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城市生活污水含有大量污染物，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(yǎng)化及毒性積累，危害人體健康，甚至阻礙城市經濟發(fā)展。

當今污水具有高濁度高濃度的特點，我國多年來傳統(tǒng)的“一級處理”及“二級處理”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(tǒng)的自動化、信息互聯化和智能工業(yè)化管理已刻不容緩。

本文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(tǒng)應用，希望給您帶來思考與幫助。

一、智慧水務系統(tǒng)建設

1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(jié)性變化也都很難把握，而且各個地區(qū)社會經濟發(fā)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(tǒng)管理污水的建設十分必要。

2智慧水務建設的要求

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(jiān)測數據、基礎數據、業(yè)務數據和多媒體數據，其中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(jiān)控，信息采集，智能預警尤為關鍵。

對于生產指標主要有以下要求：進出水水量檢測；進出水水污染物檢測，對進出廠污水中的固體懸浮物、有機物、含氮化合物、磷酸鹽、鉀鈉及重金屬離子、菌類生物群等進行實時檢測，自動采集及智能預警；集水井水位的監(jiān)控。

生產運行數據主要有以下要求：采用檢測儀、傳感器等儀表儀器實時監(jiān)測各類閥門、壓變、溫度、流量的開關量和模擬量，并且在監(jiān)控中心顯示其檢測值。

智慧水務系統(tǒng)通過數據采集設備、無線網絡設備、智能采集終端、水質檢測傳感器、壓力傳感器、流量計、智能水表等在線監(jiān)測設備實時感知城市供排水系統(tǒng)的運行狀態(tài)，采用可視化的方式有機整合水務管理部門與供排水設施，并通過大數據分析技術將采集到的海量水務信息進行分析與處理，建立水務數學模型并做出相應的處理結果輔助決策建議，實現從水源地到水龍頭，水龍頭再到排污口全閉環(huán)管理流程，以更加精細和動態(tài)的方式實現污水系統(tǒng)的智慧管理。

3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(tǒng)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。

4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(tǒng)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(jiān)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(jiān)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(tǒng)。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(tǒng)，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(qū)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(huán)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(jiān)控中心，并接受和執(zhí)行監(jiān)控中心傳回來的指令，從而實現污水處理廠數據的統(tǒng)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(tǒng)中的水表讀數與運行數據實現遠程監(jiān)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。

該層具有兩種處理模式，一種是定時接受來自污水處理廠測控系統(tǒng)上傳的環(huán)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(jié)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。

另一種是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(tǒng)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(guī)范記錄備案。這里要說明云監(jiān)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(fā)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。

5設計特點

與傳統(tǒng)城市生活污水處理相比，智慧污水處理能夠根據當前的城市排水情況實時提供相應的對策，并能預測將來可能發(fā)生的一些狀況并制定相對應的策略。根據所獲取的污水排放數據、管網輸送的參數、泵站和污水處理廠的運轉實際情況實現對三者之間的協調和控制，從而達到污水處理最優(yōu)化的效果。

智慧水務在城市污水處理系統(tǒng)設計中只要具有以下的特點：實時監(jiān)測，智慧排水系統(tǒng)能夠對城市排水管道設施實施智能監(jiān)控，有效減少了生活污水對大自然污水的二次污染。

動態(tài)調控，根據所獲取的污水排放數據、管網輸送的參數、泵站和污水處理廠的運轉實際情況實現對三者之間的協調和控制。

及時預警并排障，利用智能網絡對破舊，老化以及出現的一系列問題進行有效控制并排查和解決問題，實現不斷水檢修該系統(tǒng)具有功能全，智能化程度高，整合物聯網、云計算和移動互聯等新一代技術，融合了“智慧污水”的概念，實現了高度智能化、網絡化的智慧安全污水處理方案。

提供直觀圖形并提供智能化的工作協助。全網運行、全網監(jiān)控，系統(tǒng)通過移動互聯網絡，能夠對網絡內所有的污水處理廠設備的性能、故障實時監(jiān)控。管理人員能夠通過移動互聯網，使用手機和PC設備，隨時隨的地了解系統(tǒng)設備及污水處理情況，其中包括性能、負載、故障等情況。

提供一站式的監(jiān)控、管理、修復處理，減少人工，將監(jiān)控、運維功能都納入到本系統(tǒng)中來，實現一站式服務，大幅度提升污水處理效率，并實現人機一體化的管理模式。