△智能化污水处理厂

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摘要：污水系统的智慧排水应坚持“源-网-厂”一体化、全过程、全生命周期运营管理机制，对“源-网-厂”全过程的污水收集和处理设施进行信息采集、管理、分析、模拟，实现小区及排水单元和市政污水管网的日常管理、运行风险预警处置、运行辅助决策。

△城市生活污水处理厂

系统化构建

污水系统上下游设施需要紧密相连、互相配合，以长效保障污水系统功能和性能。当污水管网出现混接、漏损等问题时，不仅会影响到源头小区及排水单元的排水安全，还会影响到污水处理厂的进水水量和水质，降低污水处理厂的运行效率，进而会影响污水再生处理和污泥处理处置设施的平稳运行。

基于此，污水系统的智慧排水要坚持“源-网-厂”一体化的构建思路，综合考虑污水系统各个环节的实际需求，采用先进的信息化技术和智能化管理手段，实现对整个污水系统的全面管理和控制，恢复和提高污水系统的功能和性能。

智慧排水采用建筑信息模型（BIM）、地理信息系统（GIS）、物联网（IoT）、大数据等信息化技术，将污水系统的源端、网端和厂端有机结合在一起，实现污水系统的高效运行和智能管控。其次，为了能够及时地反馈污水管网、泵站和污水处理设施的新建、改建和扩建等信息，智慧排水系统要具有可扩展性和可持续性，以满足污水系统的升级改造需求。

数字化建设

基础数据资源库是一个基于数字化技术的平台，用于污水收集和处理设施的基础数据管理和可视化展示，能够帮助用户更好地理解和管理污水系统，提高工作效率和决策效果，为污水收集和处理设施相关规划、设计和运行管理提供支持。基础数据统计对象包括小区及排水单元、污水管网、污水处理厂等设施及其附属设备。

在线数据资源库是基于数字化技术的平台，与基础数据资源库注重举出数据不同，其主要目的是用于管理和监控污水系统的运行状态和性能。它通过集成各种传感器、数据采集设备、通信网络和数据处理技术，实现对污水系统数据的实时采集、传输、存储和分析。在线数据指在一定时间段内不断变化的数据，主要包括水质、水量、设备工况等监测数据，以及相关的监控视频等信息。

  数据采集是利用传感器、摄像头等设备，实时采集污水收集和处理设施的运行数据，包括水位、流量、水质等参数。

  物联网技术为污水系统中的各种监测设备提供连接服务，并实现设备的远程监控和管理。通过物联网技术，可以将实时采集的各类在线监测数据，如水位、流量、水质等，传输至在线数据资源库进行处理和分析。

污水·过程控制仪表

智慧管控

城市污水管网系统全生命周期管控应以加强常态化日常管理和提升应急处置能力为目标，一方面，通过强化日常管理工作，尽可能预先排查安全隐患，做到“防患于未然”，保障污水系统安全高效运行；另一方面，利用监测设备，通过预设风险场景和对应的处置措施，快速高效应对各类风险事件，保障人民群众生命财产安全。

基于“源-网-厂”一体化思路构建的智慧排水平台，应立足于上述基本和在线数据资源库，开发日常管理、风险预警、辅助决策等功能模块，以实现污水系统全生命周期管控目标。

管网·在线监测仪表

以污水系统运行辅助决策为例。污水系统运行辅助决策模块依托管网拓扑分析、运行数据分析、水量平衡分析和排水模型分析等技术手段，在提高处理效率、优化运营管理、降低成本、保障水质安全等方面展开。

通过建立知识库和预案库，可对比常规运行模式和不同优化调度预案的水位和流量变化情况，辅助污水系统运行调度。

通过分析预测旱天和不同降雨场景下的污水管网水位流量运行态势，实现对管网淤积堵塞、污水冒溢等污水系统运行风险的提前感知和预警。

通过对管网运行数据的实时监测和分析，快速定位故障点，为抢修工作提供决策支持，缩短故障影响时间；针对可能发生渗漏或破损的区域，开展预防性维护，降低管网破损风险；根据管网的运行历史数据，预测管网淤积的趋势，合理安排清淤计划，保障管网的正常运行。