智慧水務解決方案

方案介紹

◆ 監(jiān)測目標

　　建成布局合理、結(jié)構(gòu)完備、功能齊全、高度共享的空-天-地一體化水務基礎信息采集與傳輸系統(tǒng);

　　建立水環(huán)境系統(tǒng)的在線監(jiān)測能力，獲取真實、有效的數(shù)據(jù)，摸清水環(huán)境問題的病因;

　　提高城市水環(huán)境治理與防洪排澇管理的監(jiān)控抓手能力,為智慧水務平臺提供數(shù)據(jù)基礎。

監(jiān)測原則

　　業(yè)務導向、面向管理

　　現(xiàn)場與中心相結(jié)合，現(xiàn)場工程設施全部建設自控系統(tǒng)。運管中心通過則通信網(wǎng)絡實現(xiàn)對各個現(xiàn)場自控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集、匯總與集中監(jiān)控管理，為區(qū)域整體聯(lián)調(diào)聯(lián)控提供基礎條件。

　　現(xiàn)場自控、集中監(jiān)控

　　以業(yè)務為導向，針對各涉水環(huán)境治理業(yè)務需求構(gòu)建綜合監(jiān)控體系，以輔助運維及決策為出發(fā)點，兼顧模型校核等多角度考慮，發(fā)揮監(jiān)控作用，全面服務于管理。

　　數(shù)據(jù)有效、經(jīng)濟可行

　　遵循流域整體布局原則，在河流關(guān)鍵節(jié)點布設流量、水位監(jiān)測點，掌握水資源分配動態(tài)數(shù)據(jù);對于重點斷面重點部署水質(zhì)監(jiān)測點，實時監(jiān)控水環(huán)境容量及水質(zhì)動態(tài)變化情況。

　　流域部署、突出重點

　　確保監(jiān)測數(shù)據(jù)準確有效，監(jiān)測結(jié)果有效，可用于定量監(jiān)測以及模型參數(shù)率定和結(jié)果驗證，支撐智慧水務系統(tǒng)建設。充分利用和兼容各部門已有監(jiān)測點位和設施，避免重復建設，提高建設的經(jīng)濟性。

方案架構(gòu)

方案內(nèi)容

水資源監(jiān)控

◆ 源水取水監(jiān)控

　　對源水取水進行有效監(jiān)控成為保障水資源安全、提高用水效率的關(guān)鍵。通過實時監(jiān)控水質(zhì)、水量及設備運行狀態(tài)，可以及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，確保供水安全。

　　遠程監(jiān)控中心：設立監(jiān)控中心，配置大屏幕顯示系統(tǒng)、綜合管控系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)等。實時接收并處理前端采集的數(shù)據(jù)，進行可視化展示和報警處理。

　　信息管理平臺：構(gòu)建信息管理平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中存儲、處理、分析和共享。支持歷史數(shù)據(jù)查詢、報表導出、數(shù)據(jù)圖表展示等功能。

　　水質(zhì)監(jiān)測：24小時在線監(jiān)測源水水質(zhì)，包括PH值、濁度、余氯、溫度等關(guān)鍵指標。支持數(shù)據(jù)實時顯示和歷史查詢，便于水質(zhì)變化分析。

　　水量計量：通過流量計實時監(jiān)測取水量。支持數(shù)據(jù)階段性分析和歷史數(shù)據(jù)存儲。

　　設備控制：支持手動、自動和遠程控制水泵、閥門等設備的啟停和調(diào)節(jié)。結(jié)合邊緣計算和邏輯控制，實現(xiàn)供水自動化和節(jié)能降耗。

　　報警與預警：設置水質(zhì)、水量及設備的報警上下限，當監(jiān)測數(shù)據(jù)超出閾值時自動報警。支持電話、短信、微信等多種報警方式。

　　信息共享與協(xié)同：開放數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)與不同層級和部門的信息共享。支持多用戶賬號管理，實現(xiàn)多人同時管理和督查水質(zhì)監(jiān)測信息。

◆ 降雨量監(jiān)控

　　降雨量是影響水文循環(huán)、水資源利用和氣象災害的重要因素。準確監(jiān)測降雨量對于預測洪澇、干旱等自然災害，合理安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市排水和水利工程建設具有重要意義。

　　數(shù)據(jù)處理中心：設立數(shù)據(jù)處理中心，負責接收、存儲、處理和分析監(jiān)測數(shù)據(jù)。實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分類、統(tǒng)計、轉(zhuǎn)換和格式化。提供多種用戶終端訪問方式(如PC端、手機APP、網(wǎng)頁平臺等)。用戶可實時查看降雨量數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、圖表展示等。

　　實時監(jiān)測：雨量計實時采集降雨量數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡發(fā)送至數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)處理中心將數(shù)據(jù)進行處理后，實時展示在用戶終端上。

　　數(shù)據(jù)存儲：監(jiān)測站點和數(shù)據(jù)處理中心應具備數(shù)據(jù)存儲功能，確保歷史數(shù)據(jù)的可追溯性。支持按時間、地點等條件進行數(shù)據(jù)查詢和導出。

　　數(shù)據(jù)分析：對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，生成降雨量分布圖、趨勢圖等圖表。支持異常數(shù)據(jù)檢測和處理，提高數(shù)據(jù)準確性。

　　預警與報警：設置降雨量預警閾值，當降雨量超過閾值時自動觸發(fā)預警。支持多種預警方式(如短信、電話、APP推送等)，確保預警信息及時傳達。

　　數(shù)據(jù)共享與協(xié)同：開放數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)與氣象、水利、農(nóng)業(yè)等部門的數(shù)據(jù)共享。支持多用戶賬號管理，實現(xiàn)多人同時查看和管理降雨量數(shù)據(jù)。

水系聯(lián)通泵站監(jiān)控

　　水系聯(lián)通泵站作為水系工程的重要組成部分，承擔著水資源的調(diào)配、防洪排澇等重要任務。隨著智慧城市建設的推進，對泵站運行管理的自動化、信息化水平提出了更高要求。

　　實現(xiàn)對泵站運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，包括水位、流量、泵機運行狀態(tài)等關(guān)鍵參數(shù)。提高泵站管理的效率與精度，減少人工干預，降低運營成本。支持數(shù)據(jù)分析與預測，為泵站優(yōu)化運行提供決策支持。

　　實時監(jiān)控：實時展示泵站的水位、流量、泵機運行狀態(tài)等關(guān)鍵參數(shù)。支持動態(tài)刷新和數(shù)據(jù)報警功能，確保管理人員能及時發(fā)現(xiàn)異常情況。

　　數(shù)據(jù)分析：對歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，生成趨勢圖、報表等分析結(jié)果。支持數(shù)據(jù)對比、預測等功能，為泵站優(yōu)化運行提供決策支持。

　　遠程控制：支持通過手機APP、網(wǎng)頁平臺等遠程方式控制泵站的啟停、調(diào)速等操作。實現(xiàn)遠程監(jiān)控與現(xiàn)場操作的無縫銜接。

　　自動報警：設定報警閾值，當監(jiān)測參數(shù)超過閾值時自動觸發(fā)報警。支持多種報警方式(如短信、電話、APP推送等)，確保報警信息及時傳達。

　　組態(tài)編輯：支持在軟件平臺上進行泵站場景圖的組態(tài)編輯，直觀展示泵站各設備的運行實況。可根據(jù)實際需求對設備名稱、量程轉(zhuǎn)換、顯示風格等進行自定義設置。

　　用戶管理：提供多用戶賬號管理功能，支持不同權(quán)限的賬號設置。實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問、操作記錄的追溯與審計。

河湖水系水量監(jiān)控

　　河湖水系水量監(jiān)控實現(xiàn)對河湖等自然水體的水量進行實時、準確的監(jiān)測與管理，為水資源調(diào)度、防洪抗旱、生態(tài)環(huán)境保護等提供科學依據(jù)

　　感知層：部署水位傳感器、流量計等智能感知設備于河湖沿岸，實時采集水量數(shù)據(jù)。感知設備通過有線或無線方式連接，形成數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡。

　　網(wǎng)絡層：利用4G/5G、WiFi、LoRa等無線通信技術(shù)，將采集到的水量數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)中心。確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、穩(wěn)定性和安全性。

　　平臺層：設立數(shù)據(jù)處理中心，對接收到的水量數(shù)據(jù)進行清洗、校驗、存儲和處理。結(jié)合云計算、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，對水量數(shù)據(jù)進行深度挖掘和分析。

　　應用層：提供用戶交互界面(如PC端、手機APP、網(wǎng)頁平臺等)，展示水量監(jiān)測結(jié)果、數(shù)據(jù)分析報告等信息。支持預警提示、遠程控制、數(shù)據(jù)查詢等功能，實現(xiàn)水量的智能化管理。

　　實時監(jiān)測：實時展示河湖水系的水位、流量等水量數(shù)據(jù)。支持動態(tài)刷新和數(shù)據(jù)報警功能，確保管理人員能及時發(fā)現(xiàn)異常情況。

　　數(shù)據(jù)分析：對歷史水量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，生成趨勢圖、報表等分析結(jié)果。支持數(shù)據(jù)對比、預測等功能，為水資源管理和生態(tài)環(huán)境保護提供決策支持。

　　預警提示：設定預警閾值，當監(jiān)測到的水量數(shù)據(jù)超過閾值時自動觸發(fā)預警。支持多種預警方式(如短信、電話、APP推送等)，確保預警信息及時傳達。

　　遠程控制：支持通過應用層界面遠程控制河湖水系的相關(guān)設備(如閘門、泵站等)。實現(xiàn)水量的遠程調(diào)節(jié)和控制，提高水資源管理的靈活性。

水環(huán)境監(jiān)控

河道斷面水質(zhì)監(jiān)測

　　實現(xiàn)對河道特定斷面水質(zhì)參數(shù)的實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析與預警，支持水資源管理、環(huán)境保護和應急響應。

　　實時監(jiān)測：實時展示河道斷面的水質(zhì)參數(shù)，如pH值、溶解氧、溫度等。

　　支持動態(tài)刷新和實時數(shù)據(jù)更新，確保數(shù)據(jù)的準確性和時效性。

　　數(shù)據(jù)分析：對歷史水質(zhì)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，生成趨勢圖、報表等分析結(jié)果。支持數(shù)據(jù)對比、預測等功能，為水質(zhì)改善和環(huán)境保護提供科學依據(jù)。

　　預警提示：設定水質(zhì)參數(shù)預警閾值，當監(jiān)測數(shù)據(jù)超過閾值時自動觸發(fā)預警。支持多種預警方式(如短信、電話、APP推送等)，確保預警信息及時傳達給相關(guān)人員。

　　數(shù)據(jù)查詢與報表：提供數(shù)據(jù)查詢功能，支持按時間、地點等條件查詢水質(zhì)數(shù)據(jù)。支持生成各種報表(如日報表、周報表、月報表等)，方便用戶進行數(shù)據(jù)分析和管理。

　　遠程控制與配置：支持通過應用層界面對水質(zhì)監(jiān)測設備進行遠程控制和配置。

截污管網(wǎng)運行監(jiān)測

　　截污管網(wǎng)作為污水收集與處理的重要基礎設施，其運行狀態(tài)直接影響城市水環(huán)境質(zhì)量和居民生活質(zhì)量。截污管網(wǎng)的規(guī)模不斷擴大，管理難度也隨之增加。傳統(tǒng)的監(jiān)測手段存在監(jiān)測點位少、數(shù)據(jù)不連續(xù)、反應滯后等問題，難以滿足現(xiàn)代城市管理的需求。

　　實時監(jiān)測：實時展示截污管網(wǎng)的流量、壓力、液位、水質(zhì)等關(guān)鍵參數(shù)。支持動態(tài)刷新和實時數(shù)據(jù)更新，確保數(shù)據(jù)的準確性和時效性。

　　數(shù)據(jù)分析：對歷史運行數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，生成趨勢圖、報表等分析結(jié)果。支持數(shù)據(jù)對比、預測等功能，為管網(wǎng)運行優(yōu)化提供科學依據(jù)。

　　預警提示：設定預警閾值，當監(jiān)測數(shù)據(jù)超過閾值時自動觸發(fā)預警。支持多種預警方式(如短信、電話、APP推送等)，確保預警信息及時傳達給相關(guān)人員。

　　遠程控制：支持通過應用層界面對管網(wǎng)中的閥門、泵站等設備進行遠程控制。方便用戶根據(jù)實際需要調(diào)整管網(wǎng)運行狀態(tài)。

　　數(shù)據(jù)查詢與報表：提供數(shù)據(jù)查詢功能，支持按時間、地點等條件查詢管網(wǎng)運行數(shù)據(jù)。支持生成各種報表(如日報表、周報表、月報表等)，方便用戶進行數(shù)據(jù)分析和管理。

　　GIS地圖展示：將管網(wǎng)運行數(shù)據(jù)與GIS地圖相結(jié)合，實現(xiàn)管網(wǎng)運行狀態(tài)的直觀展示。支持地圖縮放、漫游、標注等功能，方便用戶了解管網(wǎng)布局和運行情況。

入河斷面水質(zhì)監(jiān)測

　　實現(xiàn)對河流入水斷面水質(zhì)的全面、實時、自動化監(jiān)測，便及時發(fā)現(xiàn)并解決水質(zhì)污染問題，保障水資源的可持續(xù)利用。通過集成傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，構(gòu)建一套高效、智能的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)。

　　實時監(jiān)測：實時展示各監(jiān)測斷面的水質(zhì)參數(shù)、水文參數(shù)及氣象數(shù)據(jù)。支持多種數(shù)據(jù)展示方式，如圖表、曲線、地圖等。

　　數(shù)據(jù)查詢與報表：提供歷史數(shù)據(jù)查詢功能，支持按時間段、監(jiān)測參數(shù)等條件進行篩選。自動生成監(jiān)測報表，包括日報、周報、月報等，支持導出功能。

　　預警與報警：設定水質(zhì)參數(shù)閾值，當監(jiān)測數(shù)據(jù)超過閾值時自動觸發(fā)預警或報警。支持短信、郵件、APP推送等多種報警方式。

　　數(shù)據(jù)分析與決策支持：對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，生成趨勢圖、對比圖等，幫助用戶了解水質(zhì)變化情況。結(jié)合GIS技術(shù)，實現(xiàn)水質(zhì)污染源的快速定位與溯源分析。

污水處理設施監(jiān)測

　　實現(xiàn)對污水處理過程中各項關(guān)鍵指標的實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、異常報警及遠程管理，以確保污水處理設施的高效、穩(wěn)定運行。

　　基于先進的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)、云計算平臺和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，構(gòu)建一套全面的污水處理設施監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過前端傳感器采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過終端數(shù)據(jù)采集器處理，最終通過云平臺進行數(shù)據(jù)存儲、分析和展示，實現(xiàn)污水處理過程的智能化管理。

　　水質(zhì)傳感器：包括pH值、溶解氧、化學需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)、總氮(TN)等傳感器，用于實時監(jiān)測污水的水質(zhì)參數(shù)。

　　流量傳感器：采用多普勒流量傳感器或雷達流量計，監(jiān)測進水、出水及處理工藝中的污水流量。

　　液位傳感器：監(jiān)測處理池的液位高度，預防溢流或液位過低。

　　設備狀態(tài)傳感器：監(jiān)測曝氣設備、污泥回流泵、攪拌設備等關(guān)鍵設備的運行狀態(tài)。

　　數(shù)據(jù)傳輸設備：支持有線、無線(如Wi-Fi、4G、LoRaWAN等)多種傳輸方式，確保數(shù)據(jù)實時、穩(wěn)定地傳輸?shù)皆破脚_。

　　數(shù)據(jù)處理平臺：基于云計算技術(shù)，對采集到的數(shù)據(jù)進行實時處理、存儲和分析。

　　數(shù)據(jù)分析與展示：提供數(shù)據(jù)可視化界面，展示水質(zhì)參數(shù)、流量、液位、設備狀態(tài)等實時數(shù)據(jù)，并支持歷史數(shù)據(jù)查詢和報表生成。

　　報警系統(tǒng)：設置報警閾值，當監(jiān)測數(shù)據(jù)超出正常范圍時，自動觸發(fā)報警，通過電腦端或手機端發(fā)送通知。

水安全監(jiān)控

易澇點監(jiān)控

　　積水水位：實時監(jiān)測低洼路段、下穿式立交橋、隧道等易澇點的積水水位。這是最直接且關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，能夠反映當前內(nèi)澇的嚴重程度。通過安裝在水體中的傳感器(如超聲波水位計、電子水尺等)進行數(shù)據(jù)采集，確保數(shù)據(jù)的準確性和連續(xù)性。

　　降雨量：監(jiān)測降雨量是評估內(nèi)澇風險的重要指標之一。通過雨量計等設備，實時獲取降雨數(shù)據(jù)，有助于預測未來積水趨勢。

　　視頻監(jiān)控：結(jié)合網(wǎng)絡攝像頭，對易澇點進行遠程視頻監(jiān)控。這不僅可以直觀展示積水情況，還能幫助管理人員及時發(fā)現(xiàn)異常情況并采取措施。

　　設備狀態(tài)：監(jiān)測與排水相關(guān)的設備(如排水泵、閥門等)的運行狀態(tài)。確保這些設備在關(guān)鍵時刻能夠正常工作，提高排水效率。

　　預警信息：根據(jù)預設的報警閾值，當監(jiān)測到積水水位、降雨量等數(shù)據(jù)超過設定值時，系統(tǒng)自動發(fā)出預警通知。預警方式可以包括聲光報警、短信通知、微信公眾號消息、郵件等多種形式，確保相關(guān)部門和人員能夠及時收到預警信息。

　　數(shù)據(jù)分析與展示：對采集到的數(shù)據(jù)進行處理和分析，生成各種報表和圖表(如水位變化曲線、降雨量分布圖等)，為城市管理部門提供決策支持。通過可視化平臺(如安卓/IOS手機APP、電腦端網(wǎng)頁/軟件等)展示監(jiān)測數(shù)據(jù)和預警信息，提高信息公開透明度，促進多方協(xié)同作戰(zhàn)。

　　聯(lián)動控制：支持與排水泵、污水泵等設備的聯(lián)動控制。當監(jiān)測到積水嚴重時，系統(tǒng)自動啟動排水設備，輔助排水作業(yè)，減輕內(nèi)澇影響。

　　GIS/GPS地理位置顯示：支持GIS、GPS地理位置顯示功能，可批量查看城市所有監(jiān)測點的實時數(shù)據(jù)。通過地圖展示各監(jiān)測點的位置和積水情況，有助于管理部門直觀地了解各區(qū)域的積水狀況。