒng)自動(dòng)/管理員維修工智慧水務(wù):多方協(xié)同處理污水溢出事件智慧水務(wù):產(chǎn)銷差綜合分析面臨的挑戰(zhàn)產(chǎn)銷差水為水務(wù)公司日常運(yùn)營活動(dòng)帶來可觀的運(yùn)營損失。如何減少產(chǎn)銷差，減少運(yùn)營損失，提高經(jīng)營利潤成為水務(wù)公司迫切需求如何通過產(chǎn)銷差數(shù)據(jù)分析，進(jìn)行運(yùn)營優(yōu)化控制，成為產(chǎn)銷差控制技術(shù)難點(diǎn)解決手段利用二次供水（或遠(yuǎn)程水表）監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用時(shí)間序列分析算法，構(gòu)建小區(qū)的月用水量周期模型；對于有全年數(shù)據(jù)的情形：利用月用水量的周期模型，對小區(qū)的年總量進(jìn)行細(xì)分，降低人工經(jīng)驗(yàn)分割的波動(dòng)；對于部分月份數(shù)據(jù)的情形：對IC卡用戶，分析充值交易記錄，得到月用水量；根據(jù)水表或流量計(jì)的部署位置，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，利用圖分析算法，進(jìn)行一個(gè)最佳的分割，極大化每個(gè)分區(qū)間的獨(dú)立性；對于重疊部分，按照水費(fèi)平均分?jǐn)偣┧畢^(qū)域?qū)Ρ确治鰰r(shí)間趨勢分析改進(jìn)措施效果評價(jià)產(chǎn)銷差計(jì)算模式分析預(yù)防性維修優(yōu)化動(dòng)態(tài)水壓控制泄漏檢測現(xiàn)狀洞察控制優(yōu)化二次供水監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)二次供水小區(qū)的月提升水量計(jì)算小區(qū)月用水量周期模型IC卡水購買交易記錄月消費(fèi)折算（平均分?jǐn)偅┗诙嗄陻?shù)據(jù)，得到月消費(fèi)周期模式基于整年水費(fèi)數(shù)據(jù)，修正月用水量當(dāng)前周期的用戶水費(fèi)的折算人工收費(fèi)交易記錄大用戶遠(yuǎn)程水表數(shù)據(jù)當(dāng)前周期收入計(jì)算智慧水務(wù):管網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測供水系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)管網(wǎng)爆管/泄漏事件頻繁，中等城市每年有上百起水管網(wǎng)事故，大大影響著城市的正常運(yùn)營；水泄漏率高，中國城市的平均水泄漏率為21.5%。解決手段建立基于歷史維修數(shù)據(jù)分析的管網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測系統(tǒng)；重點(diǎn)維修2%的高危管道，可減少20%的泄漏事件；準(zhǔn)確度比人工經(jīng)驗(yàn)提高3～10倍；提高預(yù)防性維修的針對性，降低泄漏率；投資較低，不安裝額外的設(shè)備和儀表；1、管網(wǎng)GIS系統(tǒng)2、維護(hù)工單和故障報(bào)告3、其他歷史數(shù)據(jù)a.數(shù)據(jù)質(zhì)量分析b.故障預(yù)測模型c.故障風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)及可視化1、預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃2、維護(hù)工單派發(fā)智慧水務(wù):管理員優(yōu)化操作流程，減少人工成本功能展示:

優(yōu)化工作人員的時(shí)間表，最小化無效工作時(shí)間，最大化生產(chǎn)力水管理員和監(jiān)督員最優(yōu)化安排工作人員:

圖形化交互操作

時(shí)間安排選項(xiàng)

手動(dòng)自動(dòng)使用最優(yōu)算法帶更多優(yōu)化的工單分析查詢過濾

公共服務(wù)優(yōu)先級(jí)資產(chǎn)和它的現(xiàn)狀類型人員位置優(yōu)化過的工單計(jì)劃表地圖顯示未被安排的和已安排的工單，并用不同色彩標(biāo)記人員分配未被計(jì)劃的工單列表智慧水務(wù):

管理員通過可視化的方式監(jiān)測用戶用量功能展示:

用水量的可視化展現(xiàn)及用水模式分析水管理員獲得全市的賬戶、資產(chǎn)和工單可視化信息:

賬戶和工單的空間地理可視化

分類和過濾信息以便更容易了解和分析

通過報(bào)表顯示趨勢客戶賬戶地圖平均耗水量在前10%的客戶賬戶詳細(xì)信息未計(jì)劃安排的工單地圖通過在地圖上選擇的方式選擇需要處理的工單智慧水務(wù):通過節(jié)水門戶，幫助用戶識(shí)別用水模式，提倡水資源可持續(xù)利用智慧水務(wù):水環(huán)境安全預(yù)警兩大系統(tǒng)水環(huán)境安全預(yù)警Web系統(tǒng)水環(huán)境安全評價(jià)模型構(gòu)架工具三類用戶公眾：提供流域水環(huán)境的全面、實(shí)時(shí)展示，提高公眾在水環(huán)境保護(hù)上的互動(dòng)專家：通過實(shí)時(shí)監(jiān)測、精細(xì)評價(jià)、溯源分析、場景模擬，防患于未然決策者：通過全面、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)展示和可視化展示，保證流域水環(huán)境的全程可視可控和統(tǒng)籌規(guī)劃五項(xiàng)功能公眾門戶現(xiàn)狀監(jiān)控評價(jià)預(yù)警事故應(yīng)急藍(lán)藻監(jiān)測三大技術(shù)特點(diǎn)開放式架構(gòu)：支持與不同數(shù)據(jù)源的整合科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法：采用國際標(biāo)準(zhǔn)框架，運(yùn)用一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜簺Q策算法（熵權(quán)、AHP、聚類分析），降低專家的個(gè)體偏差強(qiáng)大的擴(kuò)展能力：可對不同類型公共水域水環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測智慧水務(wù):河流水環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)控融合采集的數(shù)據(jù)信息“創(chuàng)建“可視化的虛擬河流科學(xué)家，教育工作者和政府決策者，通過由電腦綜合數(shù)據(jù)形成的“虛擬”河，以進(jìn)一步了解生態(tài)系統(tǒng)，觀察沉積物和化學(xué)污染物，深入了解人類對水質(zhì)和魚類的遷移的影響。修定區(qū)域發(fā)展政策和模式傳感器數(shù)據(jù)的收集和處理借助IBM的新的“流計(jì)算”技術(shù)，對分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)收集到的實(shí)時(shí)的連續(xù)的物理、化學(xué)和生物數(shù)據(jù)流進(jìn)行檢查分類并按優(yōu)先次序處理分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)由移動(dòng)和固定無線傳感器（每個(gè)傳感器都有自己的計(jì)算芯片）組成的一個(gè)分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)收集傳送流域的物理，化學(xué)和生物的變化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)1996年，紐約州長柏德基簽署了哈德森河河口管理法案，這是一個(gè)為長期保護(hù)和恢復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)（從特洛伊大壩到紐約港入?？冢┑娜嫠{(lán)圖。智慧水務(wù):