【案例】智慧排水在智慧水利中的应用建设方案

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智慧排水在智慧水利“治水” 中的应 用 目 录 CONTENTS 1 2 3 4 5 广州治水基本情况 广州智慧排水的建设内容 广州智慧水务的应用场景 广州治水的成效 xx 智慧排水解决方案 01 广州治水基本情况 “ 城市排水防涝”、“污水处理补短板” ... ... 水脏—污水得不到有效处理 导致水体污染 社会发展和城市扩张迅猛 ，原有的城市排水收集设施 覆 盖率和收集范围不足 ，处理设施老旧、管道缺陷、 雨污 混接、截污不善等原因导致污水得不到有效处理 ， 各类 废水直接大量排放至水体 ，从而引发水体黑臭等问 题 1 随着我国国民经济的飞速发展和城市化进程的不断 加快 ，台风、暴雨等极端天气频发 ，超标降雨不 能 及时排出 ，导致城市内涝问题频频出现 ，严重 影响 城市的正常运转和居民正常的生产生活 2 住建部在全国范围内 351 个城 市进行调研结果显示：我国有 62% 的城市都曾发生过内涝事 件 ，且有 137 个城市发生过 3 次以上较大内涝事件 水多—雨水得不到及时排出 导致城市内涝 ” 提质增效“、“黑臭水体治理 ”、 城市“排水”问题突出 黑臭在水里 ，根源在岸上 ，核心在管网 ，关键在排 口 截污不善 管道缺陷 清污合流 雨污混接 ? 为迎接亚运 ， 广州开展了 史 广州治水阶段一： 亚运 前 “ 十三五”期间 2018 上最大的治水工程 ， 每天 花 费近 1 个亿 ，效果如何？ “ 十三五”初期 2016 亚运前 2010 2013 年 2013 年 2010 年 面临的问题： 亚运治水后 ， 广州水务工作面临历史欠账 多、 突出问题多、 市民抱怨多、水务投资少的“三多一少” 不利局面 ，治水工作极其繁重 ，治水形势极其严峻 采取的措施 ： “十三五 ”初期 ， 广州的治水思路仍停留 在 “末端治污” 阶段 ， 采用河涌清淤、 水闸截污、 调水冲 污的单一工程 “治标之策” 取得的成效 ： 河涌水质虽有一定改善 ， 但远不达国家 治 理要求和人民期待 ， 出现治反复、 反复治的现象 2015 亚运前后 “十三五”初期 “十三五”期间 末端治污、末端补水、环村截污 广州治水阶段二： 十三五初期 2018 2010 思路转变 “ 改变之前 “重工程、 轻管理 ， 重下游、 轻源头 ， 重建成区、 轻城中村 ” 的碎片化治水模式 ， 找准 “ 问题 在水里 ， 根子在岸上 ” 的治理方向 ， 聚焦系统、 综合性治理 ， 推动治水在控源上更加严格 ， 在管理上更 加 精细 ，在治理路线上更加清晰 ， 即严格对标对表 “绿水青山就是金山银山”理念、 “节水优先、 空间均衡、 系统治理、 两手发力 ”方针 ， 按照 “ 四个走在全国前列 ”要求 ， 不断创新拓展治水思路。 坚持 “以流域为 体系、 网格为单元 ， 挂图作战 ， 销号管理 ” ， 落实 “三源、 四洗 ” ， 坚持 “控源、 截污、 清淤、 补水、 管 理” ， 实施系统治理。 ” — 《广州市水务局年度工作总结报告摘录》 ① 以河湖长制为重要抓手 ② 治水重点由“末端”转移到“根源” ③ 改“单一工程”为“多措并举” ④ 将“单打独斗”转换为多部门协同治理 ，全社会共同参与 广州治水阶段三： 十三五期 间 2018 “ 十三五”初期 “ 十三五”期间 亚运前后 2016 2010 l35 条黑臭河涌综合整治 l 新改扩建污水厂 l 整治违法排水专项行动 l 强化排水许可证后监管 l 全面开展“广州智慧水务项目” 的建 设 ：包括智慧排水、三防信息化、水 务一体化平台等三个子项目 ，全面提 升广州排水管理和水旱灾害防御的规 范化、精细化、高效化、智能化水平， 推动实现广州治水能力和治水水平现 代化提供强力支撑 l 上线排水设施巡检 APP ： 串 接全市排水管理相关人、事、 物 ，及时更新排水设施数据 ， 全面摸清全市管网底数 ，实 现 对排水设施数据全流程“掌 上 智慧排水”管理 l 上线河长制 APP ： 实现全市 河湖长制制全覆盖 ，完善河长 制管理模式 ，提升河道管理规 范化 / 高效化 / 精细化水平 l 形成排水设施一张图 ：在前 期排水管线普查的基础上形成 排水设施“一张图” ，实现排 水 管网的账册化管理 l 排水户 APP/ 农污 APP 上线： 强化源头治理思路 ，实现对排 水户 / 排水单元 / 农村污水处 理 设施等源头设施的精细化 管理 l 初步建成水务一体化平台： 承载了约 190 个地理空间图层， 约 1.8 亿条数据 ü 创新探索“互联网 + ” 信息化治水模式 ，率先推行“掌上治水” ，再全面推行“智慧排水” l 扩建新增污水厂和管网 l 排水单元达标改造 l 合流渠箱清污分流改造 l 构建“上中下协调、蓝绿灰交融、 大中小结合”的海绵体系 l 洗楼、洗井、洗管、洗河 l 成立城市排水公司 l147 条黑臭河涌综合整治 l 新改扩建污水厂和污水管网 l 挂图作战 ，巩固治水成果 l 新改扩建污水厂和污水管网 l 推进排水机制体制改革 ，实 现排水设施的统一管理 广州治水——智慧管控 2020 至今 2019 2018 全面剿灭黑臭水体、 提质增 效 爬坡过坎力度空前的一年 全面打响污染防治攻坚战 攻坚拔钉的一年 2017 02 广州智慧排水的建设内容 . 2020 年 ，广州市启动”智慧水务”项目建设 ，总合同额 3.6 亿 ，项目建设涵盖“ 9+2” 成果体系（项目成果涵盖一套标准规范、一个基础设施云 枢 纽、一个物联网平台、一个水务数据中心、水务一张图服务、一个应用支撑平台、一套视频整合平台、一个可视会商指挥平台、一个水务 APP 应用 ，以及两套互联协同的排水和水利防灾减灾综合应用体系） ，包括 11 个标准规范的建设、 4280 个物联感知站点的部署、近 14 万 路视 频资源的集成、 1 个可视会商指挥平台的建设、 1 个水务 APP 、 2 套应用系统（其中排水 18 个子系统 ，涵盖“从源头到末端”的排水 设施全覆盖 管理和内涝管理两大模块 ，约 1200 个功能模块）的软件开发工作 建设了智慧排水应用体系 排水管理：提供排水设施摸查上报、巡 查、养护、监督、考核、档案管理、审 批辅助分析等功能 ，辅助各级管理人 员 实现对户、管、井、泵、 闸、厂、 口等 排水设施的精细化管理 ，强化过 程管控 内涝管理：提供汛前、汛中、汛后的内 涝管理功能 ，辅助各级管理人员实现 防 内涝“事前预警预报、事中应急指挥、 事后分析总结”的全过程管理 搭建了广州水务整体架构 通过建设统一 的数据资源环境 和服务支撑基础平台， 为智慧 排水 、 三防等项目提供了数据 共享、数据交换、外部数据接 入和应用服务支撑等支撑服务 与城市信息模型（ CIM ） 进行了深度融合 ， 突破了 二维系统在三维平台中进行展示和应用的技术壁垒 ， 提供更直观的三维可视化展示和分析能力 ， 为城市 管理者提供更优质的服务 建设了水旱灾害防御应用 建设了以监测预警、算清水账、预测预报、 会商协同、 灾后处置为主要功能的水旱 灾 害防御信息化系统 ，开发含 7 个业务模 块和 4 项系统服务的应用平台 ，以满足 “预警预 防、应急响应、善后处置、保障 措施 ” 四 方面业务需求 ，实现汛前 - 汛 中 - 汛后的事件 管理 02 住建部 “ 新城建 ” 专项试点项目 广东省智慧水利先行先试点项 目 集成了水务局已建系统 集成水务局已建的河长制、水务工程管 理、河湖库监测、抗旱决策支撑等 40 个 外部信息系统 广州智慧水务项目总体情况 04 03 01 建设内容 userid:73968,docid:139954,date:2023-10- l 《广州市“智慧排水 ”项目基础数据标准》 l 《广州市排水基础设施数据更新和维护制度》建议稿 l 《广州市“智慧排水 ”项目基础数据更新技术规范》 l 《广州市“智慧排水 ”项目物联数据接入标准》及地方标准建议稿 l 《广州市“智慧排水 ”项目维护管理制度》 ② 一个基础设施云枢纽 Ø 依托市电子政务云，建立水务统一 网络 、统一信息化基 础设施资源池 ，为水务信息化建设提供基础支撑，最终在政 务云上形成逻辑层的水务云 l 物联采集通讯链路 、视频会商链路 l 地理信息系统 、 ETL 工具等 l 操作系统 、系统软件 、 中间件 l 主机设备 、存储和备份 Ø 项目共建设 11 个标准规范，其中排水项目 s 个 ，三防项目 6 个， 从 技术和管理两个维度，指导项目建设、系统运行和升级维护 智慧水务项目 九个“一”成果建设 专业软件 基础软件 主机存储 ① 一套标准规范 通讯链路 > 构建一个物联网平台，部署 6000 多个物联感知站点（含 548 个雨量监测 +431 个水库三要素监测 +71 个山塘三要素监测 +880 个 河道 三要素监测 +109 个拦河坝（含堰闸）三要素监测 +4 水土流失监测站点 +3 个土壤墒情监测站、 289 个闸站状态监测 +298 个泵站状 态监 测 +518 个路面积水监测 +3248 个窨井水位监测 +80 个供排水管网水质监测 +151 个污水厂水质监测站） ，其中本项目新建 4244 个。 智慧水务项目 九个“一”成果建设 ③ 一个物联网平台 ⑤ 一个应用支撑平台 > 通过统一技术框架与规范，为项目中新建应用系统的 开发建设提供统一技术架构及软硬件环境， 同时提供单 点登录、数据资源目录、即时通讯、短信平台等服务 > 通过对排水行业中基础设施、运行、监测、业务管理等数据进行收 集、融合，形成相应的成果数据库，并质检入库至一体化平台，最终 建设形成统一开放、 共享共用、 持续更新的“水务数据中心 ” 应用 支撑 平台 数据收集融合 质检入库 基础设施“云枢纽” 数据中心 智慧水务项目 九个“一”成果建设 ④ 一个水务数据中心 各类系统应用 短信平台服务 日志管理服务 统一用户管理 单点登录 即时通讯服务 数据资源目录 统一地图服务 调研采集 ⑥ 水务一张图服务 Ø 是对水务设施数据库的可视化 表达，通过整合水利、排水和供水 三大行业空间数据，构建全市权威 的 、 唯一的 、标准的 GIS 平台 ， 形 成长度最长 、范围最广 、现势 性最 好的排水基础信息一张图 ， 实现水 务运行数据实时更新可视化， 为各 类应用系统提供统一地图服务 专题到录 ü 静态信息展示 l 排水设施专题展示 l 水利专题数据展示 l · · · · · · 专项业务信息展示 管网运行图专题 内涝风险图专题 黑臭水体专题 · · · · · · 动态信息展示 水雨情动态展示 工情动态展示 物联监测动态展示 · · · · · · 业务信息展示 排水管理业务展示 防汛应急业务展示 排涝应急业务展示 · · · · · · 智慧水务项目 九个“一”成果建设 ü l l l l ü l l l l ü l l l l > 通过接入城管云、农污、平安广州、市区两级自建等六大模块，超 40 万路覆盖全广州市的视频资源，集成到水务 一体化平台统一管理， 以服务接口方式实现视频资源的共享共用 ，各业务系统根据需要可调用相关视频资源 ① 水务一张图 智慧排水业务应用 三防指挥业务应用 平台对接 监控视频整合平台 电子政务外网 城市视频专网 智慧水务项目 九个“一”成果建设 ⑦ 一套视频整合平台 城市管理 视频应用 城市排水监控视频 遥测、智能水务监控视频 物资仓库监控视频 电 子 政 务 云 平 台 其他水务监控 视频 、 各区监 控视频… 市直管 各水管单位 各区水务局 视频云资源平台 > 建设 1 个主会场（市水务局） ， 37 个分会场 ， 以视频会议系 统 为核心，融合手机、 固话、卫星类语音系统、视频监控平台 及网 络媒体各种平台，构成可视会商平台和融合指挥平台 > 通过整合已有的巡检、农污及其他应用需求，结合本项目 新建的基础功能 / 水务资讯 / 专业模块 / 公共模块等功能，形 成 统一的一个水务 APP 应用， 覆盖所有排水和三防等业务 需求 ⑨ 一个水务 APP 应用 ⑧ 一个可视会商指挥平台 智慧水务项目 九个“一”成果建 设 l 提供排水设施摸查上报、 巡查、 养护、 监督、考核、档案管理、 审 批辅助分析等信息化功能 ，辅助各级管理人员实现对排水设施的精 细化管理 ， 强化过程管控 l 接入排水物联感知数据 ， 提供可视化对比、 分析、 预警、 预报等 功能 ，让各级管理人员直观的了解排水系统的运行态势 l 提供汛前 / 汛中 / 汛后的内涝管理功能 ， 辅助各级管理人员实现防内 涝“事前预警预报 - 事中应急指挥 - 事后分析总结”的全过程管理 l 基于数据分析和应用技术 ，建立城市内涝预报预警、 管网健康度评 价、 “厂 - 网 - 河（湖） ”一体化调度三个模型 ， 对指挥调度、 灾情 预判、 预警预报等方面提供模拟分析和决策辅助服务 排水应 用体系 > 通过对全市水务基础监测信息进行统一的加工处理 ， 形成排水管理 所需要的各类应用系统 ，支撑市区两级水务部门行政 / 监督 / 管理 / 考 核 ， 涵盖大屏端 /PC 端 /APP 端 ，共计 18 个子系统 ，约 1200 个功能 模块 智慧水务项目 两套应用体系—智慧排水 “ 智慧排水”应用体系 行业痛点有 智慧辅助 排水设施 全覆盖管 理 排水业务 全协同联 动 运行全 效监控 设 时 施 > 基于水旱灾害防御一张图，建设具有多维监测、智能分析、预警预报、协同会商、决策调度功能的应用系统， 为水利部门的防灾减灾工作提供“看得到、收得到、能协同、能到位 ”的信息与技术支撑 l 应 急 指 挥 调度指令传 达与预警预 防等信息发 布 l 水 雨 风 墒 工险灾情等 信息的汇聚 与应用 l 水 旱 灾 害 防御部门会 商 、 防御与 处置情况 l 各 单 位 协 同作战与信 息共享 决策调度 智慧水务项目 两套应用体系—水旱灾害防御 水利防灾减灾综合应用体系 收得到 能到位 能协同 智能分析 多维监测 协同会商 预警预报 看得到 03 广州智慧水务的应用场景 核心业务场景一“排水单元达标改造” 排水单元达标改造： 通过海绵城市建设理念实施雨污分流等措施 ， 实现雨水径流、 面源污染的源头减量目标。 在达标改造的基础上 ， 进一步提升排水单元内的内涝防治标准和提升初期雨水面源污染控制能力。 通过日常 巡检 ， 将发现的问题借助排水户 APP 、 河长制 APP 、 排水设施巡检 APP 进行转办 ， 实现问题的闭环管理。 排水单元总量共 39734 个 已创建单元 759 平方公里 , 已达标单元 680 平方公里 , 达标率约 86% ；已挂接 接 驳井 38979 个 挂接率 达 98% 雨水污水去向明 确 93% 排水单元划分 排水单元接驳井 摸查挂接 辅助排水单元 创建 排水单元 日常巡查 问题转办 以“提质增效”为目标开展排水管养 ， 做城市排水系统的私人医生 ， 实现城市污水管网管养差异化（管养频 率、 范围、 方式） 管理 ， 节省运营成本 ，提升运维单位战斗力 运维巡检 辅助业务精准管理 找准问题 污水系统哪里存在问题 网格划分 具体责任落实到位 核心业务场景二“污水处理提质增效” 摸清家底 核心设施及拓扑关系清 运行监测 实时掌握系统状态 排水户分级分类管理： 基于不同级别、 类别的排水户和相应管理要求 ， 提供排水户分级分类管理业务场景 ， 对不同级别 的 排水户采取差别化管理 ，实现对重点排水户 / 企业日常排水行为全面和有效的监管 针对餐饮、工业、农贸市场、医疗、建筑、 汽修机修等排水户制定不同的巡检巡查方 案 ，定期发现问题并解决问题 ，最大程度 的减少资源的浪费 ，节省成本 核心业务场景三“排水户分级分类管理” 针对不同等级、不同层次排水户及管理单 位开展定期考核管理 ，输出考核报告 ，形 成考核台账 关联对接排水许可证数据 ，便于开展典型 排水户证后监管工作 ，并进行区域排水分 级 ，为精准管养奠定基础 根据排水性质、排水量等指标对排水户进 行分类分级建档和入库管理 ，为后续差异 化巡检和问题处置奠定基础 针对被排查的排水户 ，提供问题上报、办 理、办结等环节的全流程问题管理流程 ， 并在巡查完成后形成问题台账 排水户分类分级管理 ② 排水行为监管 ④ 排水许可管理 ⑤ 排水考核 ① 分类建档 ③ 问题流转 污泥转运全链条监管： 提供针对污泥生产、 转运、 处置、 抽查的规范化管理流程 ， 对污泥 “装车、 运输、 到达、 接收、 检 验、 审核 ”等关键环节进行全流程、 全时段监管和报警服务 ， 确保污泥从 “摇篮 ”到 “坟墓 ” 的全过程安全妥善处置 ， 有效 解决污泥去向不明 ，违规转移 ，非法接收等难题 污水厂 发运 核心业务场景四“污泥处置全链条监控” 运输车 辆装泥 运输车 辆到达 处置单 位接收 监管单 位核查 污水厂 审核流 转单 统计报表 一 图 总 览 污泥泥质管理 基础数据管理 污泥运输管理 污泥问题流转 污泥运行安全 验 装 达 审 运 收 小流域水环境治理： 开展水质不达标的河流（河涌） 及黑臭水体成因调查、 优化增设物联监测点位、 对业务数据进行整 理 建库 ， 进而构建污染扩散模型 ， 打造包含实时监测预警、 水体整治效果评估、 河涌巡检、 长效监管等模块在内的水环境综 合 治理监管平台 ， 强化协同联动、 激活内外循环 “水动脉” ，连片推动区域流域的水环境质量提升和生态保护 结合水质监测预警数据， 针对重点河流 （河涌） 、黑臭水体进行污染源调查 ，结 合管道和河涌之间的拓扑关系 ，构建污 染 扩散模型 ，预测水污染扩散过程 ，模 拟河 道水质状况 ，辅助预案制定 ，为精 准决策 提供工具 构建“全周期、全链条、全要素 ”监管体 系 ，对河流（河涌）无人机巡检、人工巡 检及视频巡检进行监管