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排水管理中的智慧化转型-2.pdf

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1、汇报人：戴勇华2023.11.排水管理中的智慧化转型目录Content排水智慧化需求01排水智慧化探索02思考与启示03排水智慧化需求01数字产业发展需求城镇排水发展需求排水智慧化需求数字产业发展需求在社会各个层面寻找高质量的数字工具应用场景党的二十大报告明确指出：加快建设“制造强国制造强国”、“质量强国质量强国”、“航天强国航天强国”、“交通交通强国强国”、“网络强国网络强国”、“数字中国数字中国”；加快发展数字经济，促进数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群。优化基础设施布局、结构、功能和系统集成，构建现代化基础设施体系。数字化转型正在成为推动高质量

2、发展、提升整体创新能力的重要抓手和具体措施。国家国家2021年初，上海市政府发布关于全面推进上海城市数字化转型的意见，明确把数字化转型作为上海“十四五”经济社会发展主攻方向之一，要求从“城市是生命体、有机体”的全局出发，统筹推进城市经济、生活、治理全面数字化转型。意见提出了“城市运行实现一网统管一网统管，加快建设新型，加快建设新型智慧城市智慧城市”等任务。城市城市上海城投水务集团是上海水务龙头企业，经多角度调研，集团在数字化转型方面提出：基于数字孪生的物联全状态感知、业务协同共享在线化、基于模型和算法的“智能大脑”、数据驱动的精细化透明化管理、客户用水服务流程全渠道覆盖等技术革新手段，创建数字

3、智能的水务系统，最终形成安全、协同、自愈、有温度安全、协同、自愈、有温度的新型数字化水务企业，实现“赋能水务生态圈、助力城市生活更美好”的愿景。行业行业排水智慧化需求城镇排水发展需求设施专业化声/泥/气/水监测设施；就地处理设施；垃圾清捞/拦截装置；除臭设施；运行复杂化片区连通；初雨调蓄；放江管控；超负荷运行；目标多元化水安全；水环境；水生态；多水共治；u 城镇排水行业现状排水智慧化需求安全城镇防汛安全；污水输送网络安全；排水设施运行安全；周边环境安全；协同新旧模式/设施/工况协同；防汛安全与环境安全协同；城镇排水与水利协同；排水片区协同；自愈应对内涝灾害的“韧性”；排水系统抗冲击和恢复能力；

4、应对环境灾害的“韧性”；社会包容度；有温度满足人性化、个性化需求；体现公益性、服务性特征；数字化：采用量化指标明确安全红线数字化：通过集成平台实现系统治理智慧化：模型辅助、科学评估、明确底线智慧化：“智慧大脑”挖掘、满足个性需求数字化是优化提升排水服务质量的一种工具；其中，智慧化转型以高质量发展为目标；u 城镇排水的新时代需求城镇排水发展需求排水智慧化探索02排水智慧化基础排水智慧化工具排水智慧化案例排水智慧化探索u 上海排水数字化发展历程排水智慧化基础2021-2025智慧排水智慧排水“十四五十四五”建建设规划编制，以设规划编制，以“数字数字化转型化转型”为目标，推动为目标，推动智慧技术在排

5、水管理中智慧技术在排水管理中的应用和发展。的应用和发展。2000-2005“上海市区排水信息系统上海市区排水信息系统”建建设（设（TA-B3TA-B3包），泵站数据采包），泵站数据采集、集、GISGIS系统、报表系统初步系统、报表系统初步建设建设。2006-2010提高泵站数据采集实时性、提高泵站数据采集实时性、覆盖率，建立道路积水监测覆盖率，建立道路积水监测系统、运行调度系统，实施系统、运行调度系统，实施排水管网全面测绘以完善排排水管网全面测绘以完善排水管网水管网GISGIS系统。系统。2011-2015开发设施设备管理系统、防开发设施设备管理系统、防汛预警决策系统、区域排水汛预警决策系统、

6、区域排水管网建模、城市雨水径流管管网建模、城市雨水径流管控平台、运行调度系统。控平台、运行调度系统。2016-2020排水泵站智能化监控系统排水泵站智能化监控系统（远程控制、少人职守）、（远程控制、少人职守）、中心城区智慧排水管理平中心城区智慧排水管理平台、区域排水设施智能化台、区域排水设施智能化运行平台。运行平台。从无到有从内向外深度拓展局部智能全面智慧上海排水信息化工作开展始于本世纪初，至十四五期间已是第五个“五年计划”。过去二十年间，上海排水完成了起步和基础阶段发展，初步构建了排水设施基础信息数字化、排水雨情水情工情信息采集系统等智慧化底座，在集控平台建设等方面取得一定成果，并逐步向模

7、型应用、智慧决策等方向继续探索。排水智慧化探索u 上海排水智慧化发展轨迹排水智慧化基础电子全报表量化指标起步阶段：数据化集成平台建设设备工情实时监测雨情实时监测区域水情实时监测基础阶段：集成化排水系统建模气象预测工情预测远程集控提升阶段：模型化自主智慧生产个性化、人性化服务成熟阶段：智慧化目前阶段排水智慧化探索u 上海排水智慧化现状排水智慧化基础降雨监测干线监测运行监测积水监测1、降雨监测230+雨量信息2、积水监测400+管道液位监测点3、流量监测60+管道流量监测点4、水质监测170+泵站水质监测5、工情监测排水泵站、调蓄池、闸门井工情监测装备24辆定位视频巡视车辆防汛泵站排口全覆盖安装视

8、频监控集成式平台提供汛情全频监控u 上海排水智慧化现状排水智慧化基础排水智慧化探索u 上海排水智慧化现状排水智慧化基础排水智慧化探索同时，上海排水公司已构建完成中心城区三大片区、四大干线一体调度集成平台，不断增强服务范围内排水设施系统效益发挥。石洞口片区：西干线竹园片区：合流一期、污水三期白龙港片区：污水二期u 产业数字化夯实智慧底座排水智慧化工具排水智慧化探索传统感知指标雨量水位水量单耗安防拓展感知指标环境气体能耗设备评估现场环境访客统计新型感知指标水质水温管道泥位泥量污染负荷放江水质分布丰富监测维度提升管理形式推动排水泵站生产模式从劳动密集型向机器自动化转型，同时充分利用集约化平台，加强排

9、水系统一体化、系统化程度。除泵站外，同步加强污水厂、调蓄池、连通管等各类排水设施的数字化功能。u 产业数字化数化产业逻辑排水智慧化工具排水智慧化探索在智慧底座基础上，将排水产业中规划、设计、建设、运行等各阶段流程以数字化形式进行概化，形成数字形式的逻辑程序，支撑行业的精细化管理。u 数字产业化挖掘各类数字产业工具的应用落地场景排水智慧化工具排水智慧化探索大数据技术机器自学习/AI技术机理/数理模型MR/AR模型技术排水智慧化探索u 数字产业化挖掘各类数字产业工具的应用落地场景排水智慧化工具机理模型（主流）基于物理、化学或生物学原理，描述系统内部结构和相互作用关系；通常需要大量的实验数据来验证模

10、型的准确性；适用于复杂系统的建模，如生物过程、化学反应等；功能：可以较精确预测系统在不同条件下的工况和性能。数理模型（探索）基于数学方程和算法，描述系统输入和输出之间的关系；通常结合机器学习机器学习技术，不断优化模型输出结果；需要有贯穿观察周期的大体量数据支撑；功能：可以优化系统的性能和参数。满足新时代排水“安全”、“协同”、“自愈”、“有温度”的新需求是硬道理！排水智慧化探索排水智慧化案例u 数理模型支撑排水运行模式优化试点近年来，随着数字工具的不断成熟，上海排水以“应用为要、管用为王”为原则，尝试以数理模型结合机器学习支撑排水模式的不断优化，解决排水运行最急迫的问题。问题：干线雨天受到流量

11、冲击方案：应用数理模型的策略构思排水智慧化探索排水智慧化案例u 数理模型支撑排水运行模式优化试点2、预测关键输出目标（开停泵）1、挖掘系统运行规律3、结合机器自学习预测不断接近现实数理模型通过运算给出大型污水干线沿线输送泵站、泵站组群、上游调蓄池、终端污水厂、片区连通管等排水设施的建议工况，雨天20min预测准确率超90%。排水智慧化探索排水智慧化案例u 人性化、智慧化排水服务探索更加亲民的发展模式，满足市民个性化需求在人性化、智慧化产品方面，排水公司在黄浦滨江蒙自雨水泵站中构建了一座“智慧生态泵站”，集成感知、调度、预警、服务、管理等各项功能，探索现代化排水人性化、智慧化服务。感知：“源、网

12、、站、河”全系统实时感知平台；调度：预设常规及专项分析模板，持续提升调度智能化；预警：放江水质干预及预警系统；现场环境臭气溢出风险和预警系统；服务：泵站“三生空间”安防管理系统；管理：MR建模，实现远程直观管理；系统及泵站地下设施可视化展示，提高服务品质；集成感知、调度、预警、服务、管理各项功能探索生态泵站“线上巡检”模式思考与启示03思考与启示思考与启示一一排水管理智慧化转型是排水数字化的必然方向，符合排水行业高质量发展的大趋势；排水管理智慧化转型是排水数字化的必然方向，符合排水行业高质量发展的大趋势；二二排水智慧化转型既要关注好排水业务的本身需求，同时也要关注好数字产业的发展，排水智慧化

13、转型既要关注好排水业务的本身需求，同时也要关注好数字产业的发展，用好数字工具；用好数字工具；三三发展排水智慧化转型要坚持发展排水智慧化转型要坚持“问题导向问题导向”，要，要“抓主要矛盾抓主要矛盾”，以，以“效果为王效果为王”，同时坚持系统思维，促进同时坚持系统思维，促进“感知更精、维度、算力更强感知更精、维度、算力更强”，夯实智慧转型的物质基，夯实智慧转型的物质基础；础；四四智慧化的基础工作具有强复制性，需要兢兢业业、智慧化的基础工作具有强复制性，需要兢兢业业、“久久为功久久为功”，但突破口往往在，但突破口往往在平时被忽略的生产细节处，因此关注细节，对找到智慧化工具的应用场景有至关重平时被忽略的生产细节处，因此关注细节，对找到智慧化工具的应用场景有至关重要的作用。要的作用。汇报人：戴勇华2023.11.谢谢！

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