智慧水务解决方案

方案介绍

监测目标

  建成布局合理、结构完备、功能齐全、高度共享的空-天-地一体化水务基础信息采集与传输系统;

  建立水环境系统的在线监测能力,获取真实、有效的数据,摸清水环境问题的病因;

  提高城市水环境治理与防洪排涝管理的监控抓手能力,为智慧水务平台提供数据基础。

监测原则

  业务导向、面向管理

  现场与中心相结合,现场工程设施全部建设自控系统。运管中心通过则通信网络实现对各个现场自控系统数据的统一采集、汇总与集中监控管理,为区域整体联调联控提供基础条件。

  现场自控、集中监控

  以业务为导向,针对各涉水环境治理业务需求构建综合监控体系,以辅助运维及决策为出发点,兼顾模型校核等多角度考虑,发挥监控作用,全面服务于管理。

  数据有效、经济可行

  遵循流域整体布局原则,在河流关键节点布设流量、水位监测点,掌握水资源分配动态数据;对于重点断面重点部署水质监测点,实时监控水环境容量及水质动态变化情况。

  流域部署、突出重点

  确保监测数据准确有效,监测结果有效,可用于定量监测以及模型参数率定和结果验证,支撑智慧水务系统建设。充分利用和兼容各部门已有监测点位和设施,避免重复建设,提高建设的经济性。


方案架构

智慧水务方案架构图


方案内容

水资源监控


源水取水监控

  对源水取水进行有效监控成为保障水资源安全、提高用水效率的关键。通过实时监控水质、水量及设备运行状态,可以及时发现并解决问题,确保供水安全。

  远程监控中心:设立监控中心,配置大屏幕显示系统、综合管控系统、存储系统等。实时接收并处理前端采集的数据,进行可视化展示和报警处理。

  信息管理平台:构建信息管理平台,实现数据的集中存储、处理、分析和共享。支持历史数据查询、报表导出、数据图表展示等功能。

  水质监测:24小时在线监测源水水质,包括PH值、浊度、余氯、温度等关键指标。支持数据实时显示和历史查询,便于水质变化分析。

  水量计量:通过流量计实时监测取水量。支持数据阶段性分析和历史数据存储。

  设备控制:支持手动、自动和远程控制水泵、阀门等设备的启停和调节。结合边缘计算和逻辑控制,实现供水自动化和节能降耗。

  报警与预警:设置水质、水量及设备的报警上下限,当监测数据超出阈值时自动报警。支持电话、短信、微信等多种报警方式。

  信息共享与协同:开放数据接口,实现与不同层级和部门的信息共享。支持多用户账号管理,实现多人同时管理和督查水质监测信息。

◆ 降雨量监控

  降雨量是影响水文循环、水资源利用和气象灾害的重要因素。准确监测降雨量对于预测洪涝、干旱等自然灾害,合理安排农业生产、城市排水和水利工程建设具有重要意义。

  数据处理中心:设立数据处理中心,负责接收、存储、处理和分析监测数据。实现数据的分类、统计、转换和格式化。提供多种用户终端访问方式(如PC端、手机APP、网页平台等)。用户可实时查看降雨量数据、历史数据、图表展示等。

  实时监测:雨量计实时采集降雨量数据,并通过数据传输网络发送至数据处理中心。数据处理中心将数据进行处理后,实时展示在用户终端上。

  数据存储:监测站点和数据处理中心应具备数据存储功能,确保历史数据的可追溯性。支持按时间、地点等条件进行数据查询和导出。

  数据分析:对监测数据进行统计分析,生成降雨量分布图、趋势图等图表。支持异常数据检测和处理,提高数据准确性。

  预警与报警:设置降雨量预警阈值,当降雨量超过阈值时自动触发预警。支持多种预警方式(如短信、电话、APP推送等),确保预警信息及时传达。

  数据共享与协同:开放数据接口,实现与气象、水利、农业等部门的数据共享。支持多用户账号管理,实现多人同时查看和管理降雨量数据。

水系联通泵站监控

  水系联通泵站作为水系工程的重要组成部分,承担着水资源的调配、防洪排涝等重要任务。随着智慧城市建设的推进,对泵站运行管理的自动化、信息化水平提出了更高要求。

  实现对泵站运行状态的实时监控,包括水位、流量、泵机运行状态等关键参数。提高泵站管理的效率与精度,减少人工干预,降低运营成本。支持数据分析与预测,为泵站优化运行提供决策支持。

  实时监控:实时展示泵站的水位、流量、泵机运行状态等关键参数。支持动态刷新和数据报警功能,确保管理人员能及时发现异常情况。

  数据分析:对历史数据进行统计分析,生成趋势图、报表等分析结果。支持数据对比、预测等功能,为泵站优化运行提供决策支持。

  远程控制:支持通过手机APP、网页平台等远程方式控制泵站的启停、调速等操作。实现远程监控与现场操作的无缝衔接。

  自动报警:设定报警阈值,当监测参数超过阈值时自动触发报警。支持多种报警方式(如短信、电话、APP推送等),确保报警信息及时传达。

  组态编辑:支持在软件平台上进行泵站场景图的组态编辑,直观展示泵站各设备的运行实况。可根据实际需求对设备名称、量程转换、显示风格等进行自定义设置。

  用户管理:提供多用户账号管理功能,支持不同权限的账号设置。实现数据访问、操作记录的追溯与审计。

河湖水系水量监控

  河湖水系水量监控实现对河湖等自然水体的水量进行实时、准确的监测与管理,为水资源调度、防洪抗旱、生态环境保护等提供科学依据

  感知层:部署水位传感器、流量计等智能感知设备于河湖沿岸,实时采集水量数据。感知设备通过有线或无线方式连接,形成数据采集网络。

  网络层:利用4G/5G、WiFi、LoRa等无线通信技术,将采集到的水量数据传输至数据中心。确保数据传输的实时性、稳定性和安全性。

  平台层:设立数据处理中心,对接收到的水量数据进行清洗、校验、存储和处理。结合云计算、大数据分析等技术,对水量数据进行深度挖掘和分析。

  应用层:提供用户交互界面(如PC端、手机APP、网页平台等),展示水量监测结果、数据分析报告等信息。支持预警提示、远程控制、数据查询等功能,实现水量的智能化管理。

  实时监测:实时展示河湖水系的水位、流量等水量数据。支持动态刷新和数据报警功能,确保管理人员能及时发现异常情况。

  数据分析:对历史水量数据进行统计分析,生成趋势图、报表等分析结果。支持数据对比、预测等功能,为水资源管理和生态环境保护提供决策支持。

  预警提示:设定预警阈值,当监测到的水量数据超过阈值时自动触发预警。支持多种预警方式(如短信、电话、APP推送等),确保预警信息及时传达。

  远程控制:支持通过应用层界面远程控制河湖水系的相关设备(如闸门、泵站等)。实现水量的远程调节和控制,提高水资源管理的灵活性。

水资源监控界面


水环境监控


河道断面水质监测

  实现对河道特定断面水质参数的实时监测、数据分析与预警,支持水资源管理、环境保护和应急响应。

  实时监测:实时展示河道断面的水质参数,如pH值、溶解氧、温度等。

  支持动态刷新和实时数据更新,确保数据的准确性和时效性。

  数据分析:对历史水质数据进行统计分析,生成趋势图、报表等分析结果。支持数据对比、预测等功能,为水质改善和环境保护提供科学依据。

  预警提示:设定水质参数预警阈值,当监测数据超过阈值时自动触发预警。支持多种预警方式(如短信、电话、APP推送等),确保预警信息及时传达给相关人员。

  数据查询与报表:提供数据查询功能,支持按时间、地点等条件查询水质数据。支持生成各种报表(如日报表、周报表、月报表等),方便用户进行数据分析和管理。

  远程控制与配置:支持通过应用层界面对水质监测设备进行远程控制和配置。

截污管网运行监测

  截污管网作为污水收集与处理的重要基础设施,其运行状态直接影响城市水环境质量和居民生活质量。截污管网的规模不断扩大,管理难度也随之增加。传统的监测手段存在监测点位少、数据不连续、反应滞后等问题,难以满足现代城市管理的需求。

  实时监测:实时展示截污管网的流量、压力、液位、水质等关键参数。支持动态刷新和实时数据更新,确保数据的准确性和时效性。

  数据分析:对历史运行数据进行统计分析,生成趋势图、报表等分析结果。支持数据对比、预测等功能,为管网运行优化提供科学依据。

  预警提示:设定预警阈值,当监测数据超过阈值时自动触发预警。支持多种预警方式(如短信、电话、APP推送等),确保预警信息及时传达给相关人员。

  远程控制:支持通过应用层界面对管网中的阀门、泵站等设备进行远程控制。方便用户根据实际需要调整管网运行状态。

  数据查询与报表:提供数据查询功能,支持按时间、地点等条件查询管网运行数据。支持生成各种报表(如日报表、周报表、月报表等),方便用户进行数据分析和管理。

  GIS地图展示:将管网运行数据与GIS地图相结合,实现管网运行状态的直观展示。支持地图缩放、漫游、标注等功能,方便用户了解管网布局和运行情况。

入河断面水质监测

  实现对河流入水断面水质的全面、实时、自动化监测,便及时发现并解决水质污染问题,保障水资源的可持续利用。通过集成传感器技术、数据采集与传输技术、数据处理与分析技术,构建一套高效、智能的水质监测系统。

  实时监测:实时展示各监测断面的水质参数、水文参数及气象数据。支持多种数据展示方式,如图表、曲线、地图等。

  数据查询与报表:提供历史数据查询功能,支持按时间段、监测参数等条件进行筛选。自动生成监测报表,包括日报、周报、月报等,支持导出功能。

  预警与报警:设定水质参数阈值,当监测数据超过阈值时自动触发预警或报警。支持短信、邮件、APP推送等多种报警方式。

  数据分析与决策支持:对监测数据进行统计分析,生成趋势图、对比图等,帮助用户了解水质变化情况。结合GIS技术,实现水质污染源的快速定位与溯源分析。

污水处理设施监测

  实现对污水处理过程中各项关键指标的实时监测、数据分析、异常报警及远程管理,以确保污水处理设施的高效、稳定运行。

  基于先进的物联网(IoT)技术、云计算平台和大数据分析技术,构建一套全面的污水处理设施监测系统。该系统通过前端传感器采集数据,经过终端数据采集器处理,最终通过云平台进行数据存储、分析和展示,实现污水处理过程的智能化管理。

  水质传感器:包括pH值、溶解氧、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、总氮(TN)等传感器,用于实时监测污水的水质参数。

  流量传感器:采用多普勒流量传感器或雷达流量计,监测进水、出水及处理工艺中的污水流量。

  液位传感器:监测处理池的液位高度,预防溢流或液位过低。

  设备状态传感器:监测曝气设备、污泥回流泵、搅拌设备等关键设备的运行状态。

  数据传输设备:支持有线、无线(如Wi-Fi、4G、LoRaWAN等)多种传输方式,确保数据实时、稳定地传输到云平台。

  数据处理平台:基于云计算技术,对采集到的数据进行实时处理、存储和分析。

  数据分析与展示:提供数据可视化界面,展示水质参数、流量、液位、设备状态等实时数据,并支持历史数据查询和报表生成。

  报警系统:设置报警阈值,当监测数据超出正常范围时,自动触发报警,通过电脑端或手机端发送通知。


水安全监控


易涝点监控

  积水水位:实时监测低洼路段、下穿式立交桥、隧道等易涝点的积水水位。这是最直接且关键的数据,能够反映当前内涝的严重程度。通过安装在水体中的传感器(如超声波水位计、电子水尺等)进行数据采集,确保数据的准确性和连续性。

  降雨量:监测降雨量是评估内涝风险的重要指标之一。通过雨量计等设备,实时获取降雨数据,有助于预测未来积水趋势。

  视频监控:结合网络摄像头,对易涝点进行远程视频监控。这不仅可以直观展示积水情况,还能帮助管理人员及时发现异常情况并采取措施。

  设备状态:监测与排水相关的设备(如排水泵、阀门等)的运行状态。确保这些设备在关键时刻能够正常工作,提高排水效率。

  预警信息:根据预设的报警阈值,当监测到积水水位、降雨量等数据超过设定值时,系统自动发出预警通知。预警方式可以包括声光报警、短信通知、微信公众号消息、邮件等多种形式,确保相关部门和人员能够及时收到预警信息。

  数据分析与展示:对采集到的数据进行处理和分析,生成各种报表和图表(如水位变化曲线、降雨量分布图等),为城市管理部门提供决策支持。通过可视化平台(如安卓/IOS手机APP、电脑端网页/软件等)展示监测数据和预警信息,提高信息公开透明度,促进多方协同作战。

  联动控制:支持与排水泵、污水泵等设备的联动控制。当监测到积水严重时,系统自动启动排水设备,辅助排水作业,减轻内涝影响。

  GIS/GPS地理位置显示:支持GIS、GPS地理位置显示功能,可批量查看城市所有监测点的实时数据。通过地图展示各监测点的位置和积水情况,有助于管理部门直观地了解各区域的积水状况。