惠玉鑫

（江蘇省南京市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，210018，南京）

隨著智慧城市建設(shè)的深化推進(jìn)，城市基礎(chǔ)設(shè)施老化、落后問題日益凸顯。 城市排水系統(tǒng)作為城市重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，是智慧城市的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)智慧排水、智慧管水已是必然趨勢。

水環(huán)境治理是個(gè)長期艱巨的過程。 要實(shí)現(xiàn)從“治污”向“提質(zhì)”邁進(jìn)，應(yīng)充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，結(jié)合水文、水力和水質(zhì)等專業(yè)模型，以“互聯(lián)網(wǎng)+水務(wù)”的新思維，構(gòu)建精細(xì)的指標(biāo)體系和高效的服務(wù)體系，建設(shè)“廠網(wǎng)河湖”平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對水務(wù)運(yùn)維服務(wù)的監(jiān)督考核、分析評估、預(yù)測預(yù)報(bào)、科學(xué)決策的全過程動(dòng)態(tài)管理。

應(yīng)用層是智慧排水系統(tǒng)的核心。以湖北省武漢市某區(qū)水環(huán)境綜合整治項(xiàng)目為例，詳細(xì)闡釋“廠網(wǎng)河湖”一體化智慧排水系統(tǒng)應(yīng)用功能設(shè)計(jì)。

一、綜合監(jiān)管平臺(tái)

綜合監(jiān)管系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對管網(wǎng)、泵站以及河湖水環(huán)境、水資源、水生態(tài)的綜合管理，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用等技術(shù)， 可實(shí)時(shí)查看監(jiān)測對象的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)及運(yùn)行情況， 及時(shí)掌握運(yùn)行規(guī)律、預(yù)警信息，智能判斷決策方案，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、有效控制，全流程、精細(xì)化管理目標(biāo)。 主要包含綜合決策一張圖、實(shí)時(shí)監(jiān)控一張圖兩個(gè)功能模塊。

1.綜合決策一張圖

通過綜合決策一張圖，能夠了解生產(chǎn)運(yùn)行基本情況，并利用數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)可改進(jìn)的問題。 提供綜合決策一張圖的總覽視圖，宏觀分析排水改造及河湖治理情況， 可視化呈現(xiàn)運(yùn)行、經(jīng)營、維護(hù)和管理狀況。

2.實(shí)時(shí)監(jiān)控一張圖

利用GIS 地圖，以“一張圖”的方式總覽所有地理信息、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息和監(jiān)測監(jiān)控信息，并將各類信息進(jìn)行歸類分層次展現(xiàn)。

排水系統(tǒng)方面， 包含排水戶、管網(wǎng)、泵站、污水處理站、排水口及排放水體，在對應(yīng)地圖使用不同圖標(biāo)進(jìn)行標(biāo)注，集中反映泵站、管網(wǎng)及相關(guān)排水設(shè)施的地理位置、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和運(yùn)行工況。

河湖治理方面，展示信息包括排水口、河道斷面、截流井、一體化設(shè)備的出水水質(zhì)、河湖水位、雨量、流量、曝氣、泵閘等工況、人員、物資、事件等各種相關(guān)信息，在空間上將各河道相關(guān)聯(lián)，重點(diǎn)突出治理河道的全景場景及重要水利設(shè)施，并提供當(dāng)前調(diào)度模式、不同降雨預(yù)警的展示界面。 展示監(jiān)測點(diǎn)預(yù)警狀態(tài)， 并可獲取詳情。用戶通過一個(gè)界面， 可以掌握系統(tǒng)覆蓋河道的所有監(jiān)測信息和基礎(chǔ)信息，為決策提供直觀的輔助信息。

二、在線監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)

通過前端水質(zhì)、水量、水位監(jiān)測儀器及攝像頭等在線感知設(shè)備，對管網(wǎng)、泵站、河湖等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)時(shí)查看數(shù)據(jù)變化。 在地圖上展示當(dāng)前監(jiān)測數(shù)據(jù)，包括監(jiān)測時(shí)間、名稱、預(yù)警狀態(tài)等， 以顏色深淺代表指標(biāo)健康狀態(tài)。

結(jié)合站點(diǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，合理設(shè)置告警規(guī)則， 以WebGIS 展示監(jiān)測點(diǎn)位位置以及管道流向拓?fù)潢P(guān)系，按照告警規(guī)則實(shí)時(shí)監(jiān)控各站點(diǎn)告警狀態(tài)。針對告警情況，管理員可以進(jìn)行告警、生成工單并跟蹤管理處理流程。

基于智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對河湖重要水功能區(qū)、重點(diǎn)斷面、水利工程、 風(fēng)險(xiǎn)排水口等的視頻監(jiān)控，展示實(shí)時(shí)視頻監(jiān)測畫面，自動(dòng)分析判別河湖污染及安全威脅等問題，自動(dòng)報(bào)警并推送消息給運(yùn)營管理人員，同時(shí)保存報(bào)警視頻文件。

三、資產(chǎn)管理系統(tǒng)

全生命周期資產(chǎn)管理系統(tǒng)以項(xiàng)目建設(shè)資產(chǎn)、物資、備品備件、監(jiān)測設(shè)備設(shè)施為管理核心， 對資產(chǎn)進(jìn)行從采購入庫到報(bào)廢出庫全生命周期管理，達(dá)到資產(chǎn)變動(dòng)可查詢、臺(tái)賬變動(dòng)可追蹤目的， 實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行精細(xì)化管理，保障項(xiàng)目移交。 主要功能包括資產(chǎn)臺(tái)賬采購、資產(chǎn)領(lǐng)用、資產(chǎn)轉(zhuǎn)移、資產(chǎn)維護(hù)、資產(chǎn)盤點(diǎn)、資產(chǎn)報(bào)廢。

資產(chǎn)臺(tái)賬采購模塊包括新增采購單、資產(chǎn)采購審批、資產(chǎn)采購申請查詢； 資產(chǎn)領(lǐng)用模塊主要對資產(chǎn)的領(lǐng)用信息、 領(lǐng)用申請、 領(lǐng)用審批狀態(tài)、歷史領(lǐng)用單進(jìn)行管理；資產(chǎn)轉(zhuǎn)移模塊主要對資產(chǎn)轉(zhuǎn)移信息、 轉(zhuǎn)移申請、轉(zhuǎn)移審批狀態(tài)、歷史轉(zhuǎn)移單進(jìn)行管理；資產(chǎn)維護(hù)模塊主要對資產(chǎn)維修信息、維修申請、維修審批狀態(tài)、歷史維修單進(jìn)行管理；資產(chǎn)盤點(diǎn)模塊主要對資產(chǎn)盤點(diǎn)單、盤點(diǎn)審批狀態(tài)、盤點(diǎn)結(jié)果、 歷史盤點(diǎn)單進(jìn)行統(tǒng)一管理；資產(chǎn)報(bào)廢模塊主要對資產(chǎn)報(bào)廢信息、報(bào)廢申請、報(bào)廢審批狀態(tài)、歷史報(bào)廢單進(jìn)行管理。

四、日常運(yùn)維系統(tǒng)

1.廠網(wǎng)站河一體化協(xié)同管理

廠網(wǎng)站河一體化協(xié)同管理模塊包括管網(wǎng)運(yùn)維、河道運(yùn)維、泵站運(yùn)維、巡檢養(yǎng)護(hù)管理、 防汛管理等功能，以水安全、水環(huán)境、水資源和水生態(tài)管理目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，對各部門提出對應(yīng)的巡檢養(yǎng)護(hù)指標(biāo)， 并進(jìn)行全過程監(jiān)督，最終執(zhí)行結(jié)果在系統(tǒng)中通過專題等形式展示，實(shí)現(xiàn)科學(xué)評價(jià)。

以系統(tǒng)思維、 生態(tài)理念綜合施策，積極探索實(shí)踐“廠網(wǎng)站河一體化綜合治理模式”， 通過智慧水務(wù)管控平臺(tái)，統(tǒng)一對污水處理廠、排水管網(wǎng)、排水設(shè)施集中管理、提標(biāo)改造，構(gòu)建完整、連通的排水系統(tǒng)，提高管網(wǎng)和泵站等設(shè)施保障標(biāo)準(zhǔn)和防汛能力，更好地保護(hù)河湖水環(huán)境。

通過實(shí)施廠網(wǎng)站河一體化指揮調(diào)度和小流域、 網(wǎng)格化生產(chǎn)運(yùn)營，充分優(yōu)化提升污水收集處理的全系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)“水質(zhì)保障、水量均衡、水位預(yù)調(diào)”，顯著改善水體黑臭現(xiàn)象，同時(shí)整體提升防汛保障水平，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對突發(fā)事件。

合理規(guī)劃不同管理部門的巡檢養(yǎng)護(hù)計(jì)劃， 對人員配置及路線進(jìn)行預(yù)設(shè)，對任務(wù)進(jìn)行下發(fā)管理；巡檢人員利用手機(jī)App 接收及執(zhí)行巡檢養(yǎng)護(hù)任務(wù)，掌握當(dāng)前設(shè)施設(shè)備情況，對問題及時(shí)上報(bào)匯總， 統(tǒng)計(jì)分析巡檢養(yǎng)護(hù)情況，為后續(xù)工作計(jì)劃安排提供決策支撐，為管理人員提供評價(jià)考核依據(jù)，為水務(wù)設(shè)施設(shè)備的調(diào)度管理提供運(yùn)維后備支撐。 主要功能模塊包含巡檢養(yǎng)護(hù)一張圖、巡檢養(yǎng)護(hù)計(jì)劃管理、任務(wù)管理、考核評價(jià)、統(tǒng)計(jì)分析。

2.手機(jī)端App 系統(tǒng)

手機(jī)端主要實(shí)現(xiàn)監(jiān)測、設(shè)備管理、巡檢養(yǎng)護(hù)等隨時(shí)查看、管理、審批的需求，同時(shí)能夠及時(shí)接收工單，使管理人員快速到達(dá)問題現(xiàn)場處理管網(wǎng)溢流、河道突發(fā)污染等問題。 主要功能模塊包含待辦事項(xiàng)、 實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)警管理、歷史查詢、報(bào)表管理、事件模塊、設(shè)施盤點(diǎn)、工單管理、巡檢養(yǎng)護(hù)等。

待辦事項(xiàng)模塊可提醒管理任務(wù)工單、調(diào)度令、巡檢工單，幫助執(zhí)行人員及時(shí)處理問題；實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊可實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)以及地理位置的實(shí)時(shí)展示，并展示數(shù)據(jù)告警信息；預(yù)警管理模塊實(shí)現(xiàn)對河湖的監(jiān)測預(yù)警，提醒管理人員及時(shí)查看河湖異常狀態(tài)；歷史查詢模塊實(shí)現(xiàn)對歷史數(shù)據(jù)、 工單、調(diào)度令、告警等信息的查詢；報(bào)表管理模塊實(shí)現(xiàn)制定固定模板，按時(shí)生成所需報(bào)表數(shù)據(jù)并進(jìn)行查看等功能；事件模塊實(shí)現(xiàn)對公眾舉報(bào)事件的查詢以及上報(bào)問題的管理；設(shè)施盤點(diǎn)模塊實(shí)現(xiàn)對河湖系統(tǒng)資產(chǎn)盤點(diǎn)，核實(shí)資產(chǎn)數(shù)量與清單，輔助資產(chǎn)管理系統(tǒng)Web端數(shù)據(jù)核實(shí)管理；工單管理實(shí)現(xiàn)對工單的接收以及工單任務(wù)的處理，上報(bào)處理詳情，跟蹤工單任務(wù)流程；巡檢養(yǎng)護(hù)模塊實(shí)現(xiàn)對巡檢養(yǎng)護(hù)任務(wù)的接收，管理巡檢養(yǎng)護(hù)點(diǎn)，展示信息，并上報(bào)巡檢養(yǎng)護(hù)詳情。

五、應(yīng)急管理一體化系統(tǒng)

應(yīng)急管理一體化是以應(yīng)急安全管理為核心， 以增加指揮調(diào)度指令執(zhí)行力度為目的，充分利用物資庫、專家?guī)斓雀黝愘Y源協(xié)調(diào)現(xiàn)場搶險(xiǎn)，以達(dá)到險(xiǎn)情處理過程的高度協(xié)調(diào)和統(tǒng)一，使險(xiǎn)情處理過程可見、可控、可追溯。 應(yīng)急管理模塊功能包括險(xiǎn)情管理、一網(wǎng)四庫、協(xié)同管理、公眾參與。

險(xiǎn)情管理模塊可以實(shí)時(shí)查看當(dāng)前險(xiǎn)情及歷史險(xiǎn)情， 及時(shí)發(fā)布險(xiǎn)情信息，及時(shí)做好險(xiǎn)情處理工作，對險(xiǎn)情的發(fā)布、查詢等進(jìn)行全流程管理。功能包括險(xiǎn)情發(fā)布、 實(shí)時(shí)險(xiǎn)情和險(xiǎn)情查詢。

一網(wǎng)四庫模塊以“一張圖”的形式在地圖上展示當(dāng)前險(xiǎn)情、 搶險(xiǎn)人員、物資點(diǎn)等信息，同時(shí)展示當(dāng)前預(yù)警條件下的預(yù)案庫、專家?guī)?、搶險(xiǎn)隊(duì)伍及物資庫，以及視頻信息庫情況。

協(xié)同管理模塊主要實(shí)現(xiàn)對相關(guān)部門的數(shù)據(jù)推送及共享功能。 數(shù)據(jù)推送方面，對氣象、水文、交通、武警等相關(guān)部門預(yù)留與防汛有關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一接口， 當(dāng)有相關(guān)防汛信息以及險(xiǎn)情數(shù)據(jù)需求時(shí)，以統(tǒng)一格式文檔接入平臺(tái)、展示信息。 數(shù)據(jù)共享方面，可對位置、時(shí)間、險(xiǎn)情等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理， 以統(tǒng)一的格式進(jìn)行群發(fā)共享， 或選擇指定的部門或人員單獨(dú)發(fā)送。

公眾參與模塊對社會(huì)公眾提供河湖問題投訴舉報(bào)入口， 支持文字、圖片、視頻等形式的內(nèi)容上傳，并發(fā)送給相關(guān)管理人員進(jìn)行進(jìn)一步處理。

六、績效管理動(dòng)態(tài)化系統(tǒng)

績效考核管理系統(tǒng)面向項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)行完整生命周期，以績效指標(biāo)體系為核心，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)行績效評價(jià)。 系統(tǒng)包括指標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、績效標(biāo)準(zhǔn)管理、指標(biāo)計(jì)算評分、績效統(tǒng)計(jì)分析等功能模塊，通過系統(tǒng)性績效評價(jià)，全面反映工程項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)行效果， 更具針對性地指導(dǎo)業(yè)務(wù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管控與決策。

七、廠網(wǎng)河湖決策智能化系統(tǒng)

通過智慧水務(wù)平臺(tái)聯(lián)合調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對泵站等控制性工程等調(diào)度對象的管理，管理內(nèi)容主要包括：對各調(diào)度對象的實(shí)時(shí)調(diào)度運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管，各調(diào)度對象的遠(yuǎn)程及自動(dòng)化控制調(diào)度， 各調(diào)度對象在不同調(diào)度模式、不同調(diào)度場景下的調(diào)度規(guī)則制定與管理，調(diào)度指令的發(fā)布與管理，調(diào)度預(yù)案的管理， 歷史調(diào)度信息的管理等。 通過系統(tǒng)運(yùn)用，可實(shí)現(xiàn)排水系統(tǒng)的精細(xì)化、智慧化調(diào)度管理，為水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)管、水環(huán)境優(yōu)化調(diào)度提供技術(shù)基礎(chǔ)保障。

通過數(shù)據(jù)積累及大數(shù)據(jù)分析，可對排水系統(tǒng)中混錯(cuò)接、漏損、淤積、偷排漏排以及河水倒灌等問題進(jìn)行排查，并進(jìn)行數(shù)據(jù)展示管理。 同時(shí)，可分析排水系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)數(shù)據(jù)， 對調(diào)度運(yùn)行情況形成以地圖為基礎(chǔ)的調(diào)度專題圖。

針對湖泊生態(tài)水量需求以及水環(huán)境水量需求， 統(tǒng)一水環(huán)境容量，實(shí)時(shí)監(jiān)控河湖水量，對比分析展示入湖水量數(shù)據(jù)， 找到河湖水量變化趨勢及規(guī)律，從而分析河湖問題，具備水量告警功能，輔助河湖調(diào)度運(yùn)行管理。

對典型污染事件進(jìn)行歷史回溯分析， 便于分析調(diào)控手段及管理策略，輔助管理決策。 通過分析警情事件與污染源的關(guān)聯(lián)， 梳理警情點(diǎn)、影響區(qū)域、起停時(shí)間等信息，形成歷史污染事件庫，為精細(xì)化管理區(qū)域排水提供參考。

在“廠網(wǎng)河湖”智能化運(yùn)營管理機(jī)制下，一方面，城市排水系統(tǒng)設(shè)施投資建設(shè)和資產(chǎn)管理主體統(tǒng)一，能夠協(xié)調(diào)建設(shè)時(shí)序、建設(shè)條件，高效實(shí)施統(tǒng)籌建設(shè)，有利于排水系統(tǒng)的建設(shè)完善，避免出現(xiàn)因各類設(shè)施規(guī)模能力不匹配而影響城市排水系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的情況；另一方面，城市排水系統(tǒng)設(shè)施運(yùn)行主體統(tǒng)一， 各類設(shè)施聯(lián)調(diào)聯(lián)動(dòng)，“廠網(wǎng)河湖”協(xié)調(diào)運(yùn)行，排水系統(tǒng)的整體運(yùn)行效能提升，進(jìn)而提升其應(yīng)對汛期、突發(fā)事故、設(shè)備檢修、違規(guī)排水等特珠運(yùn)行工況的能力，增強(qiáng)抗沖擊能力和運(yùn)行穩(wěn)定性。

八、公眾互動(dòng)平臺(tái)

建設(shè)智慧河長牌系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)河湖生態(tài)信息的全面普及與公開，并為公眾提供掃碼互動(dòng)渠道，實(shí)現(xiàn)政府與公眾之間的及時(shí)互動(dòng)反饋，為水生態(tài)治理常態(tài)化提供支撐。 為其配備河長信息顯示屏，動(dòng)態(tài)顯示河道概況、保護(hù)目標(biāo)、河長職責(zé)、河道治理工程進(jìn)展、河水質(zhì)量等級情況等，河長可掃碼簽到巡河， 公眾可掃碼關(guān)注河道管理，參與河湖保護(hù)。 同時(shí)，顯示屏還可以實(shí)現(xiàn)周邊環(huán)境、所處位置、近期新聞、天氣預(yù)報(bào)等相關(guān)信息的綜合展示，為公眾提供基礎(chǔ)信息服務(wù)。 智慧河長牌系統(tǒng)主要功能還包括智慧照明、視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、廣播對講、公共WiFi 接入、智能充電、信息展示等。 ■