广州市排水信息化建设现状及展望

■ 蔡 芸 刘旦宇 李 葳

一、排水管网数据库管理平台的建设

（一）排水管网空间数据成果及平台建设

广州市净水公司于2006年通过开展广州市水污染源调查项目（一期），对广州市排水管网进行普查，形成广州市排水管网空间数据成果。随着2009年广州市查漏补缺项目管网修补测子项工作、2011年中心六区排水普查工作的完成以及公司每年度数据修补测工作的开展，广州市排水管网空间数据成果不断完善，并在此基础上建立了广州市排水管网数据库管理平台，平台业务功能主要包括：排水设施统计、排水接驳、运维管理、工程图纸信息管理、电子标识巡检、数据更新等。平台主界面如下图所示：

图1　排水管网数据库管理平台

（二）移动巡检的建设

为使排水管网数据库管理平台更加灵活、方便、高效的使用，在已有BS、CS系统的情况下，开拓了移动端排水平台应用（含IOS和安卓系统）。目前移动端排水平台已提供管网地图、在线监测、巡检记录、轨迹记录、排水接驳、专题信息、管网问题、权属管理等业务应用，可大大提高用户外业工作的效率与准确性。其中，巡检记录和轨迹记录两大功能很大程度解决了传统人工巡查方式中无法准确查询巡查人员及车辆的巡查位置和轨迹，造成管网巡查监管困难，巡查效果难以保证的问题。

图2　排水管网数据库管理平台移动端主界面

（三）排水数据标准建设

为提高工作效率，规范信息化建设成果，在排水信息化建设过程中，广州市净水公司逐步建立了各类标准，主要包括：

1.室外排水地理信息系统数据规范

室外排水设施地理信息系统数据规范规定了排水设施相关数据的内容、分类与编码、数据属性结构，要素实体代码及图层组织等内容。为广州市排水设施调查、采集建库、更新维护、制图分析、城市排水地理信息系统的建立以及数据共享提供了标准和规范。

2.水力模型建设标准

本标准提出了排水管网水力模型建设的数据要求，规范了模型建设流程、数据标签及图层名称、颜色、标注样式、主题图要求等技术参数，保障了模型建设信息的通用性和传接性，有助于建模工作的标准化开展及建模成果的积累。

3.污水泵站信息化标准

本标准适用于城市污水泵站信息化及标准化建设，为污水泵站信息化建设、泵站的运营管理、泵站员工培训等工作提供技术标准，起到指导与规范作用。

二、基于物联网的在线系统建设

（一）污水厂、泵站自动化建设

通过污水厂、泵站自动化建设，广州市净水公司将原来分散分布的各厂站的生产运行数据进行实时采集，集中管理、实时存储，同时支持远程查看实时状态；把生产控制层和企业决策管理层结合起来，实现实时系统与管理信息系统数据交互，为辅助管理者的决策提供基础数据支持。

数据中心厂站自动化管理系统监控图如下：

图3　监控区域分布图

图4　监控片区图

图5　泵站监控图

（二）厂外排水设施视频监控

为实时掌握排水设施的运行状态，广州市净水公司对重点排水设施建设视频监控，通过光纤VPN建立视频设备和公司数据中心的连接，实现远程、在线监视，保障对重点排水设施的管理。下图是对闸门的视频监控图。

图6　闸门视频监控

（三）排水管网液位在线监测

建立排水管网液位在线监测系统，就好比在错综复杂且隐蔽性很强的地下排水管网中装上了“电子眼”，广州市净水公司自2011年开展了液位在线监测的试点建设后，主要完成了如下建设工作：

（1）2011年开展了室外液位在线监测技术的试验项目，试验完成了4个检查井的液位在线监测，成功实现了检查井液位数据无人、无线、定时、稳定的传输至排水管网数据库。

（2）2016年开展污水干管水位在线监测项目，围绕猎德涌、沙河涌完成了10个检查井的液位在线监测。通过此项目建立污水干管水位监测管理系统，并将液位数据同步传至广州市排水管网数据库管理平台，建立起排水设施综合管理的数字化模式，进而完善污水设施综合管理，为建立污水一体化的管理平台打下基础。

（3）2017年广州市净水公司又在猎德污水处理系统完成了150个检查井的液位在线监测，通过获取大量液位监测数据，可以及时了解管网运行状况。

图7　液位在线监测点示意图

三、专线互联

实现数据的互联互通是信息化建设工作的重中之重，目前广州市净水公司已完成了各污水厂、管网管理所及部分泵站（55个网点）同公司总部的专线互联工作，实现了各单位同公司OA系统、资产管理系统、财务系统及排水信息平台的专线互访。公司专线互联网络拓扑结构如下图所示：

图8　互联网拓扑结构图

四、排水水力模型建设

为最大限度发挥已有数据的价值，广州市净水公司于2009年开展了中心城区排水系统水力建模工作，以不断完善的管网空间数据成果为基础，根据不断获取的厂、站、排水管网静态、动态等相关数据建立排水系统水力模型，并利用水力模型进行评估和分析，全面考虑当地的交通、环境、施工条件因素，本着经济高效、突出重点的原则，提出解决方案。同时借助模型软件数据分析功能，结合排水专业知识，对排水管网数据进行检查，辅助管网数据问题现场核实，不断提高排水管网的数据质量。

通过模型项目的开展，发现了很多系统中存在的问题并且利用模型分析提出了相应的解决方案。下图为利用模型分析得出的沙河涌截污主干管改造前后最不利运行状况的对比分析图。

五、展望

通过不断的探索和努力，广州市净水公司排水信息化建设取得了可观的成绩，但也存在一些问题，例如：感知体系建设有待完善；移动端建设有待加强；数据分析智慧程度不高；安全保障体系必须升级；顶层平台有待升级等。

未来，广州市净水公司排水信息化建设需始终遵循以需求为导向，以创新为动力，以应用促发展的指导原则，逐步完善排水信息化工作，促进信息共享，深度挖掘数据，精准决策。