——城市排水安全系統預警專家

一、行業背景

市政雨污排水系統工程作為城市公用工程的重要組成部分，是一個城市功能的基本構成要素，也是衡量現代化城市水平的重要標志。

隨著城市的快速發展和延拓，組成了一個結構復雜、規模龐大、隨機性強的排水體系。排水系統信息化建設及運維的相對滯后導致很多排水管網和泵站等超期服役、年久失修，滲水、漏水、淤積、堵塞情況嚴重，已經不能滿足城市排水的需要，一旦雨季、汛期的到來，就嚴重積水，甚至發生爆漏，嚴重污染城市環境，不僅給城市居民的生活和出行帶來不便，甚至危害人民群眾的生命財產安全。

二．項目設計

項目建設“以標準化為基礎、集約化為手段、生產運營為業務主線、提高生產運行效率、降低生產運營成本”為目標的管控體系設計思想，完成信息化建設并在城市排水系統部署，系統可對水設施對象（泵站、低洼積水點等）和水體對象（水文、水質等）進行數字化表述、電子化傳輸、自動化監測、實時化調度、動態化管理、規范化服務等。結合氣象、雨情等預警預測信息實現對城市排水及生產管理、設備管理、防汛應急指揮、調度管理等業務系統的深度集成、整合，并對采集的數據進行大數據分析，得到各種相關的指標。

三．系統架構

本項目系統由力控ForceCon產品家族構建，其中企業級實時歷史數據庫pSpace采集泵站、積水點數據，集中監控泵站及積水點的運行情況，結合氣象、雨情、水文數據實時調配泵站排漬作業；力控企業實時信息門戶集成平臺FinforWorx則采用互聯網+技術面向業務管理的各階層提供開放性平臺，通過專有APP和微信公眾快速廣播雨水氣象的汛前預警，汛中泵站監控及作業調度，汛期后災害預報及業務處理，滿足城市排污防汛運行管理精細化、科學化、智能化，提高泵站運行管理水平，使泵站能正常穩定運行并取得最佳效益。

圖1 系統架構圖

該系統按照城區防澇排漬指揮系統的業務流程設計，實現汛前預警、汛中調度、汛后災害處理，本系統基礎業務數據來源于市內各泵站、積水點、車載、防汛辦等基礎設施及相關系統。在系統平臺內通過各模塊的集成整合，不僅可對泵站、積水點、管網、排江狀態等進行實時監控，還可通過數據挖掘與智能分析并結合氣象、水文等向調度中心及值班人員提供預警預測信息，調度中心可根據實際情況發布調度命令，調度相關單位提前做好應急防范措施。

圖2 系統流程圖

四．系統功能

1.汛前預警

汛前預警主要通過系統監測水文信息、天氣預報、易澇點監測、雨情信息等全面了解城市近期的水量，結合氣象局發布的預警預測，可對全市的雨量有一個清楚的認識。關注報警點，根據情況確定是否要進行預警，預案是否要啟動。

l         氣象預警公告

集成氣象局數據并將信息推送到整個業務平臺中，主要包括：

(1)    集成氣象預警數據、公告數據。

(2)    通過APP將信息推送到調度人員手中，輔助做好汛期提前預警工作。

(3)    可結合歷史數據等信息對人員疏散、交通疏導起到關鍵作用。

(4)    預警級別標識，根據級別確定預案的啟動與否。

圖3 氣象預警公告

l         氣象雨情預測

氣象雨情預測結合城市氣象信息、為整個業務平臺提供數據支持，主要包括：

(1)    掌握短期內的降雨量，以預測可積水的區域及時調度泵站工作計劃。

(2)    雨情信息為市內各雨量站點上報的雨情信息，分時段上報降雨量、總降雨量。

(3)    實時雨情信息監測，為排水中心排水調度指揮提供依據。

圖4 氣象雨晴預測

2.汛中調度

在汛情發生后，通過監測泵站信息、值班人員、防澇調度等模塊，可迅速對災情作出響應，然后調度可用的搶險車輛、搶險隊伍，及時對災情進行處理，避免事故范圍進一步擴大。

l         泵站調度

對所有泵站進行監控，界面顯示提升/排漬水量，泵運行臺數，集水井液位，集水量等信息。可根據氣象水文后臺大數據分析，監控該泵站是否有內澇風險，是否需要預警，并調度車輛加強防汛能力。

圖5 泵站調度實時作業情況

l         車輛調度

防汛車輛調度模塊主要是把現有車輛調度系統中，所有車輛的GPS實時地理位置信號接入到系統中。搶險車輛集結、空閑、搶險、出險狀態信息，從地圖上顯示車輛位置（GPS），路徑規劃、路況信息展示、預計到達目的地時間，車載視頻信息，實時會話。

圖6 車輛臨時作業調度

3.汛后處理

汛情發生后，通過已被調度的各個模塊來對事故進行處理，合理安排泵站的抽排水、搶險車輛和搶險隊伍等對人員物資的搶救，按照應急預案有條不紊的應對各種突發事故。對已經完成的搶險救災任務形成簡報，地圖展示位置信息，可查看處理結果，對搶險救災任務進行總結，用最優的措施保障人民生命財產安全。

l         災情簡報

對突發的災情實施搶險救災任務形成簡報，地圖展示位置信息，可查看處理結果。

圖7 汛期的災情播報界面

l         應急處置

針對災情，人員調配，預案生成，根據不同情況，產生應急控制指令，對相關設備下達控制指令。該模塊的作用主要有：

(1)    包含應急預案編制、審批、修訂、處理和演練等相關內容。并在出現緊急情況時，可輔助領導進行應急指揮。

(2)    根據實際可能發生的任何突發事件進行預案編制，比如停電、設備故障、通訊故障、電氣線路故障等。

(3)    可參照以往發生的汛情事故，編制有針對性的預案，防止再有類似情況發生時，可迅速組織人員進行處理。

圖8 汛期的應急預案界面

4.移動端展示（APP）

該系統支持APP訪問采用HTML5技術，手機、平板可鏈接3/4G、WIFI無線網絡后登陸軟件，即可瀏覽和查看全市的防汛信息，畫面瀏覽采用實景地圖呈現，效果直觀。

圖9 移動端的視頻監控

圖10 移動端地圖物聯展示

五．項目總結

城市防澇排漬指揮系統有效的整合了城市綜合管線基礎數據資源，為各級管理人員準確提供指標分析、合理的設備控制方案，為城區防澇排漬及防汛調度提出智能化建議，實現決策基礎數據管理數字化、可視化。達到對城市排水的精準管理，進一步提高城區雨污排水、防汛調度能力，從而幫助政府提高了保障公共安全和處置突發公共事件的能力，輔助政府強有力的保障了人民生命及財產安全。