CIM 在排水設(shè)施智能化改造中的應(yīng)用
——以柳州市排水防澇信息化平臺（一期）項目為例

劉寧 曹兵 黃瑩瑩

(1.柳州市市政設(shè)施維護(hù)管理處；2.奧格科技股份有限公司)

1.研究背景與意義

在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，城市化建設(shè)快速發(fā)展，城市排水基礎(chǔ)設(shè)施得到較大完善，但隨著城市化快速擴張，也逐漸出現(xiàn)一些城市病，在極端暴雨天氣情況下，發(fā)現(xiàn)許多城市對抵抗暴雨等自然災(zāi)害時仍存在短板，體現(xiàn)在面對城市內(nèi)澇積水問題時，未能提前預(yù)警預(yù)知，反映速度不夠及時等問題，以及在水環(huán)境安全風(fēng)險方面也存在不足，未能實時監(jiān)控監(jiān)測污水管網(wǎng)運行狀況，特別是偷排污水、污水溢流等問題較難監(jiān)控，容易出現(xiàn)污染水環(huán)境事件。因此，通過排水設(shè)施智能化管理可在現(xiàn)狀基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升管理水平，及時獲取相關(guān)信息，快速處置，降低安全風(fēng)險。當(dāng)前社會建設(shè)整體數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)化水平雖不斷完善，但排水行業(yè)管理精細(xì)化能力、協(xié)同化水平、智慧化程度、強監(jiān)管能力仍有待增強提升。主要表現(xiàn)在：排水資產(chǎn)數(shù)據(jù)種類繁多、各類數(shù)據(jù)分散；城市三維空間數(shù)字底板尚未形成；排水設(shè)施多頭建設(shè)導(dǎo)致數(shù)據(jù)難集成；缺乏對現(xiàn)狀排水設(shè)施的可視化管理與系統(tǒng)分析等。在此背景下，傳統(tǒng)的排水管理模式難以達(dá)到精準(zhǔn)預(yù)判、快速響應(yīng)工作要求，急需尋找到新的思路和方向解決排水系統(tǒng)當(dāng)前面臨的問題。

近年來，國家、各部委陸續(xù)出臺了一系列政策法規(guī)，為排水設(shè)施智能化改造提供了參考依據(jù)，并奠定了堅實的建設(shè)基礎(chǔ)?！吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加強城市內(nèi)澇治理的實施意見》《關(guān)于加快推進(jìn)新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》等文件指出，加強智能化市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和改造[2]，建立基于CIM 平臺的市政基礎(chǔ)設(shè)施智能化管理平臺，推動智慧水務(wù)行業(yè)發(fā)展，提升城市治理能力和現(xiàn)代化水平。另一方面，智慧排水和城市規(guī)劃之間有著緊密的關(guān)系，智慧排水為城市規(guī)劃建設(shè)提供了大量的數(shù)據(jù)和信息，輔助城市更好地進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和監(jiān)管等工作。同時，通過CIM 平臺的建設(shè)，能以更加精細(xì)、動態(tài)、靈活、高效的方式對城市排水進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計和管理。

為響應(yīng)國家政策部署要求、解決當(dāng)前排水系統(tǒng)實際需求，亟待采用CIM、BIM、IOT、OT 等新一代信息技術(shù)，還原真實的城市排水系統(tǒng)情況，更加便捷直觀傳遞城市排水系統(tǒng)信息，了解城市排水系統(tǒng)現(xiàn)狀，實現(xiàn)排水設(shè)施資產(chǎn)管理、運行狀態(tài)全面感知、業(yè)務(wù)應(yīng)用協(xié)同以及智能決策分析，解決城市排水系統(tǒng)現(xiàn)存不足和問題，提高城市排水基礎(chǔ)設(shè)施智能化水平，為城市發(fā)展轉(zhuǎn)型帶來新的機遇。

2.國內(nèi)外相關(guān)研究

圖1 東京排水系統(tǒng)管道VR 現(xiàn)場圖

針對排水系統(tǒng)智能化改造問題，國內(nèi)外已有大量的學(xué)者開展了相關(guān)的研究。國內(nèi)研究主要從BIM、GIS、IOT 等技術(shù)在智慧排水中的應(yīng)用開展研究，說明了在排水行業(yè)發(fā)展已由單一技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展至多技術(shù)應(yīng)用，新一代信息技術(shù)在排水行業(yè)中逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。例如，北京[3]、深圳[4]、廣州[5]等國內(nèi)城市充分利用CIM、BIM、GIS、IOT 等技術(shù)手段開展智慧排水建設(shè)，向著城市排水“智慧化決策”邁進(jìn)。而國外研究主要從數(shù)據(jù)整合、智慧平臺建設(shè)、智能算法應(yīng)用等方面開展智慧水務(wù)應(yīng)用研究，結(jié)合計算機輔助（IT）和業(yè)務(wù)技術(shù)支持（OT），實現(xiàn)高效智能的自動化管理模式[6]。例如，東京、加拿大[6]、英國[6]等國外城市運用物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化、VR 等技術(shù)開展智慧排水建設(shè)，實現(xiàn)排水設(shè)施信息化管理。

國內(nèi)外針對排水智能化問題的研究已經(jīng)非常豐富，通過對比分析國內(nèi)外先進(jìn)智慧排水的建設(shè)模式與內(nèi)容得出結(jié)論，大量研究已經(jīng)提出了新一代信息技術(shù)可以促進(jìn)排水智慧化的建設(shè)，但是較少從CIM 技術(shù)側(cè)對排水設(shè)施智能化改造的應(yīng)用進(jìn)行深入分析和研究。因此本文將以CIM 技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合BIM、IOT、OT 等技術(shù)，分析CIM 技術(shù)在排水設(shè)施智能化改造中的應(yīng)用，以期得出CIM 如何推動排水智能化管理的結(jié)論。

3.關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

政策的推進(jìn)也加速了技術(shù)的發(fā)展，逐步成熟的智慧技術(shù)為實現(xiàn)城市排水系統(tǒng)管理目標(biāo)提供了重要的保障。因此，本文以CIM 技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合BIM、IOT、OT 等新型技術(shù)在CIM 中的應(yīng)用，滿足排水設(shè)施智能化改造需求，實現(xiàn)排水精細(xì)化管理[2]。

3.1 CIM 技術(shù)

根據(jù)《城市信息模型（CIM）基礎(chǔ)平臺技術(shù)導(dǎo)則》，CIM 可簡單定義為：以BIM、GIS、IOT 等技術(shù)為基礎(chǔ)，整合多維多尺度信息模型數(shù)據(jù)和城市感知數(shù)據(jù)，構(gòu)建三維數(shù)字空間的城市信息有機綜合體[7]。

CIM 是一種新型技術(shù)，它的核心技術(shù)分別為城市信息模型組織存儲、計算分析與可視化表達(dá)。其中，CIM 儲存包括不規(guī)則實體和規(guī)則實體等；CIM 計算分析包括空間沖突分析、空間連通分析、空間可視分析、空間模擬分析等；CIM 可視化表達(dá)包括3D Tiles、高仿真模型、概化模型等。

3.2 BIM 技術(shù)在CIM 中的應(yīng)用

CIM 是對城市實體進(jìn)行精細(xì)化表達(dá)，屬于宏觀表現(xiàn)，而BIM 更多的是展示模型內(nèi)部信息，BIM 的靈魂是以模型為載體的信息[8]。在市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，BIM 側(cè)重于城市三維模型和微觀環(huán)境模擬[9]，展示城市建筑信息。例如，應(yīng)用BIM 技術(shù)展示排水管線分布、構(gòu)筑物以及內(nèi)部信息，幫助城市管理者快速了解排水管線運行情況。

圖2 CIM 核心技術(shù)圖

3.3 IOT 技術(shù)在CIM 中的應(yīng)用

海量的數(shù)據(jù)和信息是支撐CIM 的基礎(chǔ)，而IOT 技術(shù)就是CIM 獲取數(shù)據(jù)和信息的主要途徑[10]。結(jié)合IOT 技術(shù)，通過布設(shè)智能化感知終端設(shè)備，實現(xiàn)設(shè)備、空間信息的采集和傳輸，對物理實體進(jìn)行全方位的監(jiān)控，完成CIM 中物理實體的動態(tài)信息和靜態(tài)信息的關(guān)聯(lián)，利用可視化方式讓數(shù)據(jù)變得更直觀和容易理解，為決策提供依據(jù)。

3.4 OT 技術(shù)在CIM 中的應(yīng)用

OT 技術(shù)就是“專門用于直接監(jiān)控或控制物理設(shè)備 (諸如閥門、泵等)來檢測物理過程，或使物理過程發(fā)生變化的硬件和軟件。[11]”在CIM 場景中，利用OT 技術(shù)對物理實體進(jìn)行監(jiān)控或改變系統(tǒng)的物理狀態(tài)，實現(xiàn)對系統(tǒng)的自動化、智能化、精確化控制[2]，在虛擬空間中完成映射。

3.5 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)在CIM 中的應(yīng)用

多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)推進(jìn)單數(shù)據(jù)深化應(yīng)用和多數(shù)據(jù)間的數(shù)據(jù)融合應(yīng)用，基于高效安全的三維引擎，通過融合視頻、圖片、矢量、柵格、表格、BIM 數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)、實時監(jiān)控數(shù)據(jù)、三維GIS 數(shù)據(jù)（包括地形地質(zhì)數(shù)據(jù)、三維傾斜攝影數(shù)據(jù)）等各類多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)全要素、全過程的集成與展示，構(gòu)建多源異構(gòu)CIM 數(shù)據(jù)體系。

4.CIM 在排水設(shè)施智能化改造中的應(yīng)用

以往排水設(shè)施智能化改造中多采用GIS 技術(shù)對排水設(shè)施進(jìn)行管理，借助 GIS 的空間分析、空間操作和空間可視化等方式，促進(jìn)排水設(shè)施信息化管理。但此方式主要為二維平面管理模式，多數(shù)存在缺乏城市地形地貌模型數(shù)據(jù)、排水設(shè)施數(shù)據(jù)完整度不高、管理手段智能化不足、業(yè)務(wù)能力賦能不足、可視化程度不高等問題。

本文以CIM 為核心，結(jié)合BIM、IOT、OT 等新一代信息技術(shù)，以排水設(shè)施智能化改造需求為導(dǎo)向，創(chuàng)建城市排水系統(tǒng)管理體系，實現(xiàn)排水資產(chǎn)數(shù)字化、排水設(shè)施操作流程化、排水設(shè)施管理精細(xì)化，突破傳統(tǒng)排水設(shè)施管理模式的局限性。

4.1 排水設(shè)施資產(chǎn)管理

城市排水設(shè)施主要包括排水管網(wǎng)、排水閘門、排水泵站、檢查井、截流井、溢流井、雨水調(diào)蓄池、污水處理廠等。城市排水設(shè)施具備基數(shù)大、種類繁多、涉及范圍廣、空間分布不均等特點[2]，在傳統(tǒng)的二維管理模式下，往往存在排水設(shè)施基礎(chǔ)信息不完善和不準(zhǔn)確、可視化程度不高等問題，導(dǎo)致排水設(shè)施資產(chǎn)管理難，故有必要借助新型測繪、CIM、GIS、BIM 等技術(shù)，對排水設(shè)施進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、BIM 建模、數(shù)據(jù)匯聚、融合建庫等操作，實現(xiàn)設(shè)施信息化、賬冊化管理，提升排水設(shè)施資產(chǎn)管理精細(xì)化水平。

（1）排水設(shè)施BIM 建模

圖3 管網(wǎng)剖切示意圖

通過外業(yè)采集、測量、傾斜攝影等方式，獲取排水設(shè)施數(shù)據(jù)，以BIM 技術(shù)為基礎(chǔ)，按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，對污水廠、排水管網(wǎng)、閘門泵站等重點排水設(shè)施進(jìn)行BIM 建模，建立排水設(shè)施BIM 檔案，直觀反映排水設(shè)施幾何現(xiàn)狀、接駁情況以及排水規(guī)則等情況，支撐排水業(yè)務(wù)系統(tǒng)的可視化展示和綜合分析。例如，基于已有GIS 數(shù)據(jù)生產(chǎn)BIM 數(shù)據(jù)或基于排水管網(wǎng)普查紙質(zhì)數(shù)據(jù)構(gòu)建排水管網(wǎng)BIM 模型，對排水管網(wǎng)進(jìn)行流向分析、埋深分析、混接分析、高程邏輯、大管接小管等管網(wǎng)分析，形成空間關(guān)系清楚、拓?fù)潢P(guān)系明確的排水管網(wǎng)資產(chǎn)數(shù)據(jù)[2]，直觀展示排水管網(wǎng)地下空間位置情況，實現(xiàn)排水管網(wǎng)精細(xì)化管理。

（2）排水設(shè)施數(shù)據(jù)治理

利用CIM 技術(shù)，將海量多類、多維、多尺度、多時態(tài)要素的BIM 模型數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚和融合，對排水設(shè)施二三維數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并基于統(tǒng)一的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，實現(xiàn)數(shù)據(jù)服務(wù)的發(fā)布與管理。

（3）排水設(shè)施數(shù)據(jù)建庫

對排水設(shè)施資產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、清洗、融合，形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫以及模型數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)排水全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理與維護(hù)，為排水業(yè)務(wù)應(yīng)用提供支撐。

4.2 排水設(shè)施運行管理

為滿足城市排水系統(tǒng)監(jiān)管業(yè)務(wù)需求，展示排水系統(tǒng)實時動態(tài)信息，需要借助IOT 技術(shù)完成CIM 中物理實體的動態(tài)信息和靜態(tài)信息的關(guān)聯(lián)，為平臺提供數(shù)據(jù)支撐。因此，將IOT技術(shù)和CIM技術(shù)進(jìn)行融合，實現(xiàn)排水設(shè)施運行情況監(jiān)管，分析預(yù)警排水系統(tǒng)潛在問題，提升排水系統(tǒng)運營管理水平。

（1）物聯(lián)感知監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)

構(gòu)建一張物聯(lián)感知監(jiān)測網(wǎng)，為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，監(jiān)測對象包括排水管網(wǎng)、排水閘門、排水泵站、檢查井、截流井、溢流井、雨水調(diào)蓄池、污水處理廠、易積水點、低洼下穿通道、河湖排口等重要排水設(shè)施關(guān)鍵位置，監(jiān)測指標(biāo)涵蓋水位、水質(zhì)、流量、雨量、視頻和結(jié)構(gòu)安全運行工況等，在片區(qū)老舊排水干渠溝墻結(jié)構(gòu)上安裝位移監(jiān)測傳感器，實時監(jiān)控重要排水干渠薄弱結(jié)構(gòu)部位安全狀況，實時掌握排水系統(tǒng)運行狀況。

（2）IOT 數(shù)據(jù)接入

在BIM 模型的基礎(chǔ)上集成物聯(lián)感知監(jiān)測數(shù)據(jù)、設(shè)備等運行信息，對排水設(shè)施運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和直觀呈現(xiàn)，構(gòu)建排水設(shè)施靜態(tài)與動態(tài)資產(chǎn)管理體系，輔助管理者掌握排水設(shè)施運行狀況。

（3）視頻融合

接入監(jiān)控視頻，基于啟發(fā)式算法的多路視頻與CIM 場景自動融合技術(shù)，將視頻與CIM 模型進(jìn)行融合，實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實整合。例如，利用CIM 技術(shù)模擬內(nèi)澇場景過程中，結(jié)合視頻與CIM 場景自動融合技術(shù)，實現(xiàn)真實內(nèi)澇場景與虛擬內(nèi)澇場景的整合重現(xiàn)。

4.3 排水設(shè)施智能化改造

基于BIM 模型和OT 技術(shù)，直觀展示排水閘泵站各個設(shè)備的空間位置情況，通過對排水系統(tǒng)中的排水閘泵站運行工況監(jiān)控和自動化控制系統(tǒng)改造，實現(xiàn)排水閘泵站“智能化管理”和自動化調(diào)度，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)控，減少人工投入，降低排水閘泵站運行管理和企業(yè)運營成本，提升工作效率。

（1）數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控

對排水系統(tǒng)中的排水閘泵站加裝水位計、視頻、智能儀器儀表等設(shè)備，結(jié)合CIM 技術(shù)，集成展示排水閘泵視頻監(jiān)控、工況信息（電壓、電流、機組狀態(tài)等）、監(jiān)測信息等運行狀態(tài)信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控，為排水設(shè)施的日常安全管理、運營管理、科學(xué)決策提供依據(jù)。

（2）遠(yuǎn)程控制與自動化

圖4 視頻融合示意圖

圖5 閘門遠(yuǎn)程控制示意圖

對排水系統(tǒng)中的排水閘泵站進(jìn)行自動化控制系統(tǒng)改造，將CIM 技術(shù)、OT 技術(shù)運用到排水閘泵站遠(yuǎn)程控制中，利用BIM 模型清楚地展現(xiàn)整個排水閘泵站各個設(shè)備的空間布局以及邏輯情況，結(jié)合視頻監(jiān)控、工況監(jiān)測等信息，實現(xiàn)對排水閘泵站在安全網(wǎng)絡(luò)隔離下的遠(yuǎn)程自動控制，完成物理空間實體和真實世界的交互映射，實現(xiàn)排水閘泵站設(shè)施“智能化管理”、遠(yuǎn)程操控及安全操作自動化、智能化，保障排水設(shè)施安全運行。

4.4 基于CIM 業(yè)務(wù)應(yīng)用

以CIM 技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合BIM、IOT 等新一代信息技術(shù)，圍繞排水設(shè)施管理、排水防澇應(yīng)急等業(yè)務(wù)主線，建設(shè)具備業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)聯(lián)動、實時監(jiān)控預(yù)警、模型決策分析、事件應(yīng)急處置能力的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)排水設(shè)施業(yè)務(wù)全覆蓋，輔助城市管理者提升排水管理水平。

（1）一張圖管理

基于CIM、BIM、GIS、IOT 融合可視化技術(shù)，集成城市基礎(chǔ)地形、排水設(shè)施資產(chǎn)、排水設(shè)施運行、排水防澇應(yīng)急等數(shù)據(jù)，構(gòu)建可表達(dá)城市排水設(shè)施信息等三維空間全要素綜合數(shù)據(jù)的底圖，通過二三維地圖、BIM 模型、CIM 場景、統(tǒng)計圖表、屬性彈窗、列表等顯示方式將排水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示，便于用戶簡便、直觀地了解轄區(qū)范圍的排水概況。

（2）排水防澇管理

建設(shè)基于CIM 的排水防澇應(yīng)用，構(gòu)建“事前預(yù)警、事中調(diào)度、事后統(tǒng)計分析”三位一體的防內(nèi)澇處置流程，在城市防洪排澇工作過程中，氣象、水利、水文、交警等多部門實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，強化各相關(guān)部門之間工作聯(lián)動，資源銜接，共同響應(yīng)城市內(nèi)澇積水處置，科學(xué)統(tǒng)一調(diào)度，提高排水防澇指揮決策效率，最大限度減少災(zāi)害損失。

（3）模型決策分析

結(jié)合排水管網(wǎng)、下墊面結(jié)構(gòu)、暴雨強度、地表徑流系統(tǒng)等信息，依托CIM 技術(shù)，建立內(nèi)澇分析模型等，模擬城市真實內(nèi)澇淹沒場景，分析模擬災(zāi)情演變態(tài)勢，提前預(yù)警潛在的內(nèi)澇積水風(fēng)險，輔助城市管理者在應(yīng)急搶險過程中決策更加科學(xué)、高效、合理，以及為后續(xù)城市排水設(shè)施改造提供數(shù)據(jù)支持。

5.具體案例應(yīng)用

按照國家和地方政策文件的要求，柳州市根據(jù)當(dāng)前城市排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀[12]，基于IOT、大數(shù)據(jù)、AI、水動力模型、BIM、CIM、微服務(wù)、GIS、OT 等先進(jìn)技術(shù)，啟動柳州市排水防澇信息化平臺（一期）項目建設(shè)，并得到了一定的應(yīng)用成效。

5.1 BIM 技術(shù)在柳州項目中的應(yīng)用

項目對柳州市13 座排水泵站進(jìn)行智能化管理改造，并構(gòu)建了排水設(shè)施BIM 模型，通過融合物聯(lián)感知數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對排水泵站運行態(tài)勢實時感知。通過BIM 模型泵站的可視化呈現(xiàn)，直觀反映排水泵站的運行工況（電壓、電流、機組狀態(tài)、溫度、振幅、流量、前池水位、視頻等），精準(zhǔn)定位問題并及時處理，日常管理實現(xiàn)了排水泵站的“無人值守”，平時通過手機端可隨時掌握了解泵房設(shè)備運行狀況，極大提高運維、檢修效率，減低了運維成本。

5.2 IOT、IT、OT 融合技術(shù)在柳州市防洪排澇工作中的應(yīng)用

在柳州市排水設(shè)施智能化改造中，利用IOT、IT、OT三種技術(shù)的融合，通過物聯(lián)網(wǎng)感知水位變化，平臺發(fā)出預(yù)警與指令，泵站智能化管理系統(tǒng)自動開啟排水泵站進(jìn)行排水，最終實現(xiàn)柳州市排水設(shè)施智能化管理，及時掌握城市排水設(shè)施運行狀況，提前采取措施應(yīng)對城市積水問題，降低了道路交通安全風(fēng)險。

圖6 柳州項目系統(tǒng)頁面圖

以排水泵站為例，首先，通過物聯(lián)網(wǎng)（IOT）感知水位變化，對上游排水管網(wǎng)水位、流量及排水泵站進(jìn)水前池水位進(jìn)行實時監(jiān)測；然后，平臺（IT）將監(jiān)測數(shù)據(jù)、泵站抽排量以及泵站進(jìn)水前池當(dāng)前水存量進(jìn)行運算，判斷是否需要提前將進(jìn)水前池進(jìn)行預(yù)騰空以及機組抽排的時長，自動生成指令轉(zhuǎn)發(fā)到排水泵站智能化管理系統(tǒng)（OT）中；最后，泵站智能化管理系統(tǒng)（OT）按照指令進(jìn)行自動開啟排水泵站進(jìn)行排水，實現(xiàn)遠(yuǎn)程獲取運行狀況，實時科學(xué)操控泵房運行。

5.3 CIM 技術(shù)在柳州市防洪排澇工作中的應(yīng)用

在柳州市排水防澇工作中，項目依托CIM 技術(shù)，根據(jù)柳州市地形地貌、降雨、管網(wǎng)等數(shù)據(jù)，在魚峰區(qū)柳石干渠流域構(gòu)建柳州市試點排水防澇區(qū)域的內(nèi)澇分析模型，自動分析研判內(nèi)澇過程，實現(xiàn)應(yīng)急指揮智能化、科學(xué)化，做好提前布防準(zhǔn)備，保障城市排水設(shè)施正常運行。具體思路為：

首先，摸清柳州市歷史內(nèi)澇點對應(yīng)的排水設(shè)施狀況（雨水口、窨井、管線、泵站、排水口、河道）及對應(yīng)拓?fù)潢P(guān)系，構(gòu)建內(nèi)澇點排水通道；然后，根據(jù)內(nèi)澇點排水通道開展物聯(lián)監(jiān)測設(shè)備（雨量、水位、流量、泵站工況、閥門工況等）布設(shè)，同時構(gòu)建監(jiān)測設(shè)備與排水通道的關(guān)聯(lián)關(guān)系，梳理出地面標(biāo)高、降雨量、河道水位、道路積水、管網(wǎng)上下游水位之間的平衡關(guān)系；最后，建立內(nèi)澇分析模型。當(dāng)發(fā)生暴雨天氣時，依托CIM 技術(shù)，調(diào)用水動力模型的計算成果，預(yù)測柳石干渠排水分區(qū)排水管網(wǎng)的當(dāng)前運行態(tài)勢，展示內(nèi)澇點、淹沒面積、積水時長以及影響區(qū)域，模擬內(nèi)澇風(fēng)險的態(tài)勢，分析出當(dāng)前內(nèi)澇點的內(nèi)澇成因，做好預(yù)警并提醒相關(guān)單位提前對下游抽排泵站進(jìn)行科學(xué)調(diào)度，統(tǒng)籌調(diào)控的排水管網(wǎng)、排水泵站、檢查井等排水設(shè)施，最大化提高現(xiàn)狀排水系統(tǒng)運行效率，盡量減輕城市內(nèi)澇積水風(fēng)險，并給出應(yīng)急搶險的措施和建議，同時為后續(xù)城市排水內(nèi)澇改造提供數(shù)據(jù)支撐。

6.結(jié)語

在排水行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的愿景下，CIM 技術(shù)在排水設(shè)施智能化改造中凸顯的優(yōu)勢越來越顯著。通過本文的介紹，CIM 技術(shù)的應(yīng)用可以提高城市排水系統(tǒng)的效率、可靠性和安全性，提高城市排水設(shè)施智能化水平，增強防災(zāi)減災(zāi)能力，提升城市的韌性和可持續(xù)發(fā)展能力，因此其應(yīng)用也必然越來越廣泛。排水行業(yè)發(fā)展至今，CIM 技術(shù)已在國內(nèi)多個城市中進(jìn)行應(yīng)用，并取得一定的成效，例如本文提到的柳州市排水防澇信息化平臺項目建設(shè)。CIM 技術(shù)是新興技術(shù)，雖然CIM 技術(shù)在排水行業(yè)中逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，但當(dāng)前技術(shù)發(fā)展水平和實際經(jīng)驗不足，建立和完善城市地形地貌模型數(shù)據(jù)、城市排水普查數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)仍需投入大量資金，排水應(yīng)用需求復(fù)雜也是當(dāng)前研究領(lǐng)域亟須解決的重要矛盾，需在信息化技術(shù)發(fā)展的推動下進(jìn)一步研究CIM 技術(shù)在排水設(shè)施智能化改造中的應(yīng)用，打造排水行業(yè)發(fā)展的新理念和新模式，為城市治理提供數(shù)字賦能、智慧賦能。