一、方案概述

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和政策的推動(dòng)下，以產(chǎn)業(yè)聚焦為核心的城市園區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速。由于在城市園區(qū)企業(yè)、工廠(chǎng)在生產(chǎn)制造過(guò)程產(chǎn)生了大量的廢水等其他污染物都是由污水管進(jìn)行排放，一旦發(fā)生井下污水管網(wǎng)堵塞，會(huì)造成廢水中的氣體等其他有害物質(zhì)的傳播，另一方面，井下排污工作需要大量的時(shí)間、人力。為解決污水井堵塞問(wèn)題，智慧城市污水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)解決方案應(yīng)運(yùn)而生。智慧城市污水井管網(wǎng)監(jiān)測(cè)解決方案基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，通過(guò)在各個(gè)管井下安裝液壓傳感器、流量傳感器、溫濕度傳感器、井蓋狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置等設(shè)備，采集井下環(huán)境數(shù)據(jù)，管理人員可以通過(guò)云端管理平臺(tái)實(shí)時(shí)查看。

二、系統(tǒng)組成

綜合考慮實(shí)際情況和各方需求后設(shè)定的方案架構(gòu)，城市污水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是以監(jiān)測(cè)儀器為核心，運(yùn)用現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、以及相關(guān)的專(zhuān)用分析軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)所組成的一個(gè)綜合性的在線(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由現(xiàn)場(chǎng)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元（測(cè)量主機(jī)）、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)組成。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行無(wú)人值守、有人管理的模式。系統(tǒng)組成城市污水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體架構(gòu)由感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、平臺(tái)層、應(yīng)用層以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和運(yùn)行保障體系組成。

感知層：本層為系統(tǒng)提供感知、控制、顯示等功能，包括液位傳感器、液壓傳感器、流量傳感器、溫濕度傳感器、井蓋狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置、數(shù)據(jù)采集終端等設(shè)備?？梢詫?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下管網(wǎng)環(huán)境信息，為管理人員提供支持。

網(wǎng)絡(luò)傳輸層：根據(jù)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境和規(guī)劃要求，可選擇使用多種網(wǎng)絡(luò)覆蓋方式，組成互聯(lián)互通的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，最終通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與云端服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)和控制命令的交互。

平臺(tái)層：軟件系統(tǒng)將實(shí)時(shí)的基礎(chǔ)設(shè)備層收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整合上傳給云平臺(tái)進(jìn)行分析處理，將應(yīng)用策略層下發(fā)的策略，發(fā)送到基礎(chǔ)設(shè)備層進(jìn)行精細(xì)化的管控，實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)備層的設(shè)備進(jìn)行有效的控制。

應(yīng)用層：基于基礎(chǔ)設(shè)備層的收集，和云平臺(tái)的處理分析，管理人員可以通過(guò)云端管理平臺(tái)查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)人結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行處理。

三、系統(tǒng)功能

■數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的地圖顯示、查看，包括監(jiān)測(cè)設(shè)備的快速查詢(xún)顯示、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)展示、報(bào)警情況顯示及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線(xiàn)圖的實(shí)時(shí)展示，通過(guò)系統(tǒng)主界面的顯示功能，可以查看設(shè)備的位置、運(yùn)行狀態(tài)，掌握其流量、流速、液位、水質(zhì)、電量、電壓等信息。另外，地圖還支持視頻、液位、流量、流速、水質(zhì)自定義等多種顯示模式。

■遠(yuǎn)程監(jiān)管平臺(tái)：污水計(jì)量數(shù)據(jù)匯總，展示，分析，各項(xiàng)水質(zhì)數(shù)值統(tǒng)計(jì)及分析，設(shè)置預(yù)警量自動(dòng)報(bào)警等、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，能做到5分鐘級(jí)的數(shù)據(jù)更新速率、該速率要用戶(hù)可調(diào)，并且可以實(shí)現(xiàn)類(lèi)似于當(dāng)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)有超標(biāo)情況時(shí)，系統(tǒng)在給管理員發(fā)出提示的同時(shí)可以自動(dòng)提高數(shù)據(jù)采集和傳輸頻率。要求有權(quán)限設(shè)置功能，數(shù)據(jù)的查看和平臺(tái)管理要有嚴(yán)格權(quán)限區(qū)分，并可實(shí)現(xiàn)用戶(hù)最高管理員可自定義權(quán)限。

■GIS地圖展示：可以提供以百度、谷歌二維或三維影像圖為背景，將污水監(jiān)測(cè)點(diǎn)的進(jìn)水流量、出水流量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)查詢(xún)功能，并進(jìn)行超限、超標(biāo)預(yù)警，提醒管理人員及時(shí)處理。同時(shí)平臺(tái)支持手機(jī)及PC等多種訪(fǎng)問(wèn)方式。

■設(shè)備統(tǒng)一管理：統(tǒng)一通訊協(xié)議，后續(xù)需要能夠提供接口，對(duì)于一些需要對(duì)外公布和數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)外傳。

■遠(yuǎn)程控制功能：24小時(shí)水質(zhì)監(jiān)管，能根據(jù)客戶(hù)預(yù)設(shè)自動(dòng)預(yù)警，自動(dòng)報(bào)警，并預(yù)留與電磁閥等執(zhí)行器聯(lián)動(dòng)的功能，本方案也需在制作時(shí)設(shè)計(jì)閥門(mén)控制，實(shí)現(xiàn)當(dāng)超標(biāo)時(shí)，閥門(mén)對(duì)應(yīng)動(dòng)作的功能

■污水計(jì)量：準(zhǔn)備在肥城各個(gè)排污點(diǎn)建立計(jì)量，計(jì)量方式需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境設(shè)計(jì)，需充分考慮計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)情況。

■水質(zhì)監(jiān)測(cè)：主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容為：COD、PH值、氨氮、總磷總氮等。要求達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)反饋標(biāo)準(zhǔn)，要求實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)傳，并充分考慮到現(xiàn)場(chǎng)無(wú)穩(wěn)定電源的解決方案，監(jiān)測(cè)設(shè)備需要現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置保護(hù)，RTU等遠(yuǎn)傳通訊需設(shè)置設(shè)備箱離地安裝。

■視頻監(jiān)控采集：同時(shí)每一處計(jì)量及監(jiān)測(cè)點(diǎn)需設(shè)置視頻監(jiān)控設(shè)備，并實(shí)現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)情況與監(jiān)管平臺(tái)遠(yuǎn)程通訊對(duì)接。

■各職能部門(mén)之間數(shù)據(jù)通信在局域網(wǎng)內(nèi)完成；各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)與管理部門(mén)調(diào)度中心之間采用2G\3G\4G\5G\NB-IoT等無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。

四、系統(tǒng)特點(diǎn)

●采用一體式設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)前端站點(diǎn)的快速調(diào)試與部署。

●采用多種終端進(jìn)行多種監(jiān)測(cè)，測(cè)量精度高，抗干擾能力強(qiáng)。

●采用無(wú)線(xiàn)傳輸方式，突破地域限制，適應(yīng)性強(qiáng)。

●基于自主研發(fā)的無(wú)線(xiàn)RTU產(chǎn)品，可遠(yuǎn)程對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試維護(hù)。

●基于B/S架構(gòu)的系統(tǒng)平臺(tái)，可快速方便的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。

●專(zhuān)屬客戶(hù)端支持用戶(hù)隨時(shí)隨地查看當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)。

●采用防雷、防雨、防潮、輸入信號(hào)隔離等多項(xiàng)措施，確保設(shè)備安全、性能穩(wěn)定可靠。

●兼容性強(qiáng)，兼容各種類(lèi)型的水位、雨量、位移等計(jì)量?jī)x表或傳感器。

●超低功耗，核心設(shè)備選用2G/3G/4G低功耗測(cè)控終端，平均工作電流僅10mA，大大降低太陽(yáng)能供電設(shè)備成本和施工難度。

五、方案價(jià)值

城市污水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是城市的地下重要生命線(xiàn)，其流量變化大、狀態(tài)復(fù)雜且水質(zhì)惡劣，設(shè)備的安裝環(huán)境差。 然而，對(duì)其流量的監(jiān)測(cè)有著十分重要的意義，可以為解決城市內(nèi)澇、管道破損、管道淤堵等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；可監(jiān)察重點(diǎn)企業(yè)是否有偷排漏排的情況，為相關(guān)部門(mén)提供依據(jù)；同時(shí)系統(tǒng)的研究城市污水管網(wǎng)流量，掌握管網(wǎng)運(yùn)行情況，為污水管網(wǎng)改造、完善和新建提供數(shù)據(jù)支撐。