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1、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。排污设备及管网综合管理系统 解决方案 目录 1.建设背景.22.管理需求.23.系统架构.34.系统功能.4 4.1地理信息管理系统.44.2资源计划管理.44.3实时监控系统.6 4.3.1现场数据的采集与处理.64.3.2监测数据的无线传输.74.3.3在线监测仪器仪表.84.3.4监测数据的实时显示.84.4综合办公自动化系统.95.系统实施的好处.9 福州创斯信息科技有限公司 2021-11-15 1.建设背景 由于各种原因导致的水资源紧缺使得国家对污水处理问题特别重视，随着城市建设的快速发展，城市规模和地下排污管网等基础设施快速扩张，城市排污管网和污水
2、处理设备的管理难度也越来越大。 一方面，污水处理厂的建设需要大量的投资，运行和维护也要花费大量的人工和资金，而另一方面，排污管网仍停留在人工分散管理的状态，管网资料信息以图纸、图表方式储存，管理工作效率低，管理人员力不从心。 2.管理需求 从污水处理设备及排污管网的建设、运行、管理的实际需求出发，管理系统应该考虑解决以下问题：排污设施的基础资料（地理空间资料、规划资料、设计图纸文档、竣工资料等）管理。 排污设施的规划、设计、建设过程的一体化管理，全面、及时、准确地反映排污设施的实际情况。 对排污设施的运营维护，设施的日常检查与维护、清淤、排障等。对城市排污管网系统的水位、流量、淤积、水质等实时
3、监控。监控城市排污水质，对工业废水来源进行追踪及监控。 在暴雨条件下对积水事件的预测、分析以及退水分析，对洪水条件下城市排污设施的应急能力分析以及排污抢险、调度管理。 排污管网地理信息系统信息web发布，与外部相关网络的互联和信息共享。 3.系统架构 管网、污水处理厂、河道的实时监控层通常由监测控制中心、污水流量和水质测控站和数据通讯系统构成。对下，采集生产过程和管网排水的实时数据；对上，将生产和排水的信息传到控制管理系统中，供排水管理决策参考。因此，排污设备及管网的实时监系统构成了城市污水排放在线监测和分析的核心。对部分重点排污企业监控点（例如硫酸厂、农药厂）的观测表明，强酸强碱污水的偷排，
4、会对城市排污管网、泵站以及污水处理厂的设施产生腐蚀危害。同时，强酸强碱污水还会影响污水处理微生物的活性，降低处理污水能力，所以必须随时监视值。如果监测到系统异常，则要及时报警和提示控制泵站。 公司资源管理层可实现排污管网和设施等资源的自动化管理，排污网络gis将全市排污管网监测数据、设备数据（地理图形数据和属性数据）以及污水处理厂、泵站运行管理等信息集成，建立排污管网数据库实施集中化管理，并实现定位跟踪管理。该层还包括综合办公自动化系统，它的主要功能是实现公司内部办公流程、劳动人事工资、信息发布和向外部internet的授权用户提供远程办公环境，同时预留与外部相关部门网络互联实现信息共享的接口
5、。系统的逻辑结构如图1所示。 4.系统功能 4.1地理信息管理系统 基础数据管理 基础地形数据的管理和维护包括图形显示、图层管理、符号库管理、数据维护和打印等功能；图纸资料档案管理包括原始资料（设计图、竣工图、施工图等）、设备资料、施工维修记录资料、管道清疏资料、影音资料（各类图片、影像资料、声音文件等信息）、历史档案资料及局部污水截排工程资料。 业务管理 排污设施的规划、设计、建设过程的一体化管理，对排污设施对象及其空间属性、拓扑关系、技术参数、连通关系等进行查询、新增、修改、删除等；对gis版本和生命周期的管理，避免数据库的长时间锁定和数据的一致性出现问题；排污设施的服务范围查询。 专业分
6、析 综合管理系统可实现排污管网的空间、积水防汛、管道负荷、爆管及涨退水等专业分析。 4.2资源计划管理 管理决策辅助系统 该系统为管理人员提供生产经营信息，并进行必要的分析处理，提供辅助决策支持，主要由知识模块、生产组织模块、查询监督模块、应急处理模块组成。其中知识模块通过生产经营、人事管理、财务管理等资料生成综合知识库，收集存放相关的政治、经济、法律、文化、专业技术资料，供领导快速查阅调用；管理与领导有关的各种批阅记录等。管理组织模块用于经营计划、技术进步科研计划、人员组织方案的制定及后勤物资的调配等。查询监督模块查询 打印实时生产管理数据、各种生产管理报表，查询生产现场信息、员工岗位状况及
7、重要场所状况等。应急处理模块涉及事故处理方案的制定、事故资料及处理过程的记录、抢险人员物资的调配、应急通讯、紧急对外协调和协作。调度优化管理系统 该系统提供管网生产数据的查询，能形象、实时、动态地显示各主要技术参数、所有设施的运行状态，用趋势图显示某些重要参数的变化情况等，并生成和打印多种统计报表。同时根据排污管网的维护周期，提示用户哪些管道需要及时清疏维护，并自动生成清疏计划，对超过一定时间没有维护的管道进行报警。当排污管网发生故障时，系统可对故障区段进行连通分析，对故障影响的范围进行预测预报，自动生成故障处理方案，供管理人员决策。系统具有报警功能，当某一参数异常或设施出现故障时，能提供多种
8、报警方式。 设施管理系统 日常维护管理。对设施的维修、技术改造、设备故障、生产能源消耗、运行时间等信息进行详细记录，便于管理人员制定最佳的维修方案，并指导维修人员采取正确的维修方法。 故障管理。主要记录故障发生的日期、维修方式及类型，管理人员根据对故障记录及类型的分析，有计划地进行管道更换、维修；对非正常的故障，采取相应的措施进行改进性维修，降低故障率。 配件管理。对订购配件、领导审批、合同签订、合同执行、付款情况等整个过程进行管理，既完善了配件的管理制度，又加强了企业对货款及合同的管理，为财务部门的成本核算、车间的经济核算提供了准确的数据。 固定资产管理。计算固定资产的折旧和修理费用，确定设
9、施的经济寿命及最佳的更新时机。 管网运行维护管理系统 收集排污管网水位和流量等实时数据，在调度中心集中监视下，根据水流监测结果预测、预报渗漏和临时用户。收集排污设施实时运行状态，在调度中心集中监测排污管网运行状态和排放污水水质参数。根据排污管网运行情况和工程技术要求，为排污设施制定维护计划，并以平面图和报告的形式提出将要进行的维护工作，维护工作完成后及时对排污管网信息系统进行更新。系统还提供查询和显示检查及维护结果并生成统计报告。 技术管理系统 该系统具有一定的排污管网规划和辅助设计功能。排污管网资料管理（包括电子文档和纸质档案等）：收集排污设施的技术资料档案进行分类、排序、存储，做到设备编号
10、和技术标牌齐全，设施的帐目与实物、卡片相符。对设施实行全程管理，包括选型、安装、调试、使用、维修、改造直至报废更新等。 经济技术统计分析系统 收集排污管网水量数据、水质参数、管网运行状态信息、设施管理信息、管网管理维护信息等，建立排污管网运行信息库。利用实时数据和数据库资料计算主要生产指标，进行统计分析。提供必要的分析工具和专业模型等技术手段，便于管理人员进行排污管网经济技术统计分析，在此基础上逐渐建立排污管网运行、管理、维护、建设过程的专家系统。 4.3实时监控系统 重点实现了对部分污水参数进行远程在线监测的功能，能够在中心控制室的电脑界面上通过收看全天的污水排放数据，了解值、流量、水位等值
11、的实时变化。其他诸如盐度，cod，bod，ss，溶解氧，色度，油份浓度，toc（总有机碳），氮，磷，氰化物，游离氯等成分的综合监测系统在下一步要深入研究，以实现各泵站的无人职守监控，上位机对各泵站下位机的实时监控，通过远程监控和远程控制及时排除各水泵的故障，保证城市污水能够顺利并安全的排放，保护城市生态环境。 城市排水参数是突发和实时的。系统集成监测设备、无线远程通讯设备进入监测数据处理中心，这也是整个监测系统最基础、最根本的部分，监控中心内部由监测工作站、网络服务器及相应的配置应用管理软件和数据库组成，系统控制中心通过和（通用分组无线业务）无线通信系统与排水监测的点进行双向数据通信。 4.3
12、.1现场数据的采集与处理 在线仪表实时数据发送程序是采用.net与数据库技术，将采集到的数据，传输到服务器的中，将各个泵站的在线实时数据及时发送出去，实现在公司总部可以在线及时监测各个泵站和重点排污点源运行情况的功能。数据主要有两种类型：模拟数据和数字数据。模拟数据（）是由传感器采集到的连续变化的值，例如流量、压力、值等；数字数据（）是模拟数据经量化后得到的离散值，在计算机中用代码表示的字符、图形、音频和视频数据，例如在线监测水质检测数据详细结构信息（见表）。 4.3.2监测数据的无线传输 在线监测系统包括数据传输装置（无线通信系统）、污水处理监测点（在线监测仪表）以及监控中心等。 监测点由监
13、测水质及流量的在线仪表、远程无线数据终端和无线组成。现场的在线监测仪表采集监测企业至公共管网排水管口的水质和污水处理量的实时数据，并通过远程数据终端转换成数字信号，从监测仪的进入通信模块，数据由模块进行协议转换成数据包，再经发送给模块，利用网络的服务传送到无线数据网关，最后接入到已设定的具有固定地址的监控中心服务器端口上，实现对远程监测点的在线实时监测。同时，监控中心也会通过管理软件，向各监测点发送相应的控制指令数据任务，由无线、远程数据终端传送给监测站点及监测仪表，可以实现对仪器控制、监测点、通讯方式等的参数设置。本系统应用无线分组交换技术的增值服务，实现了系统中监测点与监测中心数据的双向通
14、信，实时监测的同时能进行实时控制（需要企业终端的配合）。 4.3.3在线监测仪器仪表 因为排水系统是收集污水的系统，污水中不只含有大量无机杂质，更含有许多腐蚀性的有机化学物质；水流中的各种物质交错，情况复杂多变。靠接触液体方式测流量的各种流量计，在排水系统中的适用范围相对较窄，应用受到局限。排水系统中采用非接触式测流技术，可以避免污水的腐蚀与侵害，以及情况变化对测量精度的影响。因此，根据现场的实际情况，选择合适的测量设备，应用灵活方便，可以同时测量水位、水温、水质和流量等（见表）。 4.3.4监测数据的实时显示 监测中使用了现场仪表、工业酸度测试仪和数据终端单元。该系统通过数据终端单元经过网络
15、实现数据的传输，该系统通过远程无线数据（）与硬件终端连接，实现数据传输。监测点仪表通过串口直接与进行透明数据传送，采用标准命令界面，支持协议。考虑到通信的成本和实时性，每个模块在使用时需要进行基本设置并安装卡，在移动网中具有唯一的。将通信模块集成进工业酸度测试仪，通过工业测试仪中设置的信息采集单元与网络连接，实现现场仪表数据和监测中心系统的实时在线连接，并实时接收数据。利用厂商提供的开发工具包从网络上收集到某区域发来的信息后，经过软件处理把数据存入数据库。通过与排水软件系统或者排水数据库的软件接口，将排水流量、水质监测信息在排水系统模拟界面中实时显示，为管理人员提供决策依据（见图）。 4.4综
16、合办公自动化系统 实现gis在公司内部和外网的信息发布。提供多种查询手段（简单统计查询、关联统计查询、高级统计查询等）和多种表现形式（图形、表格、图像、动态、静态等）。 向外部internet的授权用户提供公司网络的远程办公环境。实现公司内部的办公流程管理、劳动人事工资管理、合同管理、后勤管理和档案管理等。 系统扩展接口便于系统模块、功能的增加及扩充，同时也能使系统与水务公司或其他应用系统集成成为可能。 实现文档的打印、复印、传真，以及用户权限、系统日志、系统配置管理。 5.系统实施的好处 利用gis系统提供的空间地理信息和属性数据的储存、管理、分析能力，在计算机系统中图形化地再建城市排污管网系统，管理人员可以在计算机上储存、显示、查阅、编辑、分析、打印城市排污管网和设施的空间位置、连接关系以及工程属性。通过污水处理设备及排污管网实时监控系统与gis系统的集成，工作人员还能实时监测管网的流量、流速、淤积、水质等参数。从排污管网的管理需求出发，充分利用排污管网地理信息数据库和实时监控数据库信息，制定开发排污管网的资源管理系统和综合办公自动化软件系统，实现排污管网管理的网络化、信息化和智能化，提高了管理质量、管理效率和现代化水平。 第 12 页 共 12 页