信息化技術(shù)在智慧排水調(diào)度管理中的應(yīng)用研究

金朝陽

天津市排水管理事務(wù)中心 天津 300202

引言

信息化技術(shù)在智能排水中的應(yīng)用，能夠更加高效地對城市中的水資源進(jìn)行調(diào)度工作，保證城市排水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和及時性。智能排水系統(tǒng)的有效建立，能夠幫助城市更好的發(fā)展和建設(shè)，信息技術(shù)的應(yīng)用能夠及時地對排水系統(tǒng)中存在的問題進(jìn)行解決，將排水過程中產(chǎn)生數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析，更好的發(fā)展數(shù)字化的排水模式，因此信息技術(shù)的應(yīng)用，是實現(xiàn)智能排水調(diào)度管理的有效途徑和必然因素。

1 智能排水調(diào)度系統(tǒng)的主要功能

1.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為泵站數(shù)據(jù)中主要的控制系統(tǒng)，能夠?qū)Ρ谜局匾奈恢眠M(jìn)行實時的監(jiān)控結(jié)合錄像，包括河道、地道、閥門、水泵前池、高低壓室等，同時還能利用互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，將泵站中的視頻信號傳輸?shù)秸{(diào)度中心，對地道中的技術(shù)、閘口的位置，以及相關(guān)設(shè)備運行的情況進(jìn)行監(jiān)控，將相關(guān)的錄像傳輸?shù)绞謾C(jī)或者調(diào)度中心進(jìn)行隨時的檢查。為了能夠充分的對信息數(shù)據(jù)資源進(jìn)行共享，在系統(tǒng)中緊急的開通視頻監(jiān)控平臺，以及社會治安防控監(jiān)視控制系統(tǒng)，對城市內(nèi)部的各個路段、路口以及地道進(jìn)行全天候的監(jiān)控，隨時關(guān)注城市道路的路面情況，如果在監(jiān)控的過程中發(fā)現(xiàn)路面大量積水，或者跑冒等現(xiàn)象出現(xiàn)，需要根據(jù)情況發(fā)生的具體位置，以及情況產(chǎn)生的原因，制定有效的處理方案，避免影響進(jìn)一步地擴(kuò)大[1]。

1.2 電子水池系統(tǒng)

電子水池主要是用于對水位進(jìn)行監(jiān)測的設(shè)備，通過測量電極的水位獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，是現(xiàn)階段全新的水位測量工作，在智能排水系統(tǒng)中有著初步的應(yīng)用，并取得良好的應(yīng)用效果。電子水尺作為新一代的數(shù)字傳感器，主要是利用水資源中微弱的導(dǎo)電性原理，對水位進(jìn)行測量從而獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，電子水尺在應(yīng)用的過程中，并不會受到外界環(huán)境因素的影響，可長期持續(xù)的對水位進(jìn)行自動的檢測，是城市道路積水等市政工程中全新引用的監(jiān)測技術(shù)。通常情況下，電子水尺設(shè)備會采用不銹鋼材料作為防護(hù)外殼，可以有效抵抗外界的干擾，設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)會采用密封性較為良好的材料，保證電子水尺不會受到水中污染物以及沉淀物的影響，同時電子水尺也可以根據(jù)現(xiàn)場實際的變化來對工作的模式進(jìn)行調(diào)整。

1.3 雨量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，防汛信息的準(zhǔn)確性和時效性的要求逐漸增高，在城市智能排水系統(tǒng)的構(gòu)建過程中，需要及時地對雨量數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化的采集，利用信息化的手段，將采集的質(zhì)量和效率不斷進(jìn)行提升。在這樣的背景下，國家針對雨量數(shù)據(jù)采集設(shè)備的研究，朝著更加智能化的水平發(fā)展，在傳統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)采集設(shè)備基礎(chǔ)上，不斷進(jìn)行研究，在設(shè)備中添加網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，為數(shù)據(jù)的傳輸提供更高的保障。雨量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同時需要包含儲存數(shù)據(jù)的功能，在每次對雨量采集的之后，需要建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)文檔，并按照順序進(jìn)行數(shù)據(jù)的匯總，之后在開始下一輪的雨量數(shù)據(jù)采集，無論設(shè)備信息發(fā)生怎樣的改變，雨量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)都會將當(dāng)日的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄，并且新的數(shù)據(jù)信息不會自動替代原有的數(shù)據(jù)信息[2]。

1.4 河道水位監(jiān)測系統(tǒng)

在智能排水系統(tǒng)中，河道的檢測系統(tǒng)需要對城市內(nèi)部的河道水位、雨水情況進(jìn)行全天的實時監(jiān)測，并且需要將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理，并利用信息化的技術(shù)對整理好的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的對比和分析，如果在分析的過程中發(fā)現(xiàn)河道水位上漲情況嚴(yán)重，需要及時地對河道水位進(jìn)行處理，制定好相應(yīng)的解決策略，防止河道水位過量上漲，導(dǎo)致城市交通道路出現(xiàn)大量的技術(shù)，同時在發(fā)現(xiàn)問題的第一時間內(nèi)通知相關(guān)的部門，在預(yù)警信息平臺上發(fā)布相應(yīng)的防洪通知。河道水位和雨量的檢測，對城市防洪減災(zāi)的工作有著重要的意義，現(xiàn)階段河道水位檢測系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)逐漸廣泛，并在應(yīng)用中不斷進(jìn)行系統(tǒng)的完善和創(chuàng)新[3]。

1.5 泵站自動控制系統(tǒng)

1.5.1 根據(jù)水泵站的實際狀態(tài)、水位以及電網(wǎng)的運行狀況、閥門位置的施工狀況等，結(jié)合集水池的進(jìn)水量和集水池中的液位變化來去界定自動開泵的時間和開泵的臺數(shù)，并且根據(jù)液位的變化對水泵開始、停止的臺數(shù)進(jìn)行增加或者減少，從而實現(xiàn)節(jié)能的高效率運行基本目標(biāo)。PLC積累計算各個水泵的運行時間、開始停止的順序，以此來對每一臺水泵的運行時間進(jìn)行均衡的調(diào)節(jié)，避免水泵持續(xù)使用或者閑置不用的狀態(tài)出現(xiàn)。水泵站運行參數(shù)以及供電系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，都需要及時的傳輸?shù)秸{(diào)度中心之中，上位監(jiān)測系統(tǒng)可以對水泵站進(jìn)行遠(yuǎn)程的操控，雙重的管制制度下，進(jìn)一步對泵站運行的安全性和穩(wěn)定性進(jìn)行保障[4]。

1.5.2 水泵站自動控制系統(tǒng)自身具備較為完善的自動化保護(hù)功能，主要包括對電氣設(shè)備故障的保護(hù)、對軟件啟動故障的保護(hù)、對集水池液位變化的保護(hù)、對進(jìn)出稅法開啟或者管理故障的保護(hù)、自動停機(jī)的相關(guān)保護(hù)等。系統(tǒng)對這些方面的保護(hù)，都能夠在設(shè)備出現(xiàn)故障的第一時間內(nèi)，對設(shè)備進(jìn)行有效全面的保護(hù)，從而有效地防止設(shè)備故障的影響范圍不斷擴(kuò)張。在現(xiàn)場PLC柜主要對設(shè)備運行的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對電站數(shù)據(jù)通過電站后臺的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對其余現(xiàn)場的設(shè)備通過智能儀表來進(jìn)行采集，從而更好地對設(shè)備運行的狀態(tài)進(jìn)行掌握，對供電系統(tǒng)運行的綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測?，F(xiàn)場PLC柜還具有遠(yuǎn)程控制的相關(guān)功能，具備TCP/IP聯(lián)網(wǎng)的基本能力，對現(xiàn)場的觸摸屏進(jìn)行手動或者自動化的控制、操作，同樣也可以進(jìn)行遠(yuǎn)程的操控。

1.6 二維碼數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)

現(xiàn)階段社會信息化的程度較高，因此水泵站所使用的機(jī)械設(shè)備都配備對應(yīng)的二維碼標(biāo)識。在智能化系統(tǒng)中每一個二維碼都能與設(shè)備進(jìn)行對應(yīng)，可以通過手機(jī)的掃碼功能對設(shè)備進(jìn)行查看，能夠?qū)⒃O(shè)備的基本信息、注意事項以及操作成熟，能夠更好地幫助設(shè)備進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和運行管理，這樣在一定程度上也能夠提升實際工作效率和管理的水平。設(shè)備信息的維護(hù)養(yǎng)護(hù)的管理時間和管理步驟都能夠通過系統(tǒng)進(jìn)行查詢，提高系統(tǒng)的操作性，這樣的步驟能夠減少對二維碼標(biāo)識的不斷更換，從而進(jìn)一步提升工作的基本質(zhì)量、效率和效果。

1.7 泵站安防警報系統(tǒng)

為了能夠更好地對泵站設(shè)備以及工作人員的安全進(jìn)行保障，泵站在建設(shè)的初期安置雙重的安防系統(tǒng)，包括震動光纜周界警報和視頻監(jiān)控警報系統(tǒng)。在泵站的值班室內(nèi)建立警報系統(tǒng)的主機(jī)，使用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，可以全方位地對泵站進(jìn)行監(jiān)控，并將視頻信號及時的傳輸?shù)秸{(diào)度中心，從而對泵站運行的狀態(tài)進(jìn)行保障。無論是泵站內(nèi)還是調(diào)度中心的相關(guān)工作人員，都可以通過對視頻的內(nèi)容來對泵站實際的運行狀態(tài)進(jìn)行全方位的展示，進(jìn)一步對泵站的實際運行效果進(jìn)行保障。

1.8 數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)

泵站數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)主要使用SCADA軟件對站內(nèi)的PLC系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)的建立，對泵站液位、水位、雨水量等方面的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面的展示。為了能夠那更好地利用數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，就必須要加強(qiáng)對各項數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的采集，在系統(tǒng)運行的過程中，可以將上下級泵站系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)和設(shè)備運行的實際狀態(tài)進(jìn)行展示，利用相關(guān)結(jié)構(gòu)來提供畫面瀏覽、遠(yuǎn)程監(jiān)控、警報等相關(guān)的功能進(jìn)行管理。在軟件系統(tǒng)內(nèi)，還能夠利用查詢條件來生成年、月、日報表等，管理人員需要對相關(guān)的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行全面的審閱、編輯、分析和整理，更好地將資源進(jìn)行有效利用，同時管理人員還能夠利用移動工具來對數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽，實現(xiàn)隨時隨地辦公的目的，為決策階段提供真實、有效、科學(xué)、合理的數(shù)據(jù)支持，將工作效率、質(zhì)量和效果全面地進(jìn)行提升。此外，系統(tǒng)給的建設(shè)還選擇較為先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，這樣的情況能夠更好地對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)建，將技術(shù)中存在的無限潛力進(jìn)行挖掘，更方便系統(tǒng)的升級。為了能夠確保監(jiān)控管理平臺系統(tǒng)的持續(xù)運行，在硬件方面需要安置兩臺服務(wù)器進(jìn)行運行。泵站與調(diào)度中心的數(shù)據(jù)傳輸也可以利用無線網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行實現(xiàn)，進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸约鞍踩浴Ｕ{(diào)度中心可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理，實現(xiàn)對設(shè)備進(jìn)行同步監(jiān)控和調(diào)度，提高調(diào)度工作的效率，減少成本的投入[5]。

2 信息化技術(shù)在智能排水調(diào)度管理中的應(yīng)用

智能排水調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)過程中，有效地將信息化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，不僅能夠有效確保智能排水調(diào)度工作的質(zhì)量，還能加強(qiáng)智能排水調(diào)度管理的工作效率。在智能排水調(diào)度管理工作的過程中，加強(qiáng)信息化技術(shù)的應(yīng)用，從智能排水的進(jìn)度、質(zhì)量以及資金方面入手，為智能排水的調(diào)度工作提供現(xiàn)代化技術(shù)的保障。在信息化管理的系統(tǒng)中，主要可以將智能排水調(diào)度管理工作分成多個主要的部分，然后在主要的部分之下，分為多個子系統(tǒng)的內(nèi)容，并且呈現(xiàn)出階梯狀的分布形式，有效地對計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行利用，將智能排水調(diào)度過程中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整體和分析，通過信息化的體統(tǒng)來對整個調(diào)度工作進(jìn)行控制，掌握城市水資源的變化情況，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行排水的調(diào)整和調(diào)度，以此來提升城市排水系統(tǒng)的管理水平，讓城市智能排水調(diào)度工作更加具有科學(xué)性以及合理性。

3 智慧排水調(diào)度管理系統(tǒng)的設(shè)計

信息化的發(fā)展是現(xiàn)階段社會各行各業(yè)中應(yīng)用的主要技術(shù)，在智能排水調(diào)度管理系統(tǒng)設(shè)計的過程中，主要涉及云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)平臺等相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)，這些技術(shù)在應(yīng)用的過程中，可以在根源上突破傳統(tǒng)的排水調(diào)度管理工作，建立具有獨立性、自主性、信息化和自動化的相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備，從而更好地更好地幫助調(diào)度工作順利開展和進(jìn)行。在智能排水調(diào)度管理的過程中，可以根據(jù)企業(yè)的實際情況和調(diào)度管理工作實際的情況，在互聯(lián)網(wǎng)上建立對應(yīng)的平臺，將感知系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、調(diào)度指揮系統(tǒng)編輯到平臺系統(tǒng)中。智能排水調(diào)度管理一體化系統(tǒng)的設(shè)計主要是各種水務(wù)管理工作進(jìn)行統(tǒng)一化的設(shè)計。此外，智慧排水調(diào)度管理系統(tǒng)的建立過程中，需要全面利用信息化來對調(diào)度工作進(jìn)行管理，利用系統(tǒng)中的各項功能，加強(qiáng)對水務(wù)工作的實時監(jiān)控和管理，對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行全方位的檢測，確保設(shè)備運行的實際狀態(tài)，進(jìn)一步幫助排水調(diào)度工作的有效落實，更好的幫助相關(guān)企業(yè)和部門的發(fā)展和進(jìn)行，為我國綜合實力的提升創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)條件。

4 結(jié)束語

信息化技術(shù)在智能排水中的調(diào)度工作，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的共享性，打破傳統(tǒng)的排水管理模式，實現(xiàn)數(shù)字化的智能排水系統(tǒng)管理，合理的對排水調(diào)度工作進(jìn)行方案制定，提高決策的水平和質(zhì)量。加強(qiáng)信息化技術(shù)與排水調(diào)度管理之間的聯(lián)系，是排水管理工作未來發(fā)展的主要趨勢，有效地利用信息化技術(shù)建立智能排水管理的平臺，更好地提升排水調(diào)度的管理工作，為企業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。