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一、方案背景

在經濟快速發展和政策的推動下，以往在城市基礎設施建設和規劃方面比較落后，沒有對排水管道根據水的來源進行分設，采用的是雨水和污水合用一條排水管道的形式，即合流制的排水系統。隨著經濟的發展和環保意識的增強，對雨水口的監控一直是環保監管的一個盲點,在南方多雨強降水區域，雨污水混流排放造成的外界水域污染是一個非常普遍、棘手的問題。如果將所有雨水都送入污水廠處理，將使得污水廠水質、水量發生變化，甚至對污水廠造成安全問題。

雨污分流，是一種排水體制，是指將雨水和污水分開，各用一條管道輸送，進行排放或后續處理的排污方式。雨水通過雨水管網直接排到河道，污水則通過污水管網收集后，送到污水處理廠進行處理，避免污水直接進入河道造成污染。且雨水的收集利用和集中管理排放，可降低水量對污水處理廠的沖擊，保證污水處理廠的處理效率。

二、系統組成

城市污水井雨污分流監控系統解決方案基于物聯網、大數據、云計算等技術，通過在各個管井下安裝液壓傳感器、流量傳感器、溫濕度傳感器、井蓋狀態監測裝置等設備，采集井下環境數據，管理人員可以通過云端管理平臺實時查看。綜合考慮實際情況和各方需求后設定的方案架構，整體由下至上分別為：感知層、傳輸層、平臺層、應用層。

感知層：本層為系統提供感知、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、井蓋狀態監測裝置、數據采集終端等設備。可以實時監測井下管網環境信息，為管理人員提供支持。

傳輸層：根據設備現場的實際環境和規劃要求，可選擇使用多種網絡覆蓋方式，組成互聯互通的物聯網絡，最終通過互聯網與云端服務器進行數據和控制命令的交互。

平臺層：軟件系統將實時的基礎設備層收集的數據進行分析整合上傳給云平臺進行分析處理，將應用策略層下發的策略，發送到基礎設備層進行精細化的管控，實現對基礎設備層的設備進行有效的控制。

應用層：基于基礎設備層的收集，和云平臺的處理分析，管理人員可以通過云端管理平臺查看實時數據，負責人結合實際情況進行處理。

三、系統功能

■數據實時監測：實現在線監測的地圖顯示、查看，包括監測設備的快速查詢顯示、監測數據展示、報警情況顯示及監測數據曲線圖的實時展示，通過系統主界面的顯示功能，可以查看設備的位置、運行狀態，掌握其通過液位傳感器、液壓壓力傳感器、流量傳感器、溫濕度傳感器等環境傳感器對井下液位、液壓、水流量、溫濕度等信息進行監測等。另外，地圖還支持視頻、液位、流量、流速、水質自定義等多種顯示模式。

■遠程監管平臺：污水井監控、閘門、泵站等各類工程和設施的信息錄入和管理，建立工程檔案。數據匯總，展示，分析，各項數值統計及分析，設置預警量自動報警等、數據實時更新，能做到5分鐘級的數據更新速率、該速率要用戶可調，并且可以實現類似于當發現污水井有超標情況時，系統在給管理員發出提示的同時可以自動提高數據采集和傳輸頻率。要求有權限設置功能，數據的查看和平臺管理要有嚴格權限區分，并可實現用戶最高管理員可自定義權限。

■GIS地圖展示：可以提供以百度、谷歌二維或三維影像圖為背景，將監測點的污水井井下環境信息的實時監測和歷史信息查詢功能，確保用水信息準確、詳細。并進行超限、超標預警，提醒管理人員及時處理。同時平臺支持手機及PC等多種訪問方式。

■設備統一管理：統一通訊協議，后續需要能夠提供接口，對于一些需要對外公布和數據可以實現外傳。

■遠程控制功能：24小時污水井監管，能根據客戶預設自動預警，自動報警，并預留與電磁閥等執行器聯動的功能，本方案也需在制作時設計閥門控制，實現當超標時，閥門對應動作的功能。

■污水計量：準備在污水井各個監測點建立計量，計量方式需根據現場環境設計，需充分考慮計量現場情況。

■視頻監控采集：同時每一處計量及監測點需設置視頻監控設備，并實現監控現場情況與監管平臺遠程通訊對接。

■各職能部門之間數據通信在局域網內完成；各監測站點與管理部門調度中心之間采用2G\3G\4G\5G\NB-IoT等無線網絡通信。

四、系統特點  

★ 通信靈活：現場監控設備可靈活選用2G/3G/4G、NB-IoT、LoRa、光纖等通信方式。

★ 功能豐富：具有現場顯示、本地操控、遠程控制、預警分析等功能，支持定制開發。

★ 遠程運維：監控軟件支持電腦、手機APP遠程訪問，方便污水井管理和系統維護。

★ 多重報警：數據異常、設備故障時，通過監控軟件、手機APP、短信等多種形式報警。

★ 智能運行：支持根據污水井自動控制取水泵組運行；根據污水井水位自動啟/閉電動閘門。

五、系統意義：

污水井雨污分流監控系統解決方案可以有效對污水井進行全天候實時監測，實時掌握雨污分流情況有效支撐排水管網的日常運維工作和汛期排澇聯動，如有異常險情，第一時間采取應對措施，同時可以利用大數據、氣象數據對污水井液位監測系統水位進行預測，提前做好相關部署，于削減污水排放量、改善水環境和促進水資源有效利用發揮了重要作用，提高環境管理科學化、信息化水平。