一、方案綜述

       伴隨城市建設的加速發(fā)展和氣候變化導致降水量和強度的影響，城市排水系統(tǒng)面臨巨大壓力。智慧排水泵站系統(tǒng)全面提升排水泵站運行效能與管理水平。遵循 “精準排水、高效管控、資源優(yōu)化、智能運維” 的核心目標，全力達成排水區(qū)域內全方位采集、傳輸、存儲、運用、監(jiān)管數據，充分契合城市規(guī)劃部門、環(huán)保部門、市政管理部門，以及社區(qū)居民、專業(yè)運維團隊等多元主體的實際業(yè)務訴求，建設現代化城市排水系統(tǒng)以及可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境，有效防范內澇災害，保障城市水循環(huán)健康穩(wěn)定運行，大幅提升城市應對復雜水環(huán)境挑戰(zhàn)的綜合實力。

二、系統(tǒng)設計

       本系統(tǒng)以標準化為基礎、集約化為手段、生產運營為業(yè)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路，完成系統(tǒng)建設并在城排及各所屬廠站部署，深度集成城市排水及生產管理、設備管理、防汛應急指揮管理等業(yè)務系統(tǒng)，為各級管理人員提供績效分析、防汛應急指揮、生產指揮和決策的監(jiān)控平臺。

三、系統(tǒng)架構

       智慧排水泵站系統(tǒng)架構分為五層：設備層由各類傳感器和智能設備組成，負責采集泵站運行過程中的各種物理參數和設備狀態(tài)信息；傳輸層負責將感知層采集的數據傳輸到數據層和平臺層；調度層存儲和管理從感知層傳輸過來的大量數據；管理層是系統(tǒng)的核心樞紐，集成了數據處理、分析、挖掘和智能決策等功能；展示層通過友好的用戶界面，為泵站管理人員、運維人員、調度人員提供便捷的操作工具，實現遠程監(jiān)控、智能管理和高效運營排水泵站。

四、系統(tǒng)功能

1.數據采集和存儲

       現地控制單元是泵站現場的核心控制與數據采集節(jié)點，具備強大的數據處理和傳輸能力，它將采集到的設備數據進行處理整合，上傳至系統(tǒng)的監(jiān)控中心服務器。配電數據是智慧排水泵站系統(tǒng)數據采集的重要組成部分，泵站的配電系統(tǒng)為所有設備提供電力支持，運行狀態(tài)直接影響整個泵站的穩(wěn)定運行。儀器儀表在排水泵站中分布廣泛，涵蓋液位、流量、壓力、水質等多個方面，它們將采集數據上傳匯總到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心對數據進行存儲、分析和展示，為泵站智能化運行管理提供全面的數據基礎。

2.運行監(jiān)測

       廠區(qū)效果圖以可視化方式呈現整個泵站廠區(qū)的布局和設施分布；工藝流程畫面詳細描繪了排水泵站內水的流動路徑以及各個處理環(huán)節(jié)的工作流程；泵站運行監(jiān)控以指示燈、數據列表等形式展示泵站運行時間、開機臺數、機組運行狀態(tài)、流量、水位等信息；單體機組運行監(jiān)測展示泵站內每臺單體機組的基本電氣參數和運行參數；實時監(jiān)測氣象數據，包括氣溫、氣壓、濕度、風速、風向、降雨量等信息；實時監(jiān)測污水水質參數，反映排水的污染程度和水質特性；實時采集電力參數數據，顯示監(jiān)控電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

3.自動化控制

       實現機組一鍵啟停功能，可自動完成開啟或關閉電源、調節(jié)機組轉速、控制相關輔助設備等操作，提高泵站運行效率，減少人工操作的不確定性和誤差。

       進出水閘門控制頁面支持閘門控制和開度顯示，閘門開度和荷載報警彈窗，運行數據達到設定值時自動停止，命令值超過設定值不能輸入指令。

4.統(tǒng)計報表

       系統(tǒng)根據泵站生產管理需求，生成多種類型的統(tǒng)計報表，支持以Excel、PDF等格式導出打印，便于進一步分析處理數據、存檔和匯報。機組運行數據報表記錄各機組的運行參數信息；泵站運行數據報表記錄整個泵站的綜合運行信息；水位記錄報表主要聚焦泵站內各個關鍵位置的水位變化情況；配電報表記錄泵站配電系統(tǒng)的運行數據；機組開停機時間統(tǒng)計報表專門統(tǒng)計各機組的開機時間、停機時間以及累計運行時間；污水雨水流量統(tǒng)計報表分別記錄泵站在不同時間段內污水和雨水的流量數據；水質報表記錄了泵站進水口和出水口的水質監(jiān)測數據。

5.預警報警

       對電壓、電流、勵磁數據、電機上下軸瓦溫度、機組振動、機組噪音、技術供水壓力和流量、排水水位、進水水位、流量等參數，設定安全閾值，監(jiān)測實時數據，超出安全閾值平臺立即報警。

6.趨勢曲線

       用于展示和分析泵站運行數據的重要工具，能將現場密集采集的趨勢信號按時間戳還原，生成趨勢圖。通過圖形化的方式直觀展示數據隨時間變化的趨勢，幫助操作人員更好地了解泵站的運行狀態(tài)和性能。

7.事件記錄

       記錄軟件相關運行信息，包含開啟軟件記錄、登錄記錄、操作按鈕記錄、設備通訊報警記錄等。記錄站內所有設備的操作事件、報警事件及報表等，并在LCD上顯示和按需打印。

8.電氣主接線圖

       通過顏色和圖標直觀呈現電氣設備的運行狀態(tài)，如斷路器、隔離開關的開合情況，母線、變壓器等的工作狀態(tài)。有助于操作人員判斷設備是否正常運行，是否存在過載、欠壓等異常情況。

9.網絡拓撲圖

       展示泵站所有接入網絡設備架構圖，直觀顯示各設備網絡通訊運行狀況，當出現通訊故障時能快速查出原因，方便維護。

10.視頻監(jiān)控

       用于實時監(jiān)控泵站現場情況，保障泵站安全運行。支持多品牌攝像頭接入平臺，支持攝像頭聯動抓拍、攝像頭控制等云臺功能。通過視頻監(jiān)控，操作人員可以直觀地了解泵站現場的運行狀態(tài)，及時發(fā)現并處理異常情況。

11.用戶管理

       包括用戶管理、角色管理、權限管理。用戶管理用于錄入和管理使用本系統(tǒng)的用戶信息；角色管理也叫用戶組管理，管理系統(tǒng)的使用角色，每個角色有一定的權限關聯，某個角色的人員具有該角色相應的使用功能；權限管理對監(jiān)控系統(tǒng)的各個功能模塊、產品分級，不同的權限級別可查看對應的功能和產品。

12.智慧運維系統(tǒng)

       系統(tǒng)創(chuàng)建機組電子檔案，通過機組運行參數和維護維修記錄，實現泵站完好率達標。實現運行考核，包括員工考勤、排水任務、污水達標率等關鍵指標?？己藙澐譃楸谜菊w考核、單臺設備考核、班組作業(yè)考核，通過運維規(guī)劃與嚴格監(jiān)管排水泵站，有力保障城市排水系統(tǒng)順暢運行，滿足區(qū)域內雨水及污水高效排放的需求。

13.信息管理系統(tǒng)

       系統(tǒng)整合主設備狀態(tài)監(jiān)測、建筑物安全監(jiān)測、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測、雨水預測及積水風險預測等模塊，實時監(jiān)測泵站設備的運行狀態(tài)和建筑物的安全狀況，同時提供視頻監(jiān)控和門禁管理功能，確保泵站安全運行。此外，系統(tǒng)可對泵站周邊的氣象條件、水質污染程度等環(huán)境要素進行實時采集與分析，并依據先進的雨情預測模型，為科學制定排水調度方案提供可靠的數據支撐，高效處理與排放雨水、污水，實現優(yōu)化配置與可持續(xù)利用城市水資源。

14.工業(yè)網絡安全系統(tǒng)

       排水泵站調控中心系統(tǒng)需要防止外部邊界發(fā)起的攻擊和侵入，防止未授權用戶非法訪問系統(tǒng)、非法獲取數據、入侵系統(tǒng)并進行重大的非法操作；需要確定不同的安全區(qū)/域以及不同的安全防護技術措施和要求；測試、比較、分析安全防護的技術手段和產品，滿足調控中心安全產品、數據傳輸網絡的生產需要，根據調控中心安全級別進行安全設施部署，從技術和管理兩個層面全面保護排水泵站業(yè)務系統(tǒng)的安全。

五、用戶價值效益

       通過實時監(jiān)測水壓、流量等數據，并根據排水需求自動調節(jié)泵組運行狀態(tài)，實現排水的智能化控制，使泵站運行達到機組啟停自動化運行，實現無人、少人值守，提高排水效率?。

       系統(tǒng)通過實時監(jiān)測設備運行狀態(tài)，及時發(fā)現故障隱患并進行預警和維護，減少設備故障率，降低維修成本。此外，通過優(yōu)化設備運行方案，提高設備能效，降低運行能耗?。

       通過實時監(jiān)測水質、水壓等數據，及時發(fā)現水質污染和排水安全隱患，并進行預警和處理，保障排水安全。

       通過視頻監(jiān)控、門禁系統(tǒng)等手段，加強泵房安全防范，防止人員和設備遭到破壞?。安全生產視頻數據和現場巡檢相結合，達到隨啟隨停零事故。

       系統(tǒng)實現遠程監(jiān)控、超限告警、遠程調度、運維管理等功能，為泵站巡檢運維、內澇治理分析等工作提供便捷、高效的信息化支持，?提升管理效率?。

       系統(tǒng)通過實時監(jiān)測和分析排水管網、河道水位等關鍵數據，幫助城市管理者及時了解城市排水系統(tǒng)的排放能力和排澇能力，為應對極端天氣和降雨事件提供預測、預警和決策支持，降低城市內澇現象的發(fā)生?。

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