信息化技術在智慧排水調度管理中的應用研究

金朝陽

天津市排水管理事務中心 天津 300202

引言

信息化技術在智能排水中的應用，能夠更加高效地對城市中的水資源進行調度工作，保證城市排水系統的穩定性和及時性。智能排水系統的有效建立，能夠幫助城市更好的發展和建設，信息技術的應用能夠及時地對排水系統中存在的問題進行解決，將排水過程中產生數據進行記錄和分析，更好的發展數字化的排水模式，因此信息技術的應用，是實現智能排水調度管理的有效途徑和必然因素。

1 智能排水調度系統的主要功能

1.1 視頻監控系統

視頻監控系統作為泵站數據中主要的控制系統，能夠對泵站重要的位置進行實時的監控結合錄像，包括河道、地道、閥門、水泵前池、高低壓室等，同時還能利用互聯網通信技術，將泵站中的視頻信號傳輸到調度中心，對地道中的技術、閘口的位置，以及相關設備運行的情況進行監控，將相關的錄像傳輸到手機或者調度中心進行隨時的檢查。為了能夠充分的對信息數據資源進行共享，在系統中緊急的開通視頻監控平臺，以及社會治安防控監視控制系統，對城市內部的各個路段、路口以及地道進行全天候的監控，隨時關注城市道路的路面情況，如果在監控的過程中發現路面大量積水，或者跑冒等現象出現，需要根據情況發生的具體位置，以及情況產生的原因，制定有效的處理方案，避免影響進一步地擴大[1]。

1.2 電子水池系統

電子水池主要是用于對水位進行監測的設備，通過測量電極的水位獲得相關的數據信息，是現階段全新的水位測量工作，在智能排水系統中有著初步的應用，并取得良好的應用效果。電子水尺作為新一代的數字傳感器，主要是利用水資源中微弱的導電性原理，對水位進行測量從而獲得相關的數據信息，電子水尺在應用的過程中，并不會受到外界環境因素的影響，可長期持續的對水位進行自動的檢測，是城市道路積水等市政工程中全新引用的監測技術。通常情況下，電子水尺設備會采用不銹鋼材料作為防護外殼，可以有效抵抗外界的干擾，設備內部結構會采用密封性較為良好的材料，保證電子水尺不會受到水中污染物以及沉淀物的影響，同時電子水尺也可以根據現場實際的變化來對工作的模式進行調整。

1.3 雨量數據采集系統

隨著我國科學技術的不斷發展，防汛信息的準確性和時效性的要求逐漸增高，在城市智能排水系統的構建過程中，需要及時地對雨量數據進行自動化的采集，利用信息化的手段，將采集的質量和效率不斷進行提升。在這樣的背景下，國家針對雨量數據采集設備的研究，朝著更加智能化的水平發展，在傳統的信息數據采集設備基礎上，不斷進行研究，在設備中添加網絡信息技術，為數據的傳輸提供更高的保障。雨量數據采集系統同時需要包含儲存數據的功能，在每次對雨量采集的之后，需要建立相應的數據文檔，并按照順序進行數據的匯總，之后在開始下一輪的雨量數據采集，無論設備信息發生怎樣的改變，雨量數據采集系統都會將當日的數據信息進行記錄，并且新的數據信息不會自動替代原有的數據信息[2]。

1.4 河道水位監測系統

在智能排水系統中，河道的檢測系統需要對城市內部的河道水位、雨水情況進行全天的實時監測，并且需要將相關的數據信息進行整理，并利用信息化的技術對整理好的數據進行快速的對比和分析，如果在分析的過程中發現河道水位上漲情況嚴重，需要及時地對河道水位進行處理，制定好相應的解決策略，防止河道水位過量上漲，導致城市交通道路出現大量的技術，同時在發現問題的第一時間內通知相關的部門，在預警信息平臺上發布相應的防洪通知。河道水位和雨量的檢測，對城市防洪減災的工作有著重要的意義，現階段河道水位檢測系統的應用已經逐漸廣泛，并在應用中不斷進行系統的完善和創新[3]。

1.5 泵站自動控制系統

1.5.1 根據水泵站的實際狀態、水位以及電網的運行狀況、閥門位置的施工狀況等，結合集水池的進水量和集水池中的液位變化來去界定自動開泵的時間和開泵的臺數，并且根據液位的變化對水泵開始、停止的臺數進行增加或者減少，從而實現節能的高效率運行基本目標。PLC積累計算各個水泵的運行時間、開始停止的順序，以此來對每一臺水泵的運行時間進行均衡的調節，避免水泵持續使用或者閑置不用的狀態出現。水泵站運行參數以及供電系統的相關參數，都需要及時的傳輸到調度中心之中，上位監測系統可以對水泵站進行遠程的操控，雙重的管制制度下，進一步對泵站運行的安全性和穩定性進行保障[4]。

1.5.2 水泵站自動控制系統自身具備較為完善的自動化保護功能，主要包括對電氣設備故障的保護、對軟件啟動故障的保護、對集水池液位變化的保護、對進出稅法開啟或者管理故障的保護、自動停機的相關保護等。系統對這些方面的保護，都能夠在設備出現故障的第一時間內，對設備進行有效全面的保護，從而有效地防止設備故障的影響范圍不斷擴張。在現場PLC柜主要對設備運行的數據進行采集，對電站數據通過電站后臺的數據進行采集，對其余現場的設備通過智能儀表來進行采集，從而更好地對設備運行的狀態進行掌握，對供電系統運行的綜合數據進行檢測。現場PLC柜還具有遠程控制的相關功能，具備TCP/IP聯網的基本能力，對現場的觸摸屏進行手動或者自動化的控制、操作，同樣也可以進行遠程的操控。

1.6 二維碼數據信息系統

現階段社會信息化的程度較高，因此水泵站所使用的機械設備都配備對應的二維碼標識。在智能化系統中每一個二維碼都能與設備進行對應，可以通過手機的掃碼功能對設備進行查看，能夠將設備的基本信息、注意事項以及操作成熟，能夠更好地幫助設備進行養護和運行管理，這樣在一定程度上也能夠提升實際工作效率和管理的水平。設備信息的維護養護的管理時間和管理步驟都能夠通過系統進行查詢，提高系統的操作性，這樣的步驟能夠減少對二維碼標識的不斷更換，從而進一步提升工作的基本質量、效率和效果。

1.7 泵站安防警報系統

為了能夠更好地對泵站設備以及工作人員的安全進行保障，泵站在建設的初期安置雙重的安防系統，包括震動光纜周界警報和視頻監控警報系統。在泵站的值班室內建立警報系統的主機，使用高清網絡攝像機，可以全方位地對泵站進行監控，并將視頻信號及時的傳輸到調度中心，從而對泵站運行的狀態進行保障。無論是泵站內還是調度中心的相關工作人員，都可以通過對視頻的內容來對泵站實際的運行狀態進行全方位的展示，進一步對泵站的實際運行效果進行保障。

1.8 數據監控系統

泵站數據監控系統主要使用SCADA軟件對站內的PLC系統進行組網的建立，對泵站液位、水位、雨水量等方面的數據信息進行全面的展示。為了能夠那更好地利用數據監控系統，就必須要加強對各項數據進行全面的采集，在系統運行的過程中，可以將上下級泵站系統的相關參數和設備運行的實際狀態進行展示，利用相關結構來提供畫面瀏覽、遠程監控、警報等相關的功能進行管理。在軟件系統內，還能夠利用查詢條件來生成年、月、日報表等，管理人員需要對相關的數據內容進行全面的審閱、編輯、分析和整理，更好地將資源進行有效利用，同時管理人員還能夠利用移動工具來對數據進行瀏覽，實現隨時隨地辦公的目的，為決策階段提供真實、有效、科學、合理的數據支持，將工作效率、質量和效果全面地進行提升。此外，系統給的建設還選擇較為先進的技術和設備，這樣的情況能夠更好地對系統進行擴建，將技術中存在的無限潛力進行挖掘，更方便系統的升級。為了能夠確保監控管理平臺系統的持續運行，在硬件方面需要安置兩臺服務器進行運行。泵站與調度中心的數據傳輸也可以利用無線網絡來進行實現，進一步提升數據傳輸的可靠性以及安全性。調度中心可以將數據進行統一的管理，實現對設備進行同步監控和調度，提高調度工作的效率，減少成本的投入[5]。

2 信息化技術在智能排水調度管理中的應用

智能排水調度系統的建設過程中，有效地將信息化技術進行應用，不僅能夠有效確保智能排水調度工作的質量，還能加強智能排水調度管理的工作效率。在智能排水調度管理工作的過程中，加強信息化技術的應用，從智能排水的進度、質量以及資金方面入手，為智能排水的調度工作提供現代化技術的保障。在信息化管理的系統中，主要可以將智能排水調度管理工作分成多個主要的部分，然后在主要的部分之下，分為多個子系統的內容，并且呈現出階梯狀的分布形式，有效地對計算機系統進行利用，將智能排水調度過程中的數據信息進行整體和分析，通過信息化的體統來對整個調度工作進行控制，掌握城市水資源的變化情況，適當地進行排水的調整和調度，以此來提升城市排水系統的管理水平，讓城市智能排水調度工作更加具有科學性以及合理性。

3 智慧排水調度管理系統的設計

信息化的發展是現階段社會各行各業中應用的主要技術，在智能排水調度管理系統設計的過程中，主要涉及云計算、物聯網、大數據平臺等相關的先進技術，這些技術在應用的過程中，可以在根源上突破傳統的排水調度管理工作，建立具有獨立性、自主性、信息化和自動化的相關系統設備，從而更好地更好地幫助調度工作順利開展和進行。在智能排水調度管理的過程中，可以根據企業的實際情況和調度管理工作實際的情況，在互聯網上建立對應的平臺，將感知系統、操作系統、調度指揮系統編輯到平臺系統中。智能排水調度管理一體化系統的設計主要是各種水務管理工作進行統一化的設計。此外，智慧排水調度管理系統的建立過程中，需要全面利用信息化來對調度工作進行管理，利用系統中的各項功能，加強對水務工作的實時監控和管理，對相關設備進行全方位的檢測，確保設備運行的實際狀態，進一步幫助排水調度工作的有效落實，更好的幫助相關企業和部門的發展和進行，為我國綜合實力的提升創造良好的基礎條件。

4 結束語

信息化技術在智能排水中的調度工作，不僅能夠實現數據的共享性，打破傳統的排水管理模式，實現數字化的智能排水系統管理，合理的對排水調度工作進行方案制定，提高決策的水平和質量。加強信息化技術與排水調度管理之間的聯系，是排水管理工作未來發展的主要趨勢，有效地利用信息化技術建立智能排水管理的平臺，更好地提升排水調度的管理工作，為企業的發展奠定良好的基礎。