海绵城市智慧排水系统的设计与建设内容

1、设计的关键技术

1）GIS技术

智慧排水系统中涉及大量的地下管线，包含大量的空间和属性信息，需要采用GIS技术的空间分析以及和网络分析功能，实现排水管线的维护、巡检和抢先调度，为智慧排水系统的设计提供重要依据。

2）物联网技术

采用物联网技术实现智慧排水系统中各个设备的全面互联，借助互联网移动通信的优势，及时传输和分析相关数据信息，达到智能化决策的目的。基于大数据技术的支持，显著解决各管理部门之间的信息孤岛问题，进一步提高工作效率和质量。

3）数据库技术

在智慧排水系统设计中，主要采用多源异构数据建库技术，包括联邦数据库、Wrapper/Mediator中间件结构以及数据仓库结构三部分。采用这种数据库技术，能够提升数据查询的效率和准确性，方便添加局部数据之间的异构。

4）移动终端技术

通过相关的App或小程序，工作人员可以使用移动通信工具查看智慧排水系统的GIS地图、管网管理、视频监控、水位流量监控、水质监控、排水口监控、养护和巡检监控等多项内容，实现相应的管理维护功能，实现随时随地办公，提高工作效率。

2、泵站数据监控及控制系统

为实现泵站的自动化控制，排水系统的各个泵站应当以PLC系统进行自动化控制，使用SCADA软件对各个泵站进行组网。通过查看软件显示信息，工作人员可以实时查看各泵站水位、水泵启停状态、设备运行状态等重要信息。该系统应采用B/S结构，确保能够实现画面浏览、远程控制、历史存储和超限报警等功能，自动生成周期性报表，以供工作人员查阅，有助于提高工作效率，解决以往人工环节的不足。排水系统中的泵站自动控制系统通过计算机控制运行。

1）对水泵的自动控制

根据水泵的状态、水位、电网状况以及闸门位置等参数信息，合理确定泵站的工作数量和工作时间段，能够根据实际情况进行实时调整，确保整个系统在节能高效的情况下运行。自动控制中，主要基于PLC自动控制系统进行作业，避免出现某些水泵过度使用或闲置的情况。泵站运行过程中，泵站的运行参数会实时上传至系统调度指挥中心，指挥中心的监控系统可以根据需要对泵站运行参数进行自动调整，必要时可以由指挥中心的工作人员进行手动调整，确保泵站设备始终处于安全运行状态。

2）设备的自动保护控制

在系统中，必须配备完善的自动保护功能，包括电气故障保护、阀门开启故障保护和自动停机保护等，确保设备出现故障时能够及时停止运行，避免故障影响其他设备。功能仍采用PLC自动控制系统实现，系统应具备远程控制功能，可以使用TCP/IP协议对距离较远的泵站进行控制。

3、应用层

应用层将泵站、排水管网、污水厂及相关信息汇总到数据中心，以实现厂、站、网一体化的排水业务N个应用，实现远程管理与控制一体化。通过泵站的控制系统优化设计或改造，实现泵站全自动化运行。同时，实现排水设施的有效管理和实时监控，掌握排水系统实时运行状况。

针对关键设备进行精细化管理，形成联合巡检、运维及应急预案联动的管理模式，提高运行效率和管理水平。通过智能算法、系统优化方法，结合控制仿真模型，实现污水提升泵站群的联合调度，充分发挥污水泵站、传输管网的功能及其互相配合的作用。为取得防涝、控制溢流最大效益为目标，满足不同工况的联合优化调度方案，实现不同排水情况下合理动态地调配水量和负荷，为运营提供科学决策支持。泵站自控改造，主要包括PLC改造及安防系统建设，构建泵站完善的自动化控制系统，有效降低人员成本和人为干扰，提高业务管理水平。科学模型构建，选取辖区内内涝重要区域作为排水分区，进行模型建模分析，对重点设施区域进行控制仿真模型构建，支撑排水管网运行调度，积累排水设施联合运行调度经验。

建设智慧排水系统，对数据统一收集、存储、管理、共享服务、查询、数据分析和可视化展示，包括数据仓库建设、数据治理工具建设、一张蓝图建设等内容。其中，通过一张蓝图的建设，实时掌握城市排水体系信息，辅助决策者全面掌控排水运行数据变化态势，增强水务服务和管控的能力和水平。两个中心，报警中心作为整个平台的神经枢纽，可为防汛应急人员提供有效、精准的内涝和溢流预警预报服务;指挥调度中心，满足应急指挥和决策支持的实体化运行需求。排水N个应用包括联合调度、防汛应急调度、排水设施资产运维、用户权限、项目工程管理、实验室信息管理系统、排水户监管管理系统、移动端应用等应用系统。