借助信息化手段，改善城市人居環(huán)境
——蕪湖市城市污水管理信息系統(tǒng)概述

文｜施金榮

城市化，是工業(yè)化進程中一個重要的社會、經(jīng)濟現(xiàn)象，是衡量一個國家社會經(jīng)濟進步狀況和生產(chǎn)力水平高低的一個重要標志。隨著蕪湖城市化進程的加快和人口的增加，城市建設中的排水和污水處理問題，受到了市委和市政府的高度重視，從2011年7月，在全市開展了為期三年的城市雨污水管網(wǎng)普查和雨污分流工程，提出了雨污水管網(wǎng)普查成果服務于城市建設和管理，提升雨污水管網(wǎng)規(guī)劃建設維護管理水平。

在此基礎上，蕪湖市住建委經(jīng)過大量的考察和論證，同步規(guī)劃設計了“蕪湖市城市污水管理信息系統(tǒng)建設方案”，充分利用雨污水管網(wǎng)普查成果，借助于現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)、GIS、網(wǎng)絡通信、傳感控制、計算機等信息技術手段，建立起涵蓋城市污水處理全生命周期的業(yè)務流管理，全市所有排污戶、污水管網(wǎng)、泵站及污水處理廠的數(shù)據(jù)采集、水質監(jiān)控、視頻監(jiān)控、管網(wǎng)靜態(tài)和動態(tài)圖形、圖像及數(shù)據(jù)展示，對污水排放與處理進行過程化管理和監(jiān)控的綜合信息管理系統(tǒng)，為污水管理、管網(wǎng)規(guī)劃、運行養(yǎng)護、更新改造提供可靠依據(jù)，并實現(xiàn)預警預報、部門聯(lián)動、應急指揮、決策支持，而保障城市公共服務質量和城市安全，進一步提升城市污水管理水平。

本系統(tǒng)系住房城鄉(xiāng)建設部立項的2012年度科研示范項目，是基于云計算架構下的物聯(lián)網(wǎng)、GIS、網(wǎng)絡、通信、控制、數(shù)據(jù)庫、計算機等技術的具體綜合應用，是“一張圖”的“實時動態(tài)”三維展示、污水“全生命周期”的“業(yè)務流”信息化管理，“四個關鍵節(jié)點”（污染源、管網(wǎng)、泵站、處理廠）的水質“動態(tài)監(jiān)控”，“跨部門”的聯(lián)動管理應急指揮，“多維數(shù)據(jù)”的預警預報輔助決策，是住房城鄉(xiāng)建設部立項的“信息化與行業(yè)職能管理融合”創(chuàng)新性科研示范工程。

系統(tǒng)于2012年6月開始建設，建設范圍涵蓋蕪湖市朱家橋污水處理廠99平方公里收水范圍內171公里污水管網(wǎng)、14個污水泵站、78個污水排水戶（含國家環(huán)保局重點監(jiān)控的23家排污企業(yè)），共計布設86個視頻監(jiān)控點、17個湖泊水系監(jiān)測點、4個水質監(jiān)測點、45水量監(jiān)測點及傳感設備在線監(jiān)測系統(tǒng)和蕪湖市城市污水管理信息系統(tǒng)。

2013年7月27日圓滿通過部、省和市三級專家委員會的綜合驗收，項目整體研發(fā)水平國內領先。系統(tǒng)應用至今，運行穩(wěn)定，效果顯著，提高了城市污水治理各職能部門辦事效率,尤其為環(huán)保部門填補了污水傳輸過程的監(jiān)管空白,獲得蕪湖市環(huán)保局、環(huán)境監(jiān)察大隊用戶一致好評。在防汛抗洪期間成功預警,避免污水管網(wǎng)滲漏、造成二次污染；指導城東區(qū)域問題管網(wǎng)針對性排查改造,科學調度泵站運行,穩(wěn)定污水處理廠進口水量和水質,提高污水處理廠污水處理效率,節(jié)能降耗,獲得良好的社會效益和生態(tài)效益。

一、建設原則

平臺的設計和建設嚴格遵循標準性和開放性，以多樣性和擴展性為平臺的進一步發(fā)展打下堅實的基礎，本著服務用戶輔助決策的目的遵守管理性和適應性的設計原則，在技術的應用上保證了先進性和成熟性，注重易操作性和易維護性以降低使用者的學習成本，在管理上保證系統(tǒng)的安全，在運行上保證系統(tǒng)的可靠性，整體系統(tǒng)建設做到統(tǒng)一規(guī)劃，分布實施。

二、系統(tǒng)功能

三、系統(tǒng)特色

（一）“一張圖”的蕪湖污水管理模式

將所有的信息數(shù)據(jù)以圖層的形式疊加在一張地圖上進行綜合顯示，支撐輔助決策；同時也可針對不同的業(yè)務部門應用，單獨疊加顯示相應業(yè)務圖層，或通過GIS地圖專題圖表達形式進行實時展現(xiàn)，快速清晰瀏覽全局信息。包括排水戶監(jiān)控、管網(wǎng)養(yǎng)護、管網(wǎng)屬性、泵站運行監(jiān)控一張圖、污水處理廠運營監(jiān)管一張圖、污水處理節(jié)能減排一張圖、監(jiān)控指揮一張圖、管網(wǎng)規(guī)劃輔助決策一張圖、水質狀況動態(tài)監(jiān)管一張圖和管網(wǎng)地下三維應用一張圖。

（二）動態(tài)監(jiān)測污水管網(wǎng)液位流量，實時預警預報

平臺對管網(wǎng)液位流量監(jiān)測實現(xiàn)日常每15分鐘采集一次數(shù)據(jù)，2小時傳輸一次數(shù)據(jù)，監(jiān)測異常情況下（包括數(shù)據(jù)快速變化和突破警戒值）主動傳輸數(shù)據(jù)，24小時不間斷運轉，保證了全時段對整個管網(wǎng)的真實及時信息把握。

（三）全角度采集信息，全面掌控結點狀態(tài)

污水系統(tǒng)的監(jiān)控主要實現(xiàn)在各個鏈路結點上，包括排水戶監(jiān)測、管網(wǎng)監(jiān)測、泵站監(jiān)測和污水處理廠監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)包括COD水質、管道流量液位、視頻信息、工控數(shù)據(jù)、湖泊江河水位等。

（四）多維數(shù)據(jù)的一體化管理

整合GIS矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、規(guī)劃信息、實時監(jiān)控信息、視頻數(shù)據(jù)、平面圖紙、中控數(shù)據(jù)等多元數(shù)據(jù)，一體化管理。

（五）松耦合的“一張圖”動態(tài)展示

松耦合的“一張圖”框架，既將所有的信息數(shù)據(jù)以圖層的形式疊加在一整張地圖上進行綜合顯示，支撐輔助決策，同時也可針對不同的業(yè)務部門應用單獨疊加顯示對應業(yè)務圖層進行獨立管理應用。

（六）污水全生命周期的信息化管理

污水管理的全生命周期包括用戶排放、傳輸、提升、處理、中水回用、排入自然環(huán)境，其中包含有多個業(yè)務流的管理操作：排水戶申報和審批、管網(wǎng)養(yǎng)護和應急事故處理工單管理、泵站檢修及事故處理等。

（七）多部門聯(lián)合辦公，應急指揮調度

（八）專業(yè)的數(shù)據(jù)分析，輔助決策

使用GIS專業(yè)分析工具，對管網(wǎng)的連通性、橫縱斷面、建筑物穿越、健康度進行分析，獲取相關信息為管網(wǎng)的鋪設、維修、更換等工程提供相關的分析結果依據(jù)。

系統(tǒng)的后期建設將推廣至全市域范圍內，充分挖掘、整合、利用現(xiàn)有的城市管理資源，整合環(huán)保監(jiān)測、氣象、雨情、城市排澇等相關資源，實現(xiàn)管理信息資源共享，打造城市智慧排水信息化平臺，建立城市排水預警和應急系統(tǒng)，作為智慧城市的重要組成部分，提供決策依據(jù)，輔助領導決策，提高城市建設、管理和服務的水平。