浦東新區(qū)農(nóng)村生活污水治理運(yùn)維平臺(tái)的建設(shè)與應(yīng)用

蔡思思

(上海市浦東新區(qū)供排水管理事務(wù)中心,上海 200127)

農(nóng)村生活污水未經(jīng)處理直接排放,嚴(yán)重污染著農(nóng)村地區(qū)的生態(tài)環(huán)境[1]。我國部分農(nóng)村地區(qū)已建成一批農(nóng)村生活污水處理設(shè)施,但由于農(nóng)村面廣分散,污水處理設(shè)施具有分布廣、數(shù)量多的特點(diǎn),運(yùn)營監(jiān)管難度較大[2]。

目前,利用信息化手段建設(shè)農(nóng)污運(yùn)維監(jiān)管平臺(tái)[3]已被陸續(xù)應(yīng)用到農(nóng)污處理設(shè)施管理中。張效葦?shù)萚4]開發(fā)了農(nóng)污處理設(shè)施在線遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng),有效降低了養(yǎng)護(hù)工人現(xiàn)場巡查頻次和管理成本。敖旭平等[5]建立了農(nóng)村“智慧水務(wù)系統(tǒng)”,通過手機(jī)客戶端遠(yuǎn)程集中管理上百個(gè)一體化處理設(shè)備?？紫橹襕6]建立了一套農(nóng)污治理設(shè)施遠(yuǎn)程集中監(jiān)管解決方案,實(shí)現(xiàn)了集設(shè)施臺(tái)賬管理、設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程控制等功能于一體。王春等[7]探討了一種對(duì)農(nóng)污水智慧運(yùn)營管理平臺(tái)的管理模式和方法,羅列了平臺(tái)包括的范圍和應(yīng)該達(dá)到的功能要求。目前建設(shè)的農(nóng)污監(jiān)管系統(tǒng)尚未做到完全通用,因此需要結(jié)合本土水情,增加監(jiān)管設(shè)施量、監(jiān)管面和監(jiān)管要素,提升農(nóng)污設(shè)施運(yùn)維過程中的多指標(biāo)監(jiān)控。

上海市浦東新區(qū)已于2020年底完成新一輪農(nóng)村生活污水治理工程,工程覆蓋面大、數(shù)量多,工程移交養(yǎng)護(hù)后,傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)監(jiān)管方法已不能滿足需求,必須依靠信息化的手段建立長效養(yǎng)護(hù)平臺(tái)。浦東新區(qū)依托工程建設(shè)之初開發(fā)的農(nóng)污建設(shè)平臺(tái)[8]建立的大量數(shù)據(jù),建立了農(nóng)村生活污水治理運(yùn)維綜合監(jiān)管平臺(tái),對(duì)所有農(nóng)污設(shè)施進(jìn)行遠(yuǎn)程全覆蓋、全監(jiān)管,對(duì)設(shè)施巡查養(yǎng)護(hù)情況、設(shè)備運(yùn)行離線/異常情況、進(jìn)出水水量、水質(zhì)[9]、液位、風(fēng)機(jī)運(yùn)行、工單完成情況等多指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控,且能夠通過各村電子大屏展示、共享農(nóng)污治理信息。該平臺(tái)可減少人工現(xiàn)場巡查養(yǎng)護(hù)頻次,提高設(shè)施養(yǎng)護(hù)質(zhì)量,降低運(yùn)營管理成本,使長效養(yǎng)護(hù)管理信息化、規(guī)范化、流程化,設(shè)施運(yùn)行情況做到公開、透明,實(shí)現(xiàn)村民共建共治。

1 綜合監(jiān)管平臺(tái)管理范圍

浦東新區(qū)新一輪農(nóng)污治理工程覆蓋21個(gè)鎮(zhèn)、17萬戶、13萬棟民宅,惠及86.4萬人,總投資71.89億元。工程涉及新建市政納管接入點(diǎn)位1185個(gè),一體化提升泵站740座,一體化處理裝置366座,污水管道約5000km。

在工程建設(shè)之初,已將涉及的九大部件(管段、水封井、化糞池、隔油池、窨井、格柵井、提升泵站、一體化處理裝置及排水口)分別編制唯一的二維碼,并將二維碼打印固定在部件上,所有部件信息錄入到農(nóng)污建設(shè)監(jiān)管平臺(tái)。浦東新區(qū)依托建設(shè)監(jiān)管平臺(tái)建立的大量數(shù)據(jù)開發(fā)了農(nóng)污綜合監(jiān)管平臺(tái),推進(jìn)農(nóng)污長效養(yǎng)護(hù)信息化、智能化、精細(xì)化管理,實(shí)現(xiàn)農(nóng)污建管結(jié)合,綜合治理。

2 綜合監(jiān)管平臺(tái)設(shè)計(jì)方案

浦東新區(qū)農(nóng)村生活污水綜合監(jiān)管平臺(tái)主要通過部署覆蓋全區(qū)域、全天候監(jiān)測(cè)的物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)[10],實(shí)時(shí)掌握巡查養(yǎng)護(hù)情況、設(shè)備運(yùn)行離線/異常情況、進(jìn)出水水量、水質(zhì)、液位、風(fēng)機(jī)運(yùn)行、工單完成情況等運(yùn)行信息,從而量化評(píng)價(jià)農(nóng)村生活污水治理項(xiàng)目的運(yùn)營效果。此外,平臺(tái)通過對(duì)各類農(nóng)村生活污水設(shè)施設(shè)備進(jìn)行梳理,形成農(nóng)污設(shè)備資產(chǎn)庫,并為設(shè)備的日常巡查養(yǎng)護(hù)提供管理工具,對(duì)巡查養(yǎng)護(hù)行為進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤、定期評(píng)估,形成閉環(huán)流程,確保農(nóng)污設(shè)施設(shè)備的正常運(yùn)行。平臺(tái)由后臺(tái)配置端、應(yīng)用業(yè)務(wù)端、移動(dòng)端和村級(jí)公示端四部分功能模塊組成。同時(shí),農(nóng)污各鎮(zhèn)均設(shè)有鎮(zhèn)級(jí)子平臺(tái)。

2.1 后臺(tái)配置端

后臺(tái)配置端可用于農(nóng)污設(shè)施設(shè)備信息檔案的錄入,分析在線采集的進(jìn)出水流量、液位、水質(zhì)等數(shù)據(jù),處理統(tǒng)計(jì)運(yùn)行信息,記錄站點(diǎn)工況,設(shè)置日常巡查養(yǎng)護(hù)計(jì)劃和內(nèi)容,實(shí)時(shí)反映巡查養(yǎng)護(hù)情況和案件工單處理情況,同時(shí)可自動(dòng)生成考核報(bào)表等。主要功能如下:

a.數(shù)據(jù)庫。依托工程建設(shè)過程中開發(fā)的建設(shè)監(jiān)管平臺(tái)數(shù)據(jù),建立農(nóng)污各設(shè)施量的基礎(chǔ)資料檔案,包括設(shè)施名稱、編碼、經(jīng)緯度、二維碼等信息,作為長效養(yǎng)護(hù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入本平臺(tái)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中。

b.在線監(jiān)測(cè)。后臺(tái)配置端可分析記錄農(nóng)污所有設(shè)施量的巡查、養(yǎng)護(hù)、案件工單情況,可實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)處理站和泵站的運(yùn)行情況,并對(duì)異常站點(diǎn)進(jìn)行報(bào)警。自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析處理裝置和泵站設(shè)備的進(jìn)出水流量、液位、功率、能耗、運(yùn)行時(shí)間等數(shù)據(jù)(見圖1),同時(shí)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)COD數(shù)值是否達(dá)標(biāo)?？筛鶕?jù)日常數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)施進(jìn)行有效監(jiān)管與預(yù)警,并為節(jié)能減排提供科學(xué)依據(jù)。

圖1 在線監(jiān)測(cè)

c.運(yùn)維管理。行業(yè)管理部門制定的巡查養(yǎng)護(hù)頻次及內(nèi)容要求錄入平臺(tái),生成巡查養(yǎng)護(hù)規(guī)則。整個(gè)浦東新區(qū)巡查產(chǎn)成的工作軌跡可通過大地圖進(jìn)行展示(見圖2),通過不同顏色對(duì)已完成和未完成巡查的管段進(jìn)行標(biāo)識(shí)。平臺(tái)可對(duì)巡查養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,生成完成率柱狀圖,并可按鎮(zhèn)進(jìn)行排名,形成“賽馬”機(jī)制(見圖3)。

圖2 運(yùn)維大地

圖3 巡查完成率柱狀

d.監(jiān)管考核。統(tǒng)計(jì)養(yǎng)護(hù)單位現(xiàn)場巡查養(yǎng)護(hù)所形成的數(shù)據(jù),記錄巡養(yǎng)過程中產(chǎn)生的工單及處理結(jié)果,并可導(dǎo)入各鎮(zhèn)檢測(cè)的水質(zhì)報(bào)告,最終生成巡查養(yǎng)護(hù)月報(bào)。通過系統(tǒng)自動(dòng)導(dǎo)出巡查及養(yǎng)護(hù)月報(bào)數(shù)據(jù),避免因人工收集整理錄入數(shù)據(jù)造成錯(cuò)誤,提高了行業(yè)部門考核的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性,且實(shí)現(xiàn)了長效養(yǎng)護(hù)量化考核管理。

2.2 應(yīng)用業(yè)務(wù)端

應(yīng)用業(yè)務(wù)端采用一張圖展示,主要是將農(nóng)污處理設(shè)施基礎(chǔ)信息、巡查養(yǎng)護(hù)過程產(chǎn)生的信息、現(xiàn)場監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的水質(zhì)、水量及其他運(yùn)行數(shù)據(jù)以及采集的圖像資料進(jìn)行展示,管理人員能夠在線實(shí)時(shí)快速掌握農(nóng)污設(shè)施的基礎(chǔ)信息、運(yùn)行狀態(tài),并能了解巡查養(yǎng)護(hù)過程中發(fā)現(xiàn)的問題,實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)污長效養(yǎng)護(hù)過程的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。主要功能如下:

a.大地圖。農(nóng)污所有設(shè)施的位置均在地圖上標(biāo)示,可按設(shè)施種類查看其在各鎮(zhèn)、村的分布情況。底圖可切換成衛(wèi)星遙感模式,能更直觀地體現(xiàn)設(shè)施周邊環(huán)境。管段根據(jù)養(yǎng)護(hù)次數(shù)分不同顏色在地圖上標(biāo)示,可以清楚地辨別各管段是否已按照考核標(biāo)準(zhǔn)完成規(guī)定的養(yǎng)護(hù)次數(shù)。

b.實(shí)時(shí)監(jiān)控?？蓪?shí)時(shí)監(jiān)控農(nóng)污設(shè)施數(shù)量及運(yùn)行情況,包括處理裝置及泵站的位置、異常站點(diǎn)數(shù)、收集水量及處理量、提升量、能耗、運(yùn)行時(shí)間、異常報(bào)警情況、案件工單記錄、巡查及養(yǎng)護(hù)記錄等。

c.巡查養(yǎng)護(hù)完成率?？蓪?shí)時(shí)反映巡查及養(yǎng)護(hù)完成率,促進(jìn)各鎮(zhèn)加快進(jìn)度,形成“賽馬”機(jī)制。

巡查養(yǎng)護(hù)具體流程見圖4。巡查分為日常巡查和特殊巡查。日常巡查是養(yǎng)護(hù)單位根據(jù)巡查計(jì)劃進(jìn)行的現(xiàn)場巡查,將巡查過程中發(fā)現(xiàn)的問題形成案件工單,如工單類型為養(yǎng)護(hù)類,則由養(yǎng)護(hù)單位人員處理解決;如工單類型為監(jiān)管類,則報(bào)至鎮(zhèn)政府協(xié)調(diào)處理。各鎮(zhèn)巡查完成率高低可在地圖中根據(jù)深淺不同的顏色進(jìn)行標(biāo)示,同時(shí)能實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)在線巡查人數(shù)。

圖4 巡查養(yǎng)護(hù)流程

特殊巡查則是對(duì)來自12345市民熱線遞轉(zhuǎn)、群眾投訴及管理部門督辦等工單開展巡查,并實(shí)時(shí)反映響應(yīng)率及完成率。特殊巡查工單生成后,鎮(zhèn)政府督辦養(yǎng)護(hù)單位現(xiàn)場確認(rèn)。

2.3 移動(dòng)端

平臺(tái)搭建了手機(jī)移動(dòng)端(見圖5),應(yīng)用于現(xiàn)場巡查養(yǎng)護(hù)作業(yè)。移動(dòng)端設(shè)計(jì)界面方便簡潔,便于現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)人員熟練掌握。首頁顯示了待處理工單的最新動(dòng)態(tài),進(jìn)入便可進(jìn)行處理。移動(dòng)端主要分為一碼查詢、正常巡查、特殊巡查、日常養(yǎng)護(hù)及案件工單五個(gè)模塊內(nèi)容。一碼查詢可對(duì)現(xiàn)場設(shè)施的二維碼進(jìn)行掃碼查詢?cè)敿?xì)信息。養(yǎng)護(hù)人員可進(jìn)入正常巡查及日常養(yǎng)護(hù)模塊進(jìn)行日常的巡查養(yǎng)護(hù)作業(yè)。來自12345市民熱線遞轉(zhuǎn)、群眾投訴等渠道的工單被指派給養(yǎng)護(hù)人員后,在特殊巡查模塊可進(jìn)行現(xiàn)場巡查處理。養(yǎng)護(hù)人員可在工單列表中查看被指派工單的進(jìn)展?fàn)顟B(tài)。

圖5 移動(dòng)端

2.4 村級(jí)公示端

村級(jí)公示端(見圖6)通過構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)污信息服務(wù)”體系,依托各行政村村委會(huì)聯(lián)網(wǎng)的村級(jí)大屏,將新區(qū)農(nóng)污治理信息通過各村大屏進(jìn)行展示、共享,讓農(nóng)污治理運(yùn)行情況做到公開、透明,讓村民充分了解運(yùn)行情況,接受村民監(jiān)督,實(shí)現(xiàn)村民共建共治,形成雙向互動(dòng)服務(wù):一方面為公眾提供信息服務(wù),另一方面村民能通過平臺(tái)進(jìn)行投訴和提出建議。

圖6 村級(jí)公示端

村級(jí)大屏可展示本村設(shè)備設(shè)施的數(shù)量、位置、簡介等基礎(chǔ)信息,通過工藝動(dòng)畫的形式展示本村重要設(shè)備的運(yùn)行情況。同時(shí),大屏上提供本村農(nóng)污運(yùn)維人員的聯(lián)系方式及微信小程序的二維碼,便于村民進(jìn)行投訴和提出建議。

3 平臺(tái)亮點(diǎn)及應(yīng)用效果

3.1 平臺(tái)亮點(diǎn)

由于浦東新區(qū)農(nóng)污工程面廣量大,而國內(nèi)現(xiàn)有的養(yǎng)護(hù)平臺(tái)存在監(jiān)管設(shè)施量較少、監(jiān)管要素少的缺點(diǎn),難以應(yīng)用于浦東新區(qū)農(nóng)污工程的長效養(yǎng)護(hù)。浦東新區(qū)開發(fā)的農(nóng)污綜合監(jiān)管平臺(tái)能對(duì)浦東新區(qū)農(nóng)污工程的所有設(shè)施進(jìn)行遠(yuǎn)程全覆蓋監(jiān)管,通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)掌握污水水量、水質(zhì)及各類設(shè)施設(shè)備運(yùn)行信息,并實(shí)時(shí)監(jiān)控所有農(nóng)污設(shè)施的巡查養(yǎng)護(hù)情況。

通過各村大屏將農(nóng)污治理信息進(jìn)行展示、共享,時(shí)刻接受老百姓的監(jiān)督、指導(dǎo),設(shè)施運(yùn)行情況做到公開、透明,實(shí)現(xiàn)了村民的共建共治。

3.2 應(yīng)用效果

以浦東新區(qū)張江鎮(zhèn)農(nóng)污綜合監(jiān)管平臺(tái)為例,張江鎮(zhèn)農(nóng)污覆蓋8個(gè)村,共有14座就地處理裝置,10座一體化提升泵站。張江鎮(zhèn)自2021年起逐步啟動(dòng)農(nóng)污長效管理工作,2023年1—8月共完成巡查次數(shù)820129次,巡查完成率為62.4%;共完成養(yǎng)護(hù)次數(shù)51459次,養(yǎng)護(hù)完成率為67.8%;共產(chǎn)生了196個(gè)案件工單。鎮(zhèn)政府每月對(duì)就地處理裝置進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè),并將水質(zhì)報(bào)告上傳至平臺(tái),對(duì)水質(zhì)不達(dá)標(biāo)站點(diǎn),鎮(zhèn)政府及時(shí)進(jìn)行針對(duì)性整改,確保就地處理裝置出水水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié) 語

上海市浦東新區(qū)農(nóng)污綜合監(jiān)管平臺(tái)對(duì)浦東新區(qū)農(nóng)污治理設(shè)施進(jìn)行了遠(yuǎn)程全覆蓋、全監(jiān)管,建立了多級(jí)用戶協(xié)同管理機(jī)制,可服務(wù)于區(qū)級(jí)、鎮(zhèn)級(jí)及養(yǎng)護(hù)單位多級(jí)用戶。平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控污水水量、水質(zhì)及各類設(shè)備設(shè)施運(yùn)行信息,量化評(píng)價(jià)農(nóng)污治理的項(xiàng)目運(yùn)營效果。可按鎮(zhèn)展示巡查完成率、養(yǎng)護(hù)完成率及案件工單數(shù),對(duì)各鎮(zhèn)進(jìn)行排名,形成“賽馬”機(jī)制,激勵(lì)各鎮(zhèn)提升運(yùn)維養(yǎng)護(hù)水平。農(nóng)污綜合監(jiān)管平臺(tái)可對(duì)農(nóng)污設(shè)施基礎(chǔ)信息、設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)、現(xiàn)場巡查等養(yǎng)護(hù)信息做到實(shí)時(shí)查詢,提高了設(shè)施養(yǎng)護(hù)監(jiān)管效率,降低了運(yùn)營管理成本,使長效養(yǎng)護(hù)管理實(shí)現(xiàn)信息化、規(guī)范化、流程化。同時(shí),通過各村級(jí)大屏共享農(nóng)污治理信息,實(shí)現(xiàn)了農(nóng)污治理的公開化、透明化。