本项目需整合和共享 XXX 区已建的相关基础数据,以及与智慧排水工程相关的基础数据、监测数据、视频监控数据等数据资源。本项目建设完成之后,系统数据可以实现与大渡口区智慧城市相关系统的数据共享,为 xxx 区智慧城市建设的智慧排水业务板块建设构建良好的数据基础。

次平台信息量巨大,包含各个不同业务目的的应用系统。按照处理时限的差别, 不同的应用可以分为实时( Real-time) 和批处理( Batch) 两类。实时是指用户进行操作后系统即时反应进行处理的应用,主要用于信息检索、实时业务实施等;批处理是指在特定的时间( 如每日或每月最后一天的晚十点),对于大量数据进行统一处理的应用,主要用于数据整理、分析等。 对于系统的使用,需要对系统用户的操作响应时间综合考虑,在内部系统中尤其重要,由于外部系统的影响因素复杂,因此仅规划内部系统的性能:

  • 用户注册平均响应时间小于 1s;
  • 个人基本信息查询 1-3 秒;
  • 应用查询 1-3 秒;
  • 信息调阅 1-5 秒;
  • 统计报表生成平均响应时间 3-5 秒;

批处理应用系统按照运行频率可分为日次、周次、月次、年次,分别规划运行性能为:

  • 日次处理小于 8 小时;
  • 周次处理小于 8 小时;
  • 月次处理小于 24 小时;
  • 年次处理小于 36 小时。

1 智慧排水基础数据管理系统

序号模块功能需求
1基础数据综合查询支持按管网名称、管径查询、编号查询、材质查询和关键字查询,并支持根据数据类型不同分图层展示。
2维护维修信息查询可按照维修单编号、修复时间、维修位置、维检人员等查询相关的维护维修历史记录。
3隐患点信息查询可按照隐患名称、隐患类别、隐患位置、排查时间、排查人员等查询相关的隐患点记录信息。
4监测设备信息查询可按照设备名称、设备编码、设备类型、设备工作状态等查询相关的传感器设备信息。
5基础数据的统计分析系统可实现多维度对排水系统基础数据进行统计分析,并支持用各种图表如柱状图、表格、报表等形式进行展示,并支持自定义关键字搜索和统计分析。
6统计分析结果导出系统支持将各类统计结果,以图片、表格、文档的方式导出下载,并支持统计分析结果的在线打印。

2 智慧排水实时监测与报警系统

序号模块功能需求
1管网运行状态监测通过实时采集排水管网运行流量、液位等参数,实现排水管网运行状态在线监测,方便用户实时、全面掌握排水管网运行状态,同时为排水管网风险评估、预警与分析和模拟分析提供数据支持。
2河道水位监测通过实时采集城市暴雨过程中河道包括河涌、调蓄湖水位监测数据,实现河道水位在线监测,方便用户实时掌握河道水位,有利于更好地应对汛期河道因水位过高引起的倒灌现象。
3易积水点水位监测通过接入城市暴雨过程中重要路段地势低洼处积水深度,实时获取易积水点水位,方便用户实时掌握易积水点水位,有利于更好地应对汛期重要路段地势低洼处积水给道路交通和百姓出行带来的不便。
4排口水质监测实时获取水质数据,并进行监测预警。
5排水管网运行规律分析基于管网液位、流量数据的积累,结合雨水管网液位流量与降雨量的运行关系,污水管网液位流量与季节、日期类型、时间段运行的关系、通过数据探索,最终形成污水管网和雨水管网的运行规律曲线。
6多设备关联分析通过多设备关联分析,如管网上下游设备分析,结合管网运行规律曲线,可有效识别管网运行过程中出现的淤积、渗漏问题。
7多时段关联分析通过一个设备在不同时段运行规律,如污水管网在旱季和雨季流量液位差异,结合运行规律曲线,有效识别污水管网降雨入渗,雨水管网污水管网混接等问题。
8排水管网故障管理对通过监测分析、管网日常巡查等识别出的排水管网安全运行故障进行统一管理。
9管网运行阈值设置基于已经识别的规律曲线,结合管网运行的一些规律,可以通过设定一定的规则阈值,实现管网安全运行问题自动识别及提醒。
10排水报警提醒通过采集前端设备的实时数据,实时监测的数据发生异常,包括设备出现 0 值、无值、超量程数据以及断电等情况,系统可自动进行报警并提供统计显示,同时支持异常原因分析。
11排水报警分析和审核系统出现报警信息后,监测数据以曲线图、柱状图等多样化的图形展示方式体现,监测分析人员通过监测曲线对报警信息进行综合分析,最终根据分析结果进行审核,确定是否为误报信息。
12排水报警信息推送当确定为报警信息后,可以通过短信/微信的形式及时推送至相关责任人,相关责任人可以对报警信息进行反馈。
13排水报警信息解除系统可通过解除,对误报以及处理完毕的报警信息进行解除,解除后信息不在列表中展示。
14排水报警信息全流程查看支持查看报警提醒到报警解除全流程环节进行记录,支持查看各个环节的时间、处理人、处理意见等。
15排水报警趋势分析支持以曲线图的形式展示出 24 小时、7 天、30 天报警趋势分析图,包括报警时间、报警数值、报警河道名称、位置等信息。

3 管网运维监控系统

序号模块功能需求
1巡查台账列表以列表形式展示巡查台账
2巡查台账查询通过关键字、创建时间、指派人员等信息进行条件组合查询,并展示查询结果
3巡查状态通过巡查状态和巡查结果,进行巡查台账查询,以列表形式进行展示
4巡查详情选择某一条巡查台账,点击即可查看详情,展示巡查任务详细信息
5巡查任务创建通过填写巡查地点、巡查内容、巡查时间等巡查基本信息,创建巡查任务
6巡查任务派发获取组织结构用户信息选择任务执行人员,派发任务给执行人员
7巡查任务单接收在 web 系统和 APP 上都可以接收指派到个人的巡查任务单
8巡查结果上报修改任务状态,填写巡查结果,上传巡查过程中产生的文档、照片、视频等附件
9巡查问题上报巡查过程中发现问题,可选择状态为异常后,填写异常描述,上报问题
10问题台账展示巡查过程中发现的所有问题,内容包括问题描述、发现时间、问题状态、处理人员等
11问题处理指派在问题详情页面可指派处理人员,保存后派发问题处理给执行人员
12问题处理结果反馈在 web 系统和 APP 上接收问题任务,填写处置结果后,上报完成问题处理结果反馈

4 智慧排水一张图

序号模块功能需求
1实时监测展示监测点位信息,查看点位实时监测值、报警信息、设备状态信息等,通过颜色进行监测点位渲染
2管网信息展示管网空间位置,查看管网的基本信息,管道编号、检查井编号、管径、埋深等信息
3地图浏览全屏显示、地图缩放、地图漫游、鹰眼窗口、高亮显示、清空功能、专题图层管理功能
4基本功能提供搜索定位、图层控制、地图标注、统计图表功能
5地图展示提供液位监测点、河道水位监测点、积水监测点、排口水质监测点的空间信息展示,实现图层叠加服务
6基本情况一览表展示服务区域管道基本信息,管道信息根据普查情况统计管线的总长和污水管网以及雨水管网的信息,同时实现了当前内部管道类型的统计等内容
7告警信息统计分析实现对 GIS 地图展示的所有监测设备、监测数据的实时告警信息集中展示。
8监测设备状态展示实现污水远端井自动监测设备、雨水远端井、沿河排口监测设备的运维状态统计,并基于 GIS 地图展示每个监测设备的设备状态。
9综合统计多维度对管网信息进行统计,包括长度统计、管径统计、材质统计等

5 综合大屏管控系统(指挥中心)

序号模块功能需求
1地图浏览全屏显示、地图缩放、地图漫游、鹰眼窗口、高亮显示、清空功能、专题图层管理功能
2管网展示基于 GIS 地图,展示管网、管点、附属设施的空间位置,点击可以查看详细信息
3实时监测展示展示监测点位信息,查看点位实时监测值、报警信息、设备状态信息等,通过颜色进行监测点位渲染
4管网统计长度统计、管点数量和类型统计、附属设施数量统计
5监测点统计监测点类型统计、监测点数量统计、监测点设备状态统计、监测点监测值状态统计
6运维调度分析排水运维调度分析对运维人员巡检的事件类型进行统计。运维人员巡检事件类型分为管网堵塞、井盖丢失、污水冒溢、泵站检修以及排口排污等不同的运维事件。
7事件分析事件来源分析、事件时间统计、事件处理情况统计
8排水口水质综合统计集中展示延程排口的流量、水质监测信息,系统基于 GIS 一张图对排口监测设备的分布情况以及监测信息进行统一展示。

6 应用管理 APP

序号模块功能需求
1排水设施数据进行排水设施数据展示、查询,通过定位功能可以在地图中快速定位到排水设施分布情况,并在地图上进行高亮显示。
2排水设施巡查巡查人员利用手机 APP 对管道、渠井进行常规性巡查,并且巡查人员可以在 APP 中接到通知并查看任务,把巡查结果记录到系统内。
3排水监测数据查看可实现报警的推送,同时可查看相关排水设施的监测数据。

7 智慧排水应用支持系统

序号模块功能需求
1物联网数据采集平台提供物联网数据的采集、汇聚、处理、共享的功能,包括设备管理、数据采集、数据处理和数据共享。
2用户及权限管理系统提供用户管理、角色管理、权限管理、菜单管理、统一认证、统一登录管理
3GIS 服务基于 GIS 地图服务软件部署。

8 智慧排水前端感知系统建设

通过对城市排水管网、河道、排口等排水设施布设物联网感知设备,实现城市排水系统的全息感知,实时掌握城市排水系统状态,及时发现城市排水管网风险,科学指导隐患排查和应急部署。

序号系统设备名称数量
1前端监测设备一体式无线液位传感器15
2多参数水质监测仪11
3视频监控13

8.1 智慧排水监测范围选择

1)管网脆弱、承载能力低的区域

管网脆弱区域,管网发生破损问题较大;管网承载能力低,排水不畅,易引发淤堵或溢流,导致城市内涝。根据管网本身属性如管径、管材和建设年代信息,结合管网维修历史记录统计信息,优先选择管网脆弱、承载能力低管段所在区域进行监测。

2)人口密集区、重点防护目标多,事故影响大的区域

人口密集区域的排水管道一旦发生排水事故,可能会对居民正常生活造成较大影响,或者位于重要路段,因管网事故而带来的次生衍生灾害多。因此需要对以上区域周围的管网进行监测,确保该区域周围管网的安全和稳定运行。

伏牛溪油府路段沿线存在大量居民、企业作坊,污水原接入了伏牛溪沿线干管,但由于时间较久,可能存在管道破损、新增污水排放口、提升泵站溢流等情况,未进入污水干管而直接排入伏牛溪,造成河道污染;伏牛溪流域由于存在附近居民农业种植、沿线居民家禽散养在河道等行为,易产生农业面源污染及水体污染,导致 COD、氨氮、TP 等超标。

伏牛溪流域包含来龙寺湿地公园、恒大麓山湖及口袋沟水库 3 个汇水区水体,有多个进、出水口,且属于人员密集区域,对于箱涵、排口的监测缺乏有效监测手段。

跳蹬河场镇入口、支流处双石河有建桥工业园区排水、幸福华庭公租房等人员密集区,可能存在偷排、漏排、直排现象;跳蹬河沿线幸福华庭公租房区域没有生化池,排放的污水可能会对沿线污水管网产生冲击。可能造成水体污染。

3)水质污染关键点位

河道沿线存在水质污染关键点位,包括人员密集区偷排漏排、河流交界处、雨季污水冒溢等,如产生不达标污水,会对伏牛溪和跳蹬河河道水质产生冲击,严重的可能形成黑臭水体。因此,需对沿线关键点位布设水质监测设备,及时发现水质异常。

跳蹬河流域跨越九龙坡区和大渡口区,上游九龙坡区来水水质会影响到进水现状。

跳蹬河倒虹吸污水压力井在雨季可能产生污水冒溢;污水管网沿线布设在河道两侧,沿线居民可能未按要求将污水排入污水管线,且可能存在过度截留,造成大九污水厂污水干管排污压力大;雨季发生涨水时沿线污水管线都处于淹没状态,可能存在污水外溢或雨水内流。

4)流域重要排口

伏牛溪最终流入长江,因此需要对入江排口水质进行监测,需布设多参数水质监测仪。

8.2 智慧排水监测内容

通过在排水管网系统的上中下游、各子系统交汇点、易发生溢流的位置、雨污截流井等特殊构筑物前、排水泵站、河流区界处布设在线一体式无线液位传感器,监测管网液位,对可能出现或已经发生的管道错接、溢流、淤堵等问题进行研判分析,同时实现对城市管网运行状态实时全面的在线监测,为防汛排涝预警模型提供基础数据支撑。


本系列文章是一个《物联网智慧排水系统整体解决方案》,方案有血有肉结构清晰(252p),方案包括需求分析、项目技术方案、项目实施、产品选型及设计概算等内容。方案来源于公开资料,分享至此仅用于学习交流之用,以下是本站分享的文章目录:

  1. 物联网智慧排水整体解决方案(预算&附件下载)
  2. 物联网智慧排水整体解决方案(建设目标/内容/系统生命周期)
  3. 智慧排水信息化工程的业务目标和现状分析
  4. 智慧排水项目的需求分析(采用信息系统实现业务需要)
  5. 物联网智慧排水系统业务功能及流程分析
  6. 物联网智慧排水系统的数据需求和信息量概算
  7. 物联网智慧排水系统的功能需求分析
  8. 物联网信息系统传输网络设计(各网络技术的简单描述)
  9. 信息系统计算性能和存储资源需求分析(通用计算资源概算选型)
  10. 建设物联网智慧排水系统的总体目标
  11. 智慧排水系统的总体建设任务与分期建设内容
  12. 物联网智慧排水系统的总体架构和逻辑结构
  13. XXX 信息系统集成项目的建设与运行管理方案
  14. 信息系统集成项目的人员配置与培训方案
  15. 信息系统集成项目的风险及效益分析
  16. 信息系统集成项目的运维方案及运维费估算
目 录
  1. 1 智慧排水基础数据管理系统
  2. 2 智慧排水实时监测与报警系统
  3. 3 管网运维监控系统
  4. 4 智慧排水一张图
  5. 5 综合大屏管控系统(指挥中心)
  6. 6 应用管理 APP
  7. 7 智慧排水应用支持系统
  8. 8 智慧排水前端感知系统建设

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