總體情況


城鎮污水收集管網和污水處理系統作為城市重要的市政公用基礎設施,是城市排水管理系統的重要組成部分，承擔著接收和處理生活污水的重任,在消減污染和凈化環境方面發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,全力做好城鎮污水處理廠及污水收集管網疫情防控工作,保持城鎮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的基礎上，研發了疫情防控專題應用功能，更好的保障城鎮排水安全管控，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簡介


繪宇智慧排水綜合管控系統基于“物聯感知、信息共享、科學決策、精細管理”的理念設計，以物聯網、大數據、GIS、移動互聯網技術為基礎，通過建立前端監測感知體系，實現排水管網、泵站、排放口等監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、聯動化、智能化方向發展，持續提高排水綜合管理水平。


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系統構成


智慧排水管控系統由“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測網

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

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、巡檢養護系統、在線監測系統、應急指揮系統等，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模優化等，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

建立標準規范、信息安全、日常養護管理、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域內的疫情點、疫情小區、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、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、生化系統污水外露面、污泥處理系統、污水收集管網系統、污水泵站等重點防控位置。

圖4 排水重點防控對象分布

4.污水管道水位監測

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

圖5 污水泵站水位監

5.排放口水質監測

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

圖6 排放口水質監測

6.排污影響區域分析
利用排水水力模型對高危區的污水的影響區域進行分析，分析結果按照影響效果在地圖上用不同顏色進行渲染，直觀展示高危區污水影響區域，為高危區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.排水設施養護管理

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

5.移動APP巡檢應用
利用移動APP管網巡檢系統，巡檢人員通過GPS 定位，及時發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.排水運行在線監測


通過物聯網、SCADA、三維仿真等技術，實時監控水閘、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，實現智能化泵閘聯動控制，為防澇指揮提供科學依據。
圖14 在線監測
圖15 河道水位監測

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，結合管網監控數據，氣象雨情狀況，實現對城市匯水區智能劃分、排水網管、管點飽和度分析，為管網規劃、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、污水泵站工作的全體員工不受病毒感染。目前，我們計劃將本系統部署在珠海進行系統試用。