一、方案背景

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和政府政策的推動(dòng)下，過去城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和規(guī)劃相對落后，排水管道沒有根據(jù)水源進(jìn)行分離。采用雨污水排水管的形式，即合流排水系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境意識的提高，雨水出口的監(jiān)測一直是環(huán)境監(jiān)督的盲點(diǎn)。在南方雨水強(qiáng)降水區(qū)，雨水和污水混合排放造成的外部水污染是一個(gè)非常常見和困難的問題。如果將所有雨水送入污水處理廠，污水處理廠的水質(zhì)和水量將發(fā)生變化，甚至對污水處理廠造成安全問題。

雨水和污水分流是一種排水系統(tǒng)，是指將雨水和污水分開，每條管道輸送、排放或后續(xù)處理的污水排放方式。雨水通過雨水管網(wǎng)直接排入河流，污水通過污水管網(wǎng)收集，送到污水處理廠處理，避免污水直接進(jìn)入河流造成污染。雨水的收集、利用和集中管理排放可以減少水對污水處理廠的影響，保證污水處理廠的處理效率。

二、系統(tǒng)組成

基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，城市污水井雨傳感器、流量傳感器、溫濕度傳感器、井蓋狀態(tài)監(jiān)測裝置等設(shè)備，收集城市污水井雨污分流監(jiān)測系統(tǒng)解決方案，管理人員可通過云管理平臺實(shí)時(shí)查看。綜合考慮實(shí)際情況和各方需求后設(shè)置的方案架構(gòu)，感知層、傳輸層、平臺層傳輸層、平臺層和應(yīng)用層。

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)測裝置、數(shù)據(jù)采集終端等設(shè)備。可實(shí)時(shí)監(jiān)控地下管網(wǎng)的環(huán)境信息，為管理人員提供支持。

傳輸層：根據(jù)設(shè)備現(xiàn)場的實(shí)際環(huán)境和規(guī)劃要求，可以選擇使用各種網(wǎng)絡(luò)覆蓋形成互聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)，較終通過互聯(lián)網(wǎng)與云服務(wù)器交互數(shù)據(jù)和控制命令。

平臺層：軟件系統(tǒng)分析整合實(shí)時(shí)基礎(chǔ)設(shè)備層收集的數(shù)據(jù)，上傳到云平臺進(jìn)行分析處理，將應(yīng)用策略層發(fā)送到基礎(chǔ)設(shè)備層進(jìn)行精細(xì)控制，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)備層設(shè)備的有效控制。

應(yīng)用層：根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)備層的收集和云平臺的處理分析，管理人員可以通過云管理平臺查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)人可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理。

三、系統(tǒng)功能

■實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控：實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控的地圖顯示和查看，包括監(jiān)控設(shè)備的快速查詢顯示、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)顯示、報(bào)警情況顯示和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)曲線圖的實(shí)時(shí)顯示。通過液位傳感器、液壓壓力傳感器、流量傳感器、溫濕度傳感器等環(huán)境傳感器監(jiān)測地下液位、液壓、水流、溫濕度等信息。此外，地圖還支持視頻、液位、流量、流量、水質(zhì)自定義等顯示模式。

■遠(yuǎn)程監(jiān)督平臺：污水井監(jiān)測、閘門、泵站等工程設(shè)施的信息輸入和管理，建立工程檔案。數(shù)據(jù)匯總、顯示、分析、數(shù)值統(tǒng)計(jì)分析、設(shè)置預(yù)警自動(dòng)報(bào)警、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，可實(shí)現(xiàn)5分鐘數(shù)據(jù)更新率，用戶可調(diào)，類似于發(fā)現(xiàn)污水井超標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)可自動(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，嚴(yán)格區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)查看和平臺管理，較高用戶管理員可以自定義權(quán)限。

■GIS地圖顯示：可提供以百度、谷歌二維或三維圖像為背景的污水井下環(huán)境信息實(shí)時(shí)監(jiān)測和歷史信息查詢功能，確保用水信息準(zhǔn)確、詳細(xì)。并進(jìn)行超限、超標(biāo)預(yù)警，提醒管理人員及時(shí)處理。該平臺還支持手機(jī)和PC等多種訪問方式。

■統(tǒng)一的設(shè)備管理：統(tǒng)一的通信協(xié)議，后續(xù)需要能夠提供界面，對于一些需要外部發(fā)布和數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)外部傳輸。

■遠(yuǎn)程控制功能：24小時(shí)污水井監(jiān)督，可根據(jù)客戶預(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。該方案還需要在生產(chǎn)過程中設(shè)計(jì)閥門控制，以實(shí)現(xiàn)閥門對應(yīng)的功能。

■污水測量：準(zhǔn)備在污水井各監(jiān)測點(diǎn)建立測量。測量方法應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)，現(xiàn)場情況應(yīng)充分考慮。

■視頻監(jiān)控采集：同時(shí)，各計(jì)量監(jiān)控點(diǎn)應(yīng)設(shè)置視頻監(jiān)控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場與監(jiān)控平臺的遠(yuǎn)程通信對接。

■局域網(wǎng)內(nèi)完成各職能部門之間的數(shù)據(jù)通信；監(jiān)控站與管理部門調(diào)度中心之間采用2G\3G\4G\5G\NB-IoT等待無線網(wǎng)絡(luò)通信。

四、系統(tǒng)特點(diǎn)

★ 通信靈活：現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備可靈活選擇2G/3G/4G、NB-IoT、LoRa、光纖等通信方式。

★ 功能豐富：具有現(xiàn)場顯示、本地控制、遠(yuǎn)程控制、預(yù)警分析等功能，支持定制開發(fā)。

★ 遠(yuǎn)程運(yùn)維:監(jiān)控軟件支持電腦和手機(jī)APP遠(yuǎn)程訪問，方便污水井管理和系統(tǒng)維護(hù)。

★ 多重報(bào)警：通過監(jiān)控軟件設(shè)備故障時(shí)，通過監(jiān)控軟件和手機(jī)APP、各種形式的報(bào)警，如短信。

★ 智能運(yùn)行：支持取水泵組根據(jù)污水井自動(dòng)控制運(yùn)行；根據(jù)污水井水位自動(dòng)啟閉電動(dòng)閘門。

五、系統(tǒng)意義：

污水井雨水分流監(jiān)測系統(tǒng)解決方案可有效監(jiān)測污水井，實(shí)時(shí)掌握雨水分流有效支持排水管網(wǎng)日常運(yùn)行維護(hù)和汛期排水聯(lián)動(dòng)，如有異常危險(xiǎn)，第一次采取措施，同時(shí)利用大數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)預(yù)測污水井水位監(jiān)測系統(tǒng)水位，提前做好相關(guān)部署，在減少污水排放、改善水環(huán)境、促進(jìn)水資源有效利用、提高環(huán)境管理科學(xué)化、信息化等方面發(fā)揮了重要作用。