一、方案概述

在經濟快速發展和政策的推動下，以產業聚焦為核心的城市園區經濟發展迅速。由于在城市園區企業、工廠在生產制造過程產生了大量的廢水等其他污染物都是由污水管進行排放，一旦發生井下污水管網堵塞，會造成廢水中的氣體等其他有害物質的傳播，另一方面，井下排污工作需要大量的時間、人力。為解決污水井堵塞問題，智慧城市污水管網監測解決方案應運而生。智慧城市污水井管網監測解決方案基于物聯網、大數據、云計算等技術，通過在各個管井下安裝液壓傳感器、流量傳感器、溫濕度傳感器、井蓋狀態監測裝置等設備，采集井下環境數據，管理人員可以通過云端管理平臺實時查看。

二、系統組成

綜合考慮實際情況和各方需求后設定的方案架構，城市污水管網監測系統是以監測儀器為核心，運用現代傳感技術、自動測量、自動控制技術、計算機應用技術、以及相關的專用分析軟件和通訊網絡所組成的一個綜合性的在線自動監測系統。系統主要由現場采集單元、數據處理單元（測量主機）、通信網絡和監控中心數據服務平臺組成。實現系統運行無人值守、有人管理的模式。系統組成城市污水管網監測系統總體架構由感知層、網絡傳輸層、平臺層、應用層以及標準規范和運行保障體系組成。

感知層：本層為系統提供感知、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、井蓋狀態監測裝置、數據采集終端等設備。可以實時監測井下管網環境信息，為管理人員提供支持。

網絡傳輸層：根據設備現場的實際環境和規劃要求，可選擇使用多種網絡覆蓋方式，組成互聯互通的物聯網絡，最終通過互聯網與云端服務器進行數據和控制命令的交互。

平臺層：軟件系統將實時的基礎設備層收集的數據進行分析整合上傳給云平臺進行分析處理，將應用策略層下發的策略，發送到基礎設備層進行精細化的管控，實現對基礎設備層的設備進行有效的控制。

應用層：基于基礎設備層的收集，和云平臺的處理分析，管理人員可以通過云端管理平臺查看實時數據，負責人結合實際情況進行處理。

三、系統功能

■數據實時監測：實現在線監測的地圖顯示、查看，包括監測設備的快速查詢顯示、監測數據展示、報警情況顯示及監測數據曲線圖的實時展示，通過系統主界面的顯示功能，可以查看設備的位置、運行狀態，掌握其流量、流速、液位、水質、電量、電壓等信息。另外，地圖還支持視頻、液位、流量、流速、水質自定義等多種顯示模式。

■遠程監管平臺：污水計量數據匯總，展示，分析，各項水質數值統計及分析，設置預警量自動報警等、數據實時更新，能做到5分鐘級的數據更新速率、該速率要用戶可調，并且可以實現類似于當發現水質有超標情況時，系統在給管理員發出提示的同時可以自動提高數據采集和傳輸頻率。要求有權限設置功能，數據的查看和平臺管理要有嚴格權限區分，并可實現用戶管理員可自定義權限。

■GIS地圖展示：可以提供以、谷歌二維或三維影像圖為背景，將污水監測點的進水流量、出水流量監測數據查詢功能，并進行超限、超標預警，提醒管理人員及時處理。同時平臺支持手機及PC等多種訪問方式。

■設備統一管理：統一通訊協議，后續需要能夠提供接口，對于一些需要對外公布和數據可以實現外傳。

■遠程控制功能：24小時水質監管，能根據客戶預設自動預警，自動報警，并預留與電磁閥等執行器聯動的功能，本方案也需在制作時設計閥門控制，實現當超標時，閥門對應動作的功能

■污水計量：準備在肥城各個排污點建立計量，計量方式需根據現場環境設計，需充分考慮計量現場情況。

■水質監測：主要監測內容為：COD、PH值、氨氮、總磷總氮等。要求達到實時監測實時反饋標準，要求實現現場水質監測數據實時遠傳，并充分考慮到現場無穩定電源的解決方案，監測設備需要現場設置保護，RTU等遠傳通訊需設置設備箱離地安裝。

■視頻監控采集：同時每一處計量及監測點需設置視頻監控設備，并實現監控現場情況與監管平臺遠程通訊對接。

■各職能部門之間數據通信在局域網內完成；各監測站點與管理部門調度中心之間采用2G//3G//4G//5G//NB-IoT等無線網絡通信。

四、系統特點

●采用一體式設計，可實現前端站點的快速調試與部署。

●采用多種終端進行多種監測，測量精度高，抗力強。

●采用無線傳輸方式，突破地域限制，適應性強。

●基于自主研發的無線RTU產品，可遠程對設備進行調試維護。

●基于B/S架構的系統平臺，可快速方便的對系統進行訪問。

●專屬客戶端支持用戶隨時隨地查看當前設備狀態。

●采用防雷、防雨、防潮、輸入信號隔離等多項措施，確保設備安全、性能穩定可靠。

●兼容性強，兼容各種類型的水位、雨量、位移等計量儀表或傳感器。

●超低功耗，核心設備選用2G/3G/4G低功耗測控終端，平均工作電流僅10mA，大大降低太陽能供電設備成本和施工難度。

五、方案價值

城市污水管網監測系統是城市的地下重要生命線，其流量變化大、狀態復雜且水質惡劣，設備的安裝環境差。 然而，對其流量的監測有著十分重要的意義，可以為解決城市內澇、管道破損、管道淤堵等提供基礎數據；可監察重點企業是否有偷排漏排的情況，為相關部門提供依據；同時系統的研究城市污水管網流量，掌握管網運行情況，為污水管網改造、*和新建提供數據支撐。