一、方案背景

在經濟快速發(fā)展和政府政策的推動下，過去城市基礎設施建設和規(guī)劃相對落后，排水管道沒有根據水源進行分離。采用雨污水排水管的形式，即合流排水系統(tǒng)。隨著經濟的發(fā)展和環(huán)境意識的提高，雨水出口的監(jiān)測一直是環(huán)境監(jiān)督的盲點。在南方雨水強降水區(qū)，雨水和污水混合排放造成的外部水污染是一個非常常見和困難的問題。如果將所有雨水送入污水處理廠，污水處理廠的水質和水量將發(fā)生變化，甚至對污水處理廠造成安全問題。

雨水和污水分流是一種排水系統(tǒng)，是指將雨水和污水分開，每條管道輸送、排放或后續(xù)處理的污水排放方式。雨水通過雨水管網直接排入河流，污水通過污水管網收集，送到污水處理廠處理，避免污水直接進入河流造成污染。雨水的收集、利用和集中管理排放可以減少水對污水處理廠的影響，保證污水處理廠的處理效率。

二、系統(tǒng)組成

基于物聯(lián)網、大數(shù)據、云計算等技術，城市污水井雨傳感器、流量傳感器、溫濕度傳感器、井蓋狀態(tài)監(jiān)測裝置等設備，收集城市污水井雨污分流監(jiān)測系統(tǒng)解決方案，管理人員可通過云管理平臺實時查看。綜合考慮實際情況和各方需求后設置的方案架構，感知層、傳輸層、平臺層傳輸層、平臺層和應用層。

感知層：本層為系統(tǒng)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(tài)監(jiān)測裝置、數(shù)據采集終端等設備?？蓪崟r監(jiān)控地下管網的環(huán)境信息，為管理人員提供支持。

傳輸層：根據設備現(xiàn)場的實際環(huán)境和規(guī)劃要求，可以選擇使用各種網絡覆蓋形成互聯(lián)物聯(lián)網，較終通過互聯(lián)網與云服務器交互數(shù)據和控制命令。

平臺層：軟件系統(tǒng)分析整合實時基礎設備層收集的數(shù)據，上傳到云平臺進行分析處理，將應用策略層發(fā)送到基礎設備層進行精細控制，實現(xiàn)基礎設備層設備的有效控制。

應用層：根據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管理平臺查看實時數(shù)據，負責人可以根據實際情況進行處理。

三、系統(tǒng)功能

■實時數(shù)據監(jiān)控：實現(xiàn)在線監(jiān)控的地圖顯示和查看，包括監(jiān)控設備的快速查詢顯示、監(jiān)控數(shù)據顯示、報警情況顯示和監(jiān)控數(shù)據曲線圖的實時顯示。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(huán)境傳感器監(jiān)測地下液位、液壓、水流、溫濕度等信息。此外，地圖還支持視頻、液位、流量、流量、水質自定義等顯示模式。

■遠程監(jiān)督平臺：污水井監(jiān)測、閘門、泵站等工程設施的信息輸入和管理，建立工程檔案。數(shù)據匯總、顯示、分析、數(shù)值統(tǒng)計分析、設置預警自動報警、數(shù)據實時更新，可實現(xiàn)5分鐘數(shù)據更新率，用戶可調，類似于發(fā)現(xiàn)污水井超標時，系統(tǒng)可自動提高數(shù)據采集和傳輸頻率。要求有權限設置功能，嚴格區(qū)分數(shù)據查看和平臺管理，較高用戶管理員可以自定義權限。

■GIS地圖顯示：可提供以百度、谷歌二維或三維圖像為背景的污水井下環(huán)境信息實時監(jiān)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。該平臺還支持手機和PC等多種訪問方式。

■統(tǒng)一的設備管理：統(tǒng)一的通信協(xié)議，后續(xù)需要能夠提供界面，對于一些需要外部發(fā)布和數(shù)據可以實現(xiàn)外部傳輸。

■遠程控制功能：24小時污水井監(jiān)督，可根據客戶預設自動預警、自動報警，并預留與電磁閥等執(zhí)行器聯(lián)動的功能。該方案還需要在生產過程中設計閥門控制，以實現(xiàn)閥門對應的功能。

■污水測量：準備在污水井各監(jiān)測點建立測量。測量方法應根據現(xiàn)場環(huán)境進行設計，現(xiàn)場情況應充分考慮。

■視頻監(jiān)控采集：同時，各計量監(jiān)控點應設置視頻監(jiān)控設備，實現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場與監(jiān)控平臺的遠程通信對接。

■局域網內完成各職能部門之間的數(shù)據通信；監(jiān)控站與管理部門調度中心之間采用2G\3G\4G\5G\NB-IoT等待無線網絡通信。

四、系統(tǒng)特點

★ 通信靈活：現(xiàn)場監(jiān)控設備可靈活選擇2G/3G/4G、NB-IoT、LoRa、光纖等通信方式。

★ 功能豐富：具有現(xiàn)場顯示、本地控制、遠程控制、預警分析等功能，支持定制開發(fā)。

★ 遠程運維:監(jiān)控軟件支持電腦和手機APP遠程訪問，方便污水井管理和系統(tǒng)維護。

★ 多重報警：通過監(jiān)控軟件設備故障時，通過監(jiān)控軟件和手機APP、各種形式的報警，如短信。

★ 智能運行：支持取水泵組根據污水井自動控制運行；根據污水井水位自動啟閉電動閘門。

五、系統(tǒng)意義：

污水井雨水分流監(jiān)測系統(tǒng)解決方案可有效監(jiān)測污水井，實時掌握雨水分流有效支持排水管網日常運行維護和汛期排水聯(lián)動，如有異常危險，第一次采取措施，同時利用大數(shù)據、氣象數(shù)據預測污水井水位監(jiān)測系統(tǒng)水位，提前做好相關部署，在減少污水排放、改善水環(huán)境、促進水資源有效利用、提高環(huán)境管理科學化、信息化等方面發(fā)揮了重要作用。