建立城鎮(zhèn)水體污染治理工程成果轉化市場化
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城市生活污水含有大量污染物,，若不加處理或處理程度不足而排入江水河流,，會導致水體富營養(yǎng)化及毒性積累,，危害人體健康,，甚至阻礙城市經濟發(fā)展,。當今污水具有高濁度高濃度的特點,，我國多年來傳統(tǒng)的“一級處理”及“二級處理”水處理工藝以及設備不能滿足要求,，處理后的水質不達標，因此城市污水處理設備,、工藝,、管理系統(tǒng)的自動化、信息互聯(lián)化和智能工業(yè)化管理已刻不容緩,。本文結合城市污水處理設備及工藝,，提出基于物聯(lián)網的城市智慧水務系統(tǒng)應用，希望給您帶來思考與幫助,。
一,、智慧水務系統(tǒng)建設
1.智慧水務建設的難點
城市生活設施所產生的廢水是城市生活污水的主要來源，不同的生活設施所產生的污染物的成分也大相徑庭，其污染負荷和季節(jié)性變化也都很難把握,，而且各個地區(qū)社會經濟發(fā)展的不同以及人文因素使得污水處理難度增加,，因此智慧水務系統(tǒng)管理污水的建設十分必要。
2.智慧水務建設的要求
智慧水務體系建設,，主要基于智慧水務數(shù)據(jù)資源建設要求,，數(shù)據(jù)主要包括監(jiān)測數(shù)據(jù)、基礎數(shù)據(jù),、業(yè)務數(shù)據(jù)和多媒體數(shù)據(jù),，其中污水處理廠和泵站的生產指標及生產運行數(shù)據(jù)實時遠程監(jiān)控，信息采集,，智能預警尤為關鍵,。
對于生產指標主要有以下要求：進出水水量檢測;進出水水污染物檢測，對進出廠污水中的固體懸浮物,、有機物,、含氮化合物、磷酸鹽,、鉀鈉及重金屬離子,、菌類生物群等進行實時檢測，自動采集及智能預警;集水井水位的監(jiān)控,。
生產運行數(shù)據(jù)主要有以下要求：采用檢測儀,、傳感器等儀表儀器實時監(jiān)測各類閥門、壓變,、溫度、流量的開關量和模擬量,，并且在監(jiān)控中心顯示其檢測值,。
智慧水務系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集設備、無線網絡設備,、智能采集終端,、水質檢測傳感器、壓力傳感器,、流量計,、智能水表等在線監(jiān)測設備實時感知城市供排水系統(tǒng)的運行狀態(tài)，采用可視化的方式有機整合水務管理部門與供排水設施,，并通過大數(shù)據(jù)分析技術將采集到的海量水務信息進行分析與處理,，建立水務數(shù)學模型并做出相應的處理結果輔助決策建議，實現(xiàn)從水源地到水龍頭,，水龍頭再到排污口全閉環(huán)管理流程,，以更加精細和動態(tài)的方式實現(xiàn)污水系統(tǒng)的智慧管理。
3.智慧水務處理城市污水實現(xiàn)的目標
利用先進的物聯(lián)網技術,，使城市生活污水運營系統(tǒng)更加智能化,、生產更加高效化,、管理更加方便化、決策更加科學化,、服務更加周到化,，從而實現(xiàn)污水建設的智慧化。
4.智慧水務處理城市污水實現(xiàn)構架
從物理方面理解,，智慧水務系統(tǒng)架構的組成部分主要是污水處理廠內的檢測和控制設備,、基于云計算的監(jiān)控中心平臺和使用終端，三者間又分別通過移動互聯(lián)網而關聯(lián),，監(jiān)控中心能夠檢測并控制城市內所有污水處理廠,，從而形成一套基于物聯(lián)網的完整的智慧污水處理系統(tǒng)。根據(jù)物聯(lián)網技術三層結構(應用層,，傳輸層,，傳感層)原則，建立智慧水務系統(tǒng),，實行遠程集中管理,，進行“智慧治水”。
傳感層通過傳感器完成對城市各個地區(qū)污水處理廠的進出水水質進行檢測并對進出水量進行檢測,，完成基礎數(shù)據(jù)的采集;通過環(huán)境參數(shù)和設備參數(shù)自動檢測,，將相關數(shù)據(jù)通過網絡上傳至監(jiān)控中心，并接受和執(zhí)行監(jiān)控中心傳回來的指令,，從而實現(xiàn)污水處理廠數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化管理和其無人值守,，實現(xiàn)設備故障的提前預警;同時對水廠系統(tǒng)中的水表讀數(shù)與運行數(shù)據(jù)實現(xiàn)遠程監(jiān)控，把收集到各種物理量轉化為數(shù)字信號的開關量或模擬量,，使其具備傳輸中心集體處理的基礎,，該層作為最為龐大的一層，也是基礎的一層,，具有典型的物聯(lián)網技術的特征,。
傳輸層在基礎信息采集完成之后，需要傳輸采集信息,，可采用4G網絡將采集到的信息傳輸?shù)綉闷脚_層,。
應用平臺層將接收到數(shù)據(jù)，設定運行數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)趨勢,，以圖形界面提高直觀比較;水質數(shù)據(jù)與運行模式和原污水變化的交叉分析,。該層具有兩種處理模式，一種是定時接受來自污水處理廠測控系統(tǒng)上傳的環(huán)境參數(shù)和設備參數(shù),，并交給平臺分析和決策,，根據(jù)檢測參數(shù)和節(jié)能智能模型通過互聯(lián)網自動實現(xiàn)對設備自動控制，實現(xiàn)智能管理。另一種是通過短信等通信方式來告知管理員,，管理員可以根據(jù)查看視圖診斷和定位故障,，依靠系統(tǒng)自動給予的決策和處理方式，進而操作來修復故障,，所有工單根據(jù)規(guī)范記錄備案,。這里要說明云監(jiān)控中心平臺同時也是管理人員的操縱平臺，可以給污水處理廠的處理設備發(fā)送控制指令,，并且該平臺還能檢測故障并及時修理,，最終可以實現(xiàn)人機一體化管理的目的。
5.設計特點
與傳統(tǒng)城市生活污水處理相比,，智慧污水處理能夠根據(jù)當前的城市排水情況實時提供相應的對策,，并能預測將來可能發(fā)生的一些狀況并制定相對應的策略。根據(jù)所獲取的污水排放數(shù)據(jù),、管網輸送的參數(shù),、泵站和污水處理廠的運轉實際情況實現(xiàn)對三者之間的協(xié)調和控制，從而達到污水處理最優(yōu)化的效果,。智慧水務在城市污水處理系統(tǒng)設計中只要具有以下的特點：實時監(jiān)測,，智慧排水系統(tǒng)能夠對城市排水管道設施實施智能監(jiān)控，有效減少了生活污水對大自然污水的二次污染,。動態(tài)調控,，根據(jù)所獲取的污水排放數(shù)據(jù)、管網輸送的參數(shù),、泵站和污水處理廠的運轉實際情況實現(xiàn)對三者之間的協(xié)調和控制,。及時預警并排障，利用智能網絡對破舊,，老化以及出現(xiàn)的一系列問題進行有效控制并排查和解決問題,，實現(xiàn)不斷水檢修該系統(tǒng)具有功能全，智能化程度高,，整合物聯(lián)網、云計算和移動互聯(lián)等新一代技術,，融合了“智慧污水”的概念,，實現(xiàn)了高度智能化、網絡化的智慧安全污水處理方案,。提供直觀圖形并提供智能化的工作協(xié)助,。全網運行、全網監(jiān)控,，系統(tǒng)通過移動互聯(lián)網絡,，能夠對網絡內所有的污水處理廠設備的性能、故障實時監(jiān)控。管理人員能夠通過移動互聯(lián)網,，使用手機和PC設備,，隨時隨的地了解系統(tǒng)設備及污水處理情況，其中包括性能,、負載,、故障等情況。提供一站式的監(jiān)控,、管理,、修復處理，減少人工,，將監(jiān)控,、運維功能都納入到本系統(tǒng)中來，實現(xiàn)一站式服務,，大幅度提升污水處理效率,，并實現(xiàn)人機一體化的管理模式。
二,、智慧水務在城市生活污水處理應用實現(xiàn)
水務集團的管理由于“智慧水務”理念的引導而發(fā)生了重大變革,，它通過大數(shù)據(jù)的采集以及傳輸?shù)葘崟r監(jiān)測水務系統(tǒng)的運行，并采用可視化等方式來整合水務管理系統(tǒng)的設施,，形成基于物聯(lián)網的水務系統(tǒng),。水務集團采用數(shù)字化管理平臺將大量數(shù)據(jù)實時分析和處理，在每個污水處理廠和泵站安裝數(shù)據(jù)采集裝置,，將系統(tǒng)中生產運行的數(shù)據(jù)通過無線網絡傳送至總部,，統(tǒng)一存儲，集中應用,。系統(tǒng)通過實時監(jiān)控和智能分析各個數(shù)據(jù),，進行分類和預警，當存在問題時能隨時隨地的通知相關工作人員,，并對其提供輔助和建議,，以精細和動態(tài)的方式來管理水務系統(tǒng)的運營，使其數(shù)字化,，現(xiàn)代化,，智能化，從而形成“智慧”化管理,。
國內某省已經實現(xiàn)了智慧水務的建設,，利用物聯(lián)網技術建立了“感知太湖，智慧水利”系統(tǒng),，該系統(tǒng)是基于物聯(lián)網技術的感知系統(tǒng),，可以對太湖水量,、水質進行實時監(jiān)控;其中重點是對于近岸打撈點的實時感知;進行全程定位、跟蹤和監(jiān)控,。構建雙向可控的車船資源與人力的網絡化信息交互與調度系統(tǒng),，主要包括藍藻打撈船、藍藻運輸車的智能調控以及水利工作人員與智慧水利信息處理中心的信息溝通,。形成基于物聯(lián)網技術的現(xiàn)代信息資源管理中心,，使其智能化管理。對藍藻打撈,、運輸,、處理、再利用過程的數(shù)據(jù)集中管理;結合可視化的動態(tài)界面;智能化處理藍藻的湖泛問題,，提高效率,。