1、Contents项目要解决的问题总体设计设计方案关键技术项目建议 项目要解决的问题-污水厂处理水量不足、进厂水质浓度过低、能耗高-污水收集效率低下、外来水(河水、地下水)渗入、污水管网长时间高水位运行等问题用水单位污水乱排，排水管网老化破损劣类管理工具问题：看不到-数据支撑缺失 说不清-业务流程化欠缺 管不住-管理工具不称手项目要解决的问题项 目 达 到 的 效 益通过排水平台建设，查找污水系统运行存在的主要问题并提出切实有效的辅助决策。降低污水管道运行水位，延长管道使用寿命，并提高污水收集率，提高污水进厂水质浓度，减少污水厂脱氮除磷过程中需投入的碳源剂量，节省污水处理厂的运维成本基于排水系统

2、平台数据分析，精准定位污水系统问题点，可以减少污水管网外业维护人员、外业车辆和均衡物资发放河道考核达标，河涌水质达到不黑不臭，消除劣类，不能出现漂浮垃圾和零星漂浮垃圾思考：效益是项目落地的关键建设目标统一管理高效化建设源、厂、网、河一张图；利用物联网技术实现排水行为、污水处理的实时监控；实现可视化的城市内涝预警、排水调度、水环境监测的统一决策服务响应快速化结合城市水务及水环境管理的特点，针对采集、诊断和报警建立算法集，为平台业务系统提供更主动、更及时的报警预警技术支撑监测自动化通过部署水质监测站、流量计/SS计、雨量计以及物联网网关，采集管网、污水厂、泵站、闸站、形成一张覆盖全区的监测网络，以

3、实时反映出水安全、水环境的当前状况，实现科学调度和控制业务平台化搭建排水系统“一张图”基础信息管理平台和数据共享服务平台，形成标准统一的数据服务体系；满足实时监控、智能分析、分级预警、统一调度、联合指挥的需求提质增效是目标目标怎么量化，可以量化吗？项目验收标准是什么？目标分解水质指标-达标率考核指标-河道考核达标管网收集率安全运行达标率防涝事故率三位一体高效管控成本指标-运行成本能耗指标-单位能耗思考：智慧水务项目建设过程是报装了项目特征的管理行为完善的过程。总体设计总体设计排水管网GIS管理系统综合监管系统移动APP系统智慧排水一张图覆盖全区域、全要素的感知网络实时监测气象、水量、水质、水位

4、等指标源头、管网、污水厂、排口、河湖水系全程追溯支持全业务的应用平台管网运维：管网巡检及运行养护管理、调度管理污水厂运行：污水厂生产运行管理、调度管理河湖管理：水环境实时监测+巡检管理城市防汛：内河管网联合分析调度提供全能力的基础平台数据中心：市水务水环境综合数据库GIS平台：市水务水环境空间数据库及服务基础软硬件设施：智慧水务运行基础及保障体系全数据的决策支持平台预警系统水务模型调度系统+应急指挥系统降雨排水户管网泵站污水厂排口思考：顶层设计很重要，但不需要完美总体设计“智”：专家决策系统1、数据分析 2、模型模拟3、调度策略 4、防涝调度策略1、控制闸坝设备 2、控制泵站设备3、控制水质采

5、样器设备 4、控制摄像头设备1、水质数据 2、水文数据3、管网监测数据 4、视频数据5、厂站工控数据1、光纤网络2、4G/5G采传控智总体设计总体设计数据中心层监控中心工程机房工程通信层光纤网络4G/5G软件平台层移动端（APP&微信）电脑端综合指挥调度大屏监控数据管理对外接口综合监控联调子系统运维管理子系统水环境评价子系统安全管理子系统信息电子化子系统告警管理GIS监控管理2D监控管理远程控制管理综合指挥调度设备台账管理维护保养管理工单巡检管理人员班次管理备品备件管理预测性维护评价体系管理评价指标管理评价模型管理在线评价分析评价结果管理评价预测风险评估管理风险预警管理安全管理培训应急响应管理

6、智能应急响应智能风险评估项目基础信息项目资料管理维护建设进度维护建设质量设计资料管理建设资产管理感知层水质水文管网监测视频工控数据实现涉及排水业务感知、运维、调度及决策支持的一体化全程智能管控数据处理中台层方案设计感知层设计没有建立起“厂+网+河”一体化的监管体系，缺少及时有效的视频监控系统，水质监测系统，水文监测系统，管网监测系统、污水厂运维平台现状污染溯源难：本项目排水管道大多存在较严重的错接、漏接、混接问题，且存在部分暗渠，信息采集基础设施不全面不精准，污染源无法及时检测发现。尽管进行了管网监测及修复，但不能保证及时发现运营过程中可能发生的偷排及管网漏损问题。长治久清难保障：本项目区域内

7、河网受潮汐影响，同时各镇区实行分区管理，导致污水在河网内部回荡而无法及时排出，水体交换能力差，需要根据水环境实况，提出合理的泵闸调度策略，目前的监管方式及感知设备数量，不足以对调度系统形成支撑存在问题感 知 层 设 计 原 则全流程监测实时监测气象、水量、水质、水位等指标管网、污水厂、排口、河道等，为一张图做支撑，为联合调度做支撑流域全覆盖监测：分类型、分层级的全面监测，以支持“全过程数据分析”。灵活性监测：固定式监测和人工巡检采样相结合。数据共享：整合资源，实现优势互补，避免重复全覆盖监测横向维度：点、面源污染监测。纵向维度：岸上、岸下同步监测，实现岸上、岸下联防联控需求。简单多参数监测多维

8、度监测重点污染河段；重点污染源；典型治理设施；暗渠接入河涌的汇入点；项目工程界面、管网关键点，主干管道、泵站液位、污水厂前池液位重点监测思考：考虑投资和运维能力、运维成本感知层设计是区域水安全、水资源及水环境管控的重要计量数据，可以获取河道常规运行流量数据保障生态基流、可获取行洪数据监测行洪过程、同时是水污染物负荷计算的重要参数通过水质监测站实时采集的水质数据，以及采样器采样后送往检测中心分析得出的水质数据，为水质改善、污染溯源、模型计算等提供数据支撑通过液位计、水质监测仪监测采集，为污染溯源、管网运营维护提供数据支撑水文数据水质数据管网监测数据视频数据工况数据通过固定摄像头监测得到的数据，为

9、视频识别技术提供数据支撑闸坝、泵站、调蓄池等关键设备的工况数据，为防洪排涝、活水补水等提供数据支撑。数 据 类 型感知层设计 漂浮物倾倒河面垃圾易聚集区域排口相对密集的区域工程设备及设施判断河面是否有垃圾漂浮物存在 确认旱季是否有污水偷排实现对设备设施的防盗以及确认是否安全稳定运行感知层设计监测对象指标意义污水排水系统排污源头水质识别重点排水户排污特征污水偷排事件追责查证管网重要节点液位水质污水偷排定位识别为各泵站调度提供支撑泵站及污水厂节点液位水质分析污水偷排事件分析排污水量变化规律分析水质变化规律分析排污贡献率分析入流入渗水量雨水排水系统易涝点液位内涝风险评估内涝情况实时监测页管网重要节点

10、液位水质排放能力瓶颈管段识别雨污混接管段定位泵站排口液位水质雨水排放量核算未截留污水量分析雨水排口液位水质雨水排放量核算管溢流污水量分析感 知 层 体 设 计液位液位独立分析水质浓度辅助水质判断变化不大，始终高水位运行情况1：上下游连接不畅，上游纳污片区污水收集正常；情况2：上游存在河水入侵，且下游连接不畅；情况3：上游管道结构性缺陷严重，且下游连接不畅水质高上下游连接不畅，上游纳污片区污水收集正常；变化不大，与河涌水质变化曲线无相关关系下游顶托，上下游连接不畅，上游管道结构性缺陷严重；水质低，与河涌水质呈现一定正相关河水入侵变化不大，始终低水位运行情况1：上游纳污片区污水收集率低；情况2：正

11、常情况；水质低上游纳污片区污水收集率低；水质高片区管网运行正常，污水收集正常液位正常变化，用水高峰时高、用水低峰时低情况1：管网存在一定的结构性缺陷问题，地下水入渗较为严重；情况2：管网运行正常用水高峰时高、用水低峰时低，但低于污水正常COD（220250mg/L）管网存在一定的结构性缺陷问题，地下水入渗较为严重用水高峰时高、用水低峰时低，污水水质正常，COD（220250mg/L）管网运行正常液位异常变化，不符合用水规律情况1：仅仅为河水倒灌情况2：河水倒灌+工业废水偷排与河涌水质呈现一定正相关，且不存在水质异常升高河水倒灌异常升高河水倒灌+工业废水偷排感 知 层 体 设 计降雨前雨水管道高

12、水位预警路面积水监测液位计0.30.6km暴雨预警上下游雨水管液位较高液位计路面积水监测上下游雨水管液位较低降雨路面积水前端收水不畅判别收水不畅路面积水监测上游雨水管液位较高降雨路面积水雨水主管不畅判别雨水主管不畅下游雨水管液位较低路面积水监测上游雨水管液位较高降雨路面积水下游高水位顶托判别下游雨水管液位较高下游顶托必要性1路面积水监测无法感知地下雨水管道的水位状态，监测下游雨水管道的液位可以实现必要性2必要性3必要性3感 知 层 体 设 计 泵闸站监控：项目区域内新建或改建闸坝、泵站调蓄池监测系统 启闭状态 流量 压力 轴承温度 水位 电压 电流 液位 水质 流量 泥位感 知 层 体 设 计

13、控制原则结合项目的实际情况，主要选取就地控制和远程控制两部分控制体系，现地控制是操作者在闸室内对设备进行操作，远程控制主要是操作者通过有线手段对设备设施进行操作；现地控制优先级高于远程控制，并能现地控制/远程切换。并支持自动控制和手动控制设施设备控制的可靠性是首要条件，本次控制中采取的建设原则是就地控制、远程控制，在设备设施现场控制点的位置建设视频监视点，以保证设施控制的安全可靠。在此基础上，可以在远程实现“只监不控”的业务，以满足集中调度，统筹决策等。再进一步，在网络安全条件允许的情况下，可以实现就地+远程的完成控制，实现无人值守的自动控制，达到高效，低成本的运维自动化控制系统通常分为现地自

14、控、现地自控+远程查看、现地自控+远程控制三种方案。其中，为了保证控制系统的稳定性及安全性，现场必须有一套独立的自控系统，在网络不通、通讯中断时，允许人工现场进行常规的、应急的控制思考：少人值守比较符合现实情况通 信 层 体 设 计 4G/5GNB-IOT光纤可靠性较低较低稳定带宽较窄窄宽环境依赖性低适中高关键设备的市场性高一般高实施成本较小一般高通讯速度较快校快快常见传输通讯方式对比表方案比选4G/5GNB-IOT光纤优点：环境依赖性低，施工成本低缺点：5G基站少，4G信号差优点：环境依赖性低，功耗低缺点：模组硬件费用、以及运营成本高优点：数据安全性强，信号传输稳定缺点：环境依赖性高，通讯服

15、务贵通 信 层 体 设 计路面积水，检查井水位，管网液位、流量、水质等监测站点优先采用4G/5G/GPRS/CDMA等无线公共通讯网。应用时，对监测站所在地运营商网络的信号进行测试，并要求运行商网络性能满足系统可靠性指标靠近具有宽带通信监测站点，自建光纤通信接入宽带通信，实现宽带数据的通信直接影响水系联合调度的监测站点称为重要站点，重要站点采用主备信道，且主备信道可自动切换视频监测站租用宽带网络通信，尽可能多路视频压缩传输，宽带带宽不低于10M。有特殊要求的站点或宽带网络不能覆盖的地区的视频监测站，可选用4G/5G等无线公共信道，设计时考虑经济使用通信流量，可采用图片传输方案设计通信层设计总体

16、网络架构：以政务外网为主干一级网络，无线专网、视频专网、工控专网为二级支状网络脉络。政务外网：政务外网部署各类智慧应用，网络带宽不低于100M；无线专网：部署湖泊、内涝预警点等零散点位液位、流量、水质等的监测；前端监测数据具有数据量小，监测频次高的特性，可采用运营商的NB-IoT/4G等网络进行数据传输；视频专网：用于内涝预警点视频监控，采用政务外网VPN进行传输，每条链路带宽不低于50M；工控专网：由区域运营监控中心网络、就地站网络和传输网络构成，带宽不低于50M。指 挥 中 心 设 计指 挥 中 心 设 计 机房展厅会商室指挥调度室云基础设施1、统一建设物理网，满足排水信息采集、业务应用的

17、承载需求2、虚拟多业务网、统一业务隔离、统一VPN3、接入方式灵活4、建立网络安全体系5、与上级管理部门连接、与横向管理部门连接、与下级各部门连接、与社会公共连接软件平台层图形化配置灵活动态前后端配置灵活数据获取与展现资源组件化，容易增减全业务功能覆盖业务数据内外共享通用接口应用数据加密模块化设计双网冗余设计组态增强化数据标准化高并发、高实时多通信协议支持安全鉴权机制展示数据动态更新展示内容可视化配置展示画面风格可视化调整立体2D/3D展示多语言开发平台模型算法集成实时数据处理能力高效集群分布式并行分析高性能运算服务及扩展服务模型算法统一管理配置平台设计要点基础基础支撑支撑系统系统设计设计要点

18、要点数据数据采集采集系统系统设计设计要点要点应用应用系统系统设计设计要点要点智能智能支撑支撑系统系统设计设计要点要点用户用户展示展示系统系统设计设计要点要点软件平台层 业务应用系统：完成业务相关功能 智能支撑系统：通过建立模型算法及其实时联动分析，为其它智能化功能模块提供支持 基础支撑系统：完成数据采集、系统基础功能等公共功能，支撑其它系统 数据存储层：实现实时数据、业务数据的海量安全存储 基础支撑层：实现采集及系统基础功能 用户使用层：实现用户系统使用访问统一界面技术框架软件平台层结合GIS实时显示监测点液位、流量、水质数据、视屏数据，实现按编号、类型、数据统计汇总。自动判断异常监测点，形成

19、自动报警系统，确认报警范围。信息覆盖全面，整体综合监控。软件平台层 整合流域水动力模型与地理信息系统，结合信息数据库构建水环境模型，实现对水动力补足、防汛排涝的预测预警，为排水一体化管理提供决策依据。根据水质水动力情况，生成调水模型，利用潮汐规律进行水动力补足，为活水引入等提供科学的决策依据。根据水动力，雨量情况，潮汐规律，闸坝情况等生成预测内涝模型，以便为防涝排洪提供科学的决策依据。软件平台层应用功能水动力引擎和算法模拟水工建筑操作 实现状态更新及数据同化 流域水动力模型 水污染事故预警、应急模拟、突发污染 事故应急响应数据综合利用管理感知层设计应用功能 指挥响应管理 善后处理管理 教育培训

20、管理 应急资源管理 分析决策管理通过系统建立的应急机制和应急预案，及时采取有效措施，最大限度降低突发事件影响和损失。预期效果综合指挥调度关键技术水模型城市内涝及溢流排放模型精确模拟地面积水漫溢、消退及污染溢流过程，接入降雨预报，事前预警、事中预案、事后复盘河湖水动力及水环境模拟模型污水一体化调度模型河湖水系调度引排换水暴雨溢流污染恢复水污染应急决策，暴雨溢流污染模拟，制定河湖水系调度方案，旱季，仿真污水系统运行制定方案，为雨季调度方案提供依据。外水入侵诊断、合流排口溢流模拟面向排水安全的源厂网河一体化调度模型中台3+1模式厂网河一体化模型防汛保障调度水环境保障污水提质增效模型中台是各类应用实现

21、的模型支撑平台，为应用系统的开发、运行和集成提供专业化工具。模型是对现实世界的抽象概化，专业模型用来实现对现实世界某种物理、化学、生物过程的概化再现。例如，降雨径流模型用来描述降雨形成径流的过程，汇流模型用来描述径流经地表、地下汇入河网或管网的过程。水模型仿真A I 识 别 与 预 警u 视频解析平台功能：边界入侵检测、排口有水无水识别、河道/易涝点水尺识别、水闸溢流识别、积水状态识别、水体颜色检测以及闸门开启状态检测等智慧化应用。物联网设计模块模块功能与价值需求软网关接入支持可联网设备或系统进行双向数据对接。支持自定义协议接入以及平台标准协议接入硬网关接入支持对传统硬件设备进行网络化改造，以

22、标准MQTT、MODBUS等协议接入设备管理提供产品类型、产品模型和设备等全生命周期管理设备展示提供组态化设备展示入口，通过可视化配置满足IOT定制化仪表盘、大屏的打造设备接入提供自定义接入组件的服务管理，包括接入组件的增删改及启停维护告警管理提供复杂的可配置的告警策略管理，包括检测、触发、收敛、通知等场景联动提供可视化方式支持包含设备反向控制、邮件、短信通知等联动场景的配置和执行数据分析提供物联网业务中数据统计、设备健康、故障树等综合性分析能力；开放中心针对二次开放，向第三方系统提供API以及数据通知类接口系统管理提供用户、权限、组织等标准系统管理能力监控中心提供微服务、中间件、服务器性能等

23、监控，保证平台高可用 建立健全的物联感知体系，实现对各类排水设施的在线仪表监测，实时监控水情水质；构建水务物联网平台，实现设备监控管理、指令下发、报警统计、双向控制等功能，以及实现物联监测数据的采集、存储、分析、查询、统计和可视化管理功能，同时结合物联网和大数据等技术，实现对终端设备、监测数据进行统一管理中台搭建数据中台模型中台业务中台实现排水数据统一管理、提供数据统一服务实现城市排水多场景、多维度模型预测，解决各类排水场景下的业务问题实现排水共性业务能力的共享复用应急管理快速精准应急预案电子化流程化 预案在线编辑 应急处置节点自动化应急指挥调度集成化、自动化展示手段集成 通信手段集成 预案手

24、动/自动结合应急演练电子化、自动化应急数据模拟生成 应急预案模拟运行应急数据存储与回放应急数据快照保存 快照回放 支持事后分析、培训项目建议智慧排水系统是排水管理的业务支撑工具，其价值的体现依赖使用工具的人，而不是工具本身标准先行注重顶层设计规划管理运维业务需求是核心保障措施建设标准、设计标准、数据标准、接口标准、设备标准、网络标准、验收标准、业务标准等标准体系的建立，是智慧水务项目建设的依托。在业务没有实现标准化、规范化的前提下，最终会导致各系统、场景的标准不一，消耗大量人力物力，增大建设风险。排水业务设计为引领，信息化设计为辅助，都应充分论证期可行性，为项目建设铺平道路。但不用完美。系统平

25、台必须为定制化开发，管理思路、运维经验和业务模式是尽力要遵循的规则，系统要做到能用、会用、好用。系统工具和传统工作模式必然要发生碰撞和冲突，要相互妥协。1、管理运维的制度要适应智慧排水系统的使用，适应数字化转型的需求，并作为系统的有力保障。2、系统建设要分期持续进行，不断迭代提升，先做数据采集等基础设施建设，再不断提升智能化水平。3、统一建设、服务类项目。项目落地问题总结项目落地问题总结设 计 流 程 总 结地形地貌水文气象社会经济土地利用人口分布排水系统规划与建设基础资料收集与需求分析涉水管理部门智慧水务体系层级设计排水企业运营管理部门业务应用体系应用支撑体系数据资源体系基础设施体系个层级建

26、设任务细化与开展数据库设计数据资源管理设计网络拓扑结构设计感知设备选型与不设功能模块设计实现形式设计业务逻辑设计排水模型与算法设计长 期 服 务 建 议设施变化新增、扩建监测仪表维护监测点位调整模型更新模型参数长期率定设施变化的重新构建调度规则维护.智慧排水系统的长期运营维护迭代是平台生命力的保证设计院提供的全过程咨询服务天津市勘察设计院天津市建筑设计研究院天津市城市规划设计研究院天津市水务规划勘察设计有限公司天津市测绘院天津市政工程设计研究总院天津市园林规划院设计院提供的全过程咨询服务监理类市政公用工程监理甲公路工程监理甲级房屋建筑工程监理甲级检测类 CMA检验检测机构资质认定 公路工程试验

27、检测综合乙级工程类工程总承包甲级咨询类工程咨询甲级综合资信规划类城乡规划编制甲级 勘察类工程勘察综合资质甲级测绘资质甲级设计类 工程设计综合资质甲特种设备设计许可（压力管道）具备测绘航空摄影、摄影测量与遥感、地理信息系统工程、工程测量四大专业测绘甲级。CMMI三级、信息系统建设和服务能力CS2认证3项专业资质；通过质量管理体系、信息安全管理体系、信息技术服务管理体系、职业健康安全管理体系、环境管理体系等6项管理体系认证。项 目 全 过 程 咨 询 服 务项目策划阶段项目前期阶段建设阶段 规划编制1 区政府授权委托2 立项3 可研1 施工图4 招标采购5 项目竣工验收财政局需求分析-管线单位、污水厂选址、用地预审-规划局环评、能评、节地评审-审批局2 预算审查6 结算4 初步设计及概算3 施工7课题开发发改委电力部门项目运维项目移交标准、导则、图集、制度编制我的联系方式天津市政工程设计研究总院有限公司杨坤电话：