南京市污水管网信息化管理系统建设实例及应用成效分析

南京 市污水管网信息化管理系统 建设实例及应用成效 分析

谢桂山 陆佳慧

南京水务集团有限公司 江苏 南京 210000

摘要： 随着水环境治理的深化，排水设施规模不断扩大，排水管理工作要求也不断提高。传统的排水设施养护管理方式已经无法适应新的要求，改变传统管理方式，提高城市排水管理信息化水平是保障城市排水设施安全运行的重要手段。本文通过介绍南京水务集团污水管网信息化管理系统建设案例以及应用成效，为城市智慧排水发展提供参考经验。

关键词：排水;信息化系统;平台应用

近年来，南京水务集团有限公司根据南京市政府要求启动污水信息化系统建设，建立基于GIS技术的污水管网信息化管理系统，把基础地理信息和污水厂、污水泵站、污水管网、污水检查井信息融合在一个平台，实现各项监测数据同平台在线显示，开发污水管网运行状态进行实时分析功能，初步实现了污水管网的智能化管理。

1 项目概况

2018年，南京完成排水体系的改革，明确了市区两级管养体系，市政污水管网由南京水务集团管养。由于长期以来的多头管理，南京城区污水管线家底不明，信息化管理水平不高。南京市为加快补齐城镇污水收集处理设施短板，提高污水日常养护管理信息化水平，提出要完善市政排水管网地理信息系统 ，实现管网管理信息化、账册化，最终建成 “一库, 一图,一平台”信息化系统。南京水务集团从2019年开始依托全市范围开展的排水管网检测排查项目，更新污水管网基础信息，完善GIS管网数据库，同时通过学习借鉴国内先进城市如北京、杭州、深圳等“智慧排水”系统平台，整合不同功能的单一管理系统，开发完善相关应用功能，打通各个平台隔阂，消除“信息孤岛”的现象，建立了污水管网信息化管理系统，实现了“厂、站、网、井 ”一体化管理。

2 现状及存在问题

2.1 污水信息数据库不完全

污水业务资料长期使用传统的纸质图纸档案管理模式，图纸资料保存在档案室内，在需查阅图纸时必须到档案室调取相关资料，资料查阅很不方便，也容易发生图纸破损和遗失，更不利于数据共享；不同建设年代，竣工图纸资料的绘制标准也不完全统一，数据采集的要求也有区别，部分污水数据缺失，污水信息数据库亟待建设完善。同时，由于缺少信息检索查询渠道，资料查阅效率不高。

2.2 数据更新不及时

随着污水设施的建设更新，同一道路下的污水管网往往会经历多次改建，纸质图纸资料归档往往会滞后于工程建设，污水设施数据信息更新缺乏时效性。污水设施基础资料是排水系统开展排水业务的依据，信息更新不及时，相关部门无法掌握最新的管网信息数据，从而会影响业务开展和决策。

2.3 各类管理平台众多

污水厂、污水泵站、污水管网等部门分别根据各自业务管理需求，开发了各自的业务管理平台，各部门之间掌握的信息资源没有相互流通却又无法满足各部门自身的业务发展需求，从而导致信息条块化分割、信息孤岛现象的产生^[1]。

2.4 系统运行调度不便

由于对各类平台系统整合不够，没有建立一体化管理平台，各部门在实际使用过程中往往需要同时使用多个平台，操作非常繁琐。有时，一个操作指令往往需要经多个部门之间传递才能得到执行，严重影响工作效率。

3 开发思路

3.1 建立完善基础数据库

制定统一的污水管网数据以及管网排查成果标准；收集已有的管网汇交数据资料（包括管网CAD文件以及管网mdb数据库）并批量录入，完善管网GIS数据库；同步开发数据校验工具，校核管网各类数据，确保各类关联数据准确。

3.2 融合污水系统数据

采用物联网技术，在污水系统节点安装液位计、流量计等感知设备，采集污水管网运行参数，同时将基础地理信息和污水厂、污水泵站、污水管网、节点井等运行数据信息融合在一个平台，实现“厂、站、网、井”运行数据实时同平台在线显示。

3.3 优化生产运行调度指令

整合各污水管理平台，引进大数据技术，依托排水数据库，通过对各类运行实时参数监测以及与历史运行数据分析对比，科学优化污水系统调度。同时还可以发现污水系统漫溢点、市民易投诉点，为相关部门后续决策提供依据。

4 功能模块

4.1生产运营模块

根据“一图知全局”的设计理念，通过数据可视化手段将排水业务相关数据以区域概化图、数统计图表等形式展示，建立全市污水系统运行工况分析功能，直观反应污水系统现状及各设施运行状态。

4.2泵站运营模块

开发线路图和数据版两种模式，通过接入泵站和污水厂运行监控系统，采集厂站的运行水质、液位、进出水流量、泵启停状态以及其他监控信息，实现生产运行数据实时展示，远程实时监管，为生产正常运转提供保障。

4.3管网运营模块

在污水管网gis系统基础上，增加管网过河管、截流设施、沿河管等重点设施展示，同时接入污水管网在线监测数据，包括管网液位、流量等数据，实现对污水管网运营情况的在线监测及预警功能。

4.4 节点井模块

基于GIS技术，增加污水收集系统排水管网检测排查项目成果数据的可视化展示和应用，提供数据查询、辅助分析、制图输出、实时监测、历史数据、各污水收集系统内节点井的分布情况以及管道缺陷、管道视频检测资料展示等相关信息。

4.5 巡检模块

通过接入巡检平台，实现了在GIS管图上或者南京市地图上展示管网巡查的所有信息，包括巡检人、巡检开始结束时间、巡查总时长、巡查里程、工单上报等，清晰反映巡检人员巡检情况。

4.6养护模块

用于编制日常养护计划，上报养护完成情况以及养护过程中发现的各类问题，同时增加管网养护情况统计功能，实现科学养护，提高养护的效率。

4.7工单模块

对接南京水务集团“96055”热线系统，实时显示系统中排水业务相关的工单信息，以及工单流转、工单处理反馈信息，实现热线工单的调度、分析功能。

4.8 视频监控模块

接入污水泵站、排水口、水闸等系统关键节点相关视频监控信息，实现了实时在线监控，及时发现各类问题，同时还可以实现泵站的无人化管理。

5 系统展示

5.1污水管网信息化管理系统整体展示(如图1所示)

图1 污水管网信息化管理系统图

5.2 泵站模块功能展示（如图2所示）

图2 泵站管理模块展示图

5.3工单模块功能展示（如图3所示）

图3 工单管理模块展示图

6 项目成效

6.1实现了“厂、站、网、井”数据联通

通过系统开发集成，将污水厂、污水泵站、污水管网、管网检测点等数据整合、集成，实现了在一个系统上监控整个污水系统的实时运行参数，大大提高了工作效率。

6.2污水系统生产运行调度指令优化

通过监控污水泵站进水前池液位、出水流量以及污水厂处理水量、进出水水质等重要运行信息，根据需要实时调整污水泵站的前池水位和出水流量，合理调控污水管网运行水位和排水量，实现污水厂进水量平稳有序，确保污水厂出水水质稳定，达标排放。

6.3污水管网易漫溢点实时预警

在污水管网易漫溢点加装液位仪，同时结合城市各气象站雨量监测点、河道水位监测点数据，实时监控雨天污水管网水位运行情况，实现液位动态预警，提高了易漫溢点处置效率，减少市政道路污水漫溢，保障污水管网运行安全。

6.4降低污水系统运营养护成本

通过合理优化系统运营调度，使污水系统保持在合理运行水位，污水泵站平稳运行，减少了泵站用电成本。同时部分规模较小的污水泵站采用视频远程监控管理，实现了无人化值守，减少了日常运行成本。

7 结语

南京水务集团通过完善污水信息数据库，整合各部门污水系统数据，建立了污水管网信息化管理系统。该系统在污水设施日常管理养护工作中发挥了一定的作用。随着水环境治理的深化，对污水系统管理水平也会提出越来越高的要求，我们还需要进一步完善排水设施数据动态更新机制，结合实践经验，引进新的技术，继续深化系统功能，完善系统应用，并逐步向移动端发展，才能更好的服务于污水设施管理养护，取得更大的经济价值和社会价值。

参考文献：

[1]杨超.杭州市“智慧排水”系统平台建设及应用成效分析[J]工程技术与应用，2019（3）；89-90.