試論智慧水務在城市生活污水處理中的應用

摘?要：隨著人口數量與資源之間的矛盾日益加劇，水資源短缺和嚴重的水環境污染問題已經成為影響人們生活的重要問題。文章結合城市污水處理設備及工藝，提出基于物聯網的城市智慧水務系統應用，分析了智慧水務系統的建設，并進一步探討了應用智慧水務系統實現多個城市污水處理點的遠程統一集中管理，完成城市污水處理調度與協調的智能化，從而實現城市生活污水的有效治理。

關鍵詞：智慧水務;污水處理;云平臺;物聯網

一、?引言

人口數量與資源之間的矛盾日益加劇，多數地區已經出現水資源短缺或嚴重的水環境污染問題。隨著全球云計算、物聯網等新一輪信息技術迅速發展和深入應用，許多國家都提出智慧城市、智慧地球概念，我國智慧城市已經上升到國家的經濟、科技戰略層面，水務管理是城市管理的重要組成部分，智慧水務是智慧城市建設的必然延伸，“智慧水務”理念也隨之產生。城市生活污水中含有大量污染物，包括固體懸浮物、有機物、含氮化合物、磷酸鹽、鉀鈉及重金屬離子、菌類生物群，這些污染物若不加處理或處理程度不足而排入江水河流，會導致水體富營養化以及毒性積累，最終危害人體健康，甚至阻礙城市經濟發展。當今的污水具有高濁度高濃度的特點，我國多年來傳統的“一級處理”及“二級處理”的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、管理系統的自動化、信息互聯化和智能工業化的管理已刻不容緩。

二、 智慧水務系統建設

（一）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，其污染負荷和季節性變化也都很難把握，而且各個地區社會經濟發展的不同以及人文因素使得污水處理難度增加，因此智慧水務系統管理污水的建設十分必要。

（二）智慧水務建設的要求智慧水務在城市污水處理中的應用，必須建設智慧水務體系，而智慧水務體系建設，主要基于智慧水務數據資源建設要求，數據主要包括監測數據、基礎數據、業務數據和多媒體數據。污水處理廠和泵站的生產指標及生產運行數據實時遠程監控，信息采集，智能預警尤為關鍵。

（三）智慧水務處理城市污水實現的目標利用先進的物聯網技術，使城市生活污水運營系統更加智能化、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、從而實現污水建設的智慧化。

（四）智慧水務處理城市污水實現構架

從物理方面理解，智慧水務系統架構的組成部分主要是污水處理廠內的檢測和控制設備、基于云計算的監控中心平臺和使用終端，三者間又分別通過移動互聯網而關聯，監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網的完整的智慧污水處理系統。可以根據物聯網技術三層結構（應用層，傳輸層，傳感層）原則，建立智慧水務系統，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，完成基礎數據的采集;通過環境參數和設備參數自動檢測，將相關數據通過網絡上傳至監控中心，并接受和執行監控中心傳回來的指令，從而實現污水處理廠數據的統一化管理和其無人值守，實現設備故障的提前預警;同時對水廠系統中的水表讀數與運行數據實現遠程監控，把收集到各種物理量轉化為數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到應用平臺層。應用層，應用平臺層將接收到數據，設定運行數據的歷史數據趨勢，以圖形界面提高直觀比較;水質數據與運行模式和原污水變化的交叉分析。該層具有以下兩種處理模式：第一，定時接受來自污水處理廠測控系統上傳的環境參數和設備參數，并交給平臺分析和決策，根據檢測參數和節能智能模型通過互聯網自動實現對設備自動控制，實現智能管理;第二，通過短信等通信方式來告知管理員，管理員可以根據查看視圖診斷和定位故障，依靠系統自動給予的決策和處理方式，進而操作來修復故障。所有工單根據規范記錄備案。這里要說明云監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。最終可以實現人機一體化管理的目的。

三、 智慧水務在城市生活污水處理應用實現

供水公司采用數字化管理平臺將大量數據實時分析和處理，在每個污水處理廠和泵站安裝數據采集裝置，將系統中生產運行的數據通過無線網絡傳送至總部，統一存儲，集中應用。系統通過實時監控和智能分析各個數據，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，以精細和動態的方式來管理水務系統的運營，使其數字化，現代化，智能化，從而形成“智慧”化管理。進行全程定位、跟蹤和監控。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，形成基于物聯網技術的現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、再利用過程的數據集中管理;結合可視化的動態界面;智能化處理問題，提高效率。

四、 結語

綜上所述，從管理而言，污水處理就是解決信息孤立問題，建立信息平臺，實現智能化，自動化排水，降低人工成本，提高管理效率，輔助污水處理企業實現工藝度優化，信息化，智能化的管理理念。

參考文獻：

[1]吳巍.智慧水務系統在城市供水中的應用[J].中小企業管理與科技，2018（3）：152-153.

作者簡介：琚穎燕，供水分公司濱海分公司。