“厂站网河库”提质增效一体化智能管理系统

　　一、背景介绍

　　近年来,由于城镇排水管网不完善,污水处理厂处理能力不足,污水,垃圾直排入河等原因造成城市黑臭水体问题，以及强降雨等造成的城市积水内涝及溢流污染问题时有发生。

　　为深入贯彻落实习近平生态文明思想，不断推动生态文明建设，加快推进污水处理提质增效工作，住建部、生态环境部、发展改革委等提出“厂站网河库一体、供排一体、建设运维管理一体、城乡一体”的治水理念，旨在全面提升城市排水设施在污水提质增效黑臭水体整治、防汛排涝的系统化服务保障能力。

　　二、系统介绍

　　“厂站网河库”主要是指城市排水系统中的污水厂、排涝提升泵站、闸站、排水管网、城市内外河湖、水库等多种系统单元，它们彼此相互影响、相互制约。

　　“厂站网河库”一体化排水管理系统以城市水安全及流域水质达标为目标，借助GIS技术、物联网技术、互联网技术、大数据、AI模型算法、逐步实现对流域内所有 厂、站、网、河、库等各单元的水文、水质、运行状态、溢流等情况进行实时监控;对所辖流域内所有的河、池、闸、站、雨污管网及污水厂进行统一调度和一体化管理，逐步实现各涉水要素信息化、自动化和智慧化运行。

　　(一)污水处理厂智慧监管

　　融合数据监测、三维仿真、数据交互、运行模拟、仿真控制技术，对生产运行数据的深入分析挖掘，对运行的模拟、监控、诊断、预测和控制，构建污水厂“源头把控、过程管控、结果可控”三位一体的数字化运营模式，各污水厂之间可以实现水量联动联调，实现处理厂的水量均衡，可以有效避免单一污水厂的超负荷运行状态。

　　同时实现厂网协同诊断、厂站联动控制，助力污水系统稳定达标、降本增效和低碳转型。

　　(二)城市排水管网及内涝监测

　　利用物联网感知设备，通过对重点区域易涝点、管网液位流量监测以及视频监控，建立排水系统模型，实现排水系统能力评估、城市内涝风险预测，结合专家知识库，优化排水系统科学调度决策，建立高灵敏度科学应急调度体系，支撑城市排水防涝能力提升。

　　(三)闸泵智能化监控调度

　　通过对相关闸站、泵站进行智能化改造建设，实时监控设备状态(电流、电压、启停状态、开关状态、故障等)、闸门开度、水泵流量、水位、实时视频等，完善闸泵站运行全过程状态的可视化监控和智能化控制，从而实现对闸泵站水资源的有效运行管理、快速响应和调度配合。

　　1、单独泵站调度、泵站与泵站之间调度：防溢漫的同时充分利用管网蓄水能力。

　　2、泵站与污水处理厂之间的调度：将污水均匀输送至污水处理厂，防止溢漫和内涝。

　　3、污水处理厂之间的调度：平衡污水处理能力，提升排水系统整体运行效率。

　　(四)河湖库信息化监测

　　通过对城市内外河湖、水库、调蓄池等涉水环境进行水位、流量、库容、结构安装状态等信息的实时监测，结合气象、地形、水文数据可以为管理部门提供全面及时的数据支撑和排调管理。

　　(五)厂站网河库一体化智能监管平台

　　通过物联网技术实现排水各环节水质、水量、设备状态的监测，完成数据汇聚构建统一智能监管平台，以全域涉水数据和系统的集约管理，促进水务设施运维业务一体化管理，最终实现涉水要素“厂站网河库”的一体化调配，提高排水设施监控与调度效率，实现数字化管理，推动城市水环境治理水平。

　　1、实时数据和视频监控：能够实时监控污水厂、管网、河道、泵站和水库的实时数据和运行情况。

　　2、排水管网模型分析：利用排水管网模型、水力模型的模拟结果，结合排水业务场景进行分析应用，满足排水智能分析的决策需求，从而优化排水系统的运行和管理。

　　3、调度一体化：溢流污染调度、积水调度、水库与河道联合调度、河道超限调度、人员车辆的全方位实时管理，及时响应、调度协同作业等。

　　4、巡管护系统：采用工单管理系统，完善“厂站网河库”一体综合的巡检、巡查、维修养护流程。

　　5、预警预案：针对污水厂进水水量变化和水质不平衡等情况，制定和管理相应的进水调配预案，以保障污水处理系统的稳定运行和水质的合格性等。

　　三、系统价值

　　(一)综合管理的高效性

　　成功构建了一个涵盖雨水和污水从产生源头到最终处理的全方位、一体化综合管理体系，彻底改变了过去雨污水管网和污水处理厂等各自为政的分散局面。这种高度整合的模式确保了整个排水系统内各个环节之间的紧密协作与无缝衔接。

　　(二)增强城市防洪排涝能力

　　通过对雨污管网的监控，提高管道的输水能力，减少雨水在管道内的滞留时间。排水管网、污水处理厂与城市的河道、湖泊等水系相互连通，形成一个有机的排水网络，共同承担起泄洪和调蓄的功能。

　　(三)优化污水治理效果

　　通过在管网关键节点安装的在线监测设备，能够实时获取污水的各项指标数据。这些数据为污水处理厂提供了准确的进水信息，使其能够提前调整处理工艺和运行参数，以适应不同的进水条件，保证出水水质稳定达标。

　　(四)减少环境污染风险

　　对于可能发生的污水泄漏事故，厂网一体化的管理模式能够迅速定位，应急处理团队能够在第一时间赶赴现场进行修复和处置，定期对雨污管网进行检测和维护，及时发现并修复管道的破损和渗漏问题，将环境污染的影响控制在最小范围内。

　　(五)降低系统建设和维护成本

　　一体化的管理模式能够集中调配人力、物力和财力资源，实现维护作业的规模化和专业化。同时，共享的维护设施和技术团队也能够提高维护工作的效率和质量，降低总体维护成本。