安(ān)科(kē)瑞(ruì) 陳聰

摘(zhāi)要:近幾(jī)年，我國城市化(huà)的發(fā)展，河(hé)道(dào)水體(tǐ)水(shuǐ)質，水景(jǐng)觀(guān)治理(lǐ)之間的(dí)不協(xié)調成(chéng)為城市發展(zhǎn)要著(zhuó)重解決(jué)的(dí)一項問(wèn)題，主(zhǔ)要是因為河流域水體受汙染，不(bù)僅破壞了人(rén)與(yǔ)自(zì)然(rán)和諧相(xiāng)處的人(rén)居環境(jìng)，而且給(gěi)城(chéng)區居民的身(shēn)心(xīn)健康帶來了不利的影(yǐng)響(xiǎng)，同時也(yě)嚴重影響(xiǎng)了(liǎo)城區(qū)形(xíng)象，不(bù)利(lì)於(yú)經濟社會的(dí)可持續(xù)發展(zhǎn)。然而，隨著(zhuó)各(gè)項先進技術(shù)的發(fā)展，河流域治(zhì)理(lǐ)工(gōng)程為(wéi)了提升治(zhì)理的效果，逐漸將智(zhì)慧(huì)水務係(xì)統(tǒng)應用到(dào)其(qí)中(zhōng)。文章基於(yú)智慧水務(wù)係(xì)統的概(gài)念及(jí)設計內(nèi)容，對智慧(huì)水務(wù)係統架構設(shè)計(jì)展開了分(fēn)析和闡(chǎn)述(shù)，並且結合(hé)案例對其應用(yòng)實(shí)踐(jiàn)進行(háng)了闡述，以期為(wéi)智慧(huì)水(shuǐ)務係(xì)統的發展，給予一(yī)定(dìng)的參(cān)考(kǎo)意見。

關(guān)鍵詞(cí):智(zhì)慧水務(wù)係(xì)統;河流域治理工程;生態環境

0引言

智(zhì)慧水務(wù)係(xì)統(tǒng)主要是(shì)以(yǐ)BIM和(hé)GIS等技(jì)術為基礎(chǔ)架構(gòu)，並(bìng)且通過(guò)利(lì)用(yòng)各項信息技(jì)術，對河流(liú)域生態環(huán)境(jìng)情(qíng)況(kuàng)進行實(shí)時(shí)監測(cè)，並且將各(gè)項監測(cè)數據(jù)進(jìn)行(háng)收(shōu)集和處理(lǐ)，為具體(tǐ)的(dí)治理作業展(zhǎn)開提供(gōng)了重(zhòng)要的(dí)參(cān)考(kǎo)依(yī)據。但(dàn)是，智慧(huì)水(shuǐ)務係(xì)統結構(gòu)相對(duì)較為復雜，因(yīn)此(cǐ)在(zài)設(shè)計(jì)的(dí)時候(hòu)需要(yào)明確其設計(jì)目(mù)的及設計架構，並且(qiě)加強其(qí)實踐(jiàn)力度(dù)，以(yǐ)此(cǐ)突(tū)顯(xiǎn)出(chū)智(zhì)慧水(shuǐ)務(wù)係統存(cún)在(zài)的(dí)價值(zhí)，為河(hé)流域治理工程的發展(zhǎn)，給(gěi)予了(liǎo)重要的技(jì)術支撐(chēng)。

1智(zhì)慧水務係統(tǒng)分(fēn)析

智(zhì)慧水(shuǐ)務係(xì)統在(zài)城市水(shuǐ)體治理工(gōng)程中(zhōng)得到了(liǎo)廣(guǎng)泛的應用，其應用效果也是非(fēi)常好的(dí)。因此，在智慧(huì)水(shuǐ)務係統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，需(xū)要對(duì)係(xì)統(tǒng)概(gài)念以(yǐ)及設計內容等方麵(miàn)進行(háng)明(míng)確，這(zhè)樣(yàng)才(cái)能更(gēng)好(hǎo)地(dì)開展(zhǎn)設(shè)計(jì)工作，滿(mǎn)足(zú)河流域治(zhì)理工(gōng)程的需求。

1.1係統概(gài)念

(1)智(zhì)慧(huì)水務係統通(tōng)過利用傳(chuán)感(gǎn)器(qì)，電(diàn)子(zǐ)標(biāo)簽，BIM，GIS等(děng)技術，實現信(xìn)息(xī)和時空(kōng)尺(chǐ)度的信息感(gǎn)知(zhī)網(wǎng)絡。同時，智(zhì)慧水(shuǐ)務係(xì)統(tǒng)主(zhǔ)要(yào)是(shì)對湖泊，水資源，汙水(shuǐ)等方麵進(jìn)行(háng)監測，分析水(shuǐ)體(tǐ)環境的(dí)具體情(qíng)況，這樣(yàng)可以為(wéi)治理工(gōng)程的(dí)展開提供重要(yào)的參考(kǎo)。智(zhì)慧(huì)水務係統利用(yòng)數采(cǎi)儀，無(wú)綫網(wǎng)絡(luò)，水(shuǐ)質(zhì)水壓等方(fāng)麵，並且利用可(kě)視(shì)化(huà)方式(shì)，對各(gè)項(xiàng)數據進行(háng)有(yǒu)機整合。另外，在整合以後，將大(dà)量(liáng)的數據(jù)和信息進(jìn)行分析和(hé)超處(chǔ)理，進而做出(chū)相應(yīng)的(dí)河流域治理方案(àn)，以此達到“智(zhì)慧(huì)”的狀(zhuàng)態。

(2)智慧(huì)水(shuǐ)務係(xì)統(tǒng)在設計的(dí)時候，主(zhǔ)要(yào)是(shì)構建(jiàn)集成(chéng)運行(háng)管(guǎn)理，監督(dū)管(guǎn)理，工(gōng)業汙染(rǎn)源監測，防(fáng)洪(hóng)排(pái)澇(lào)，水生態(tài)與(yǔ)水環境(jìng)監控，應(yīng)急(jí)指(zhǐ)揮(huī)與(yǔ)調(tiáo)度，數(shù)字化巡(xún)查與養護，三維展示等功能(néng)於(yú)一

體(tǐ)的(dí)智(zhì)慧水(shuǐ)務管理平(píng)台(tái)。同(tóng)時，智慧(huì)水務係統的(dí)出(chū)現，可(kě)以提升城市(shì)水務(wù)統(tǒng)一(yī)化(huà)管理，並(bìng)且在(zài)水安(ān)全(quán)，水環境等方(fāng)麵的日常運(yùn)行(háng)，智(zhì)慧管控與運營，監督(dū)與應急指揮(huī)保障能(néng)力，為(wéi)運(yùn)行單(dān)位(wèi)以及(jí)水務(wù)相(xiāng)關(guān)主(zhǔ)管(guǎn)部(bù)門(mén)的日常管理(lǐ)和監督(dū)提供技(jì)術支撐，以此實(shí)現城(chéng)市水務信息(xī)化，數字(zì)化(huà)，智(zhì)能化等管理模式(shì)。

(3)通(tōng)過智慧水(shuǐ)務(wù)係(xì)統的(dí)設(shè)計，可以*環(huán)保水務設備(bèi)的管理(lǐ)，實(shí)時監測水務(wù)管網(wǎng)以(yǐ)及(jí)河流(liú)河(hé)道水質在綫(xiàn)監測(cè)，並且(qiě)對城(chéng)市水(shuǐ)務(wù)相關(guān)運行係統進行維護，調(tiáo)度，巡查(chá)養護，管理考核(hé)等閉(bì)環管(guǎn)理，以此提供好的服(fú)務(wù)體係(xì)。

1.2設(shè)計內容

(1)智慧水務係統(tǒng)設計較(jiào)為(wéi)復(fù)雜，主(zhǔ)要包括(kuò)“一(yī)監(jiān)測(cè)，一(yī)個平台(tái)，一大廳”，換句話說就(jiù)是全(quán)方麵立體化的(dí)河道監測和智(zhì)能感知係統，一(yī)河兩岸生態(tài)治理信息(xī)服務(wù)平台(tái)以(yǐ)及信(xìn)息化綜合服務展(zhǎn)示大(dà)廳。

(2)智慧水務係(xì)統在設計的時(shí)候(hòu)，將“互聯網＋水利生態(tài)＋河(hé)長製”作為基礎理念(niàn)，並且(qiě)基(jī)於相(xiāng)關的治理規範，將一河(hé)兩(liǎng)岸(àn)綜合治理工程作為(wéi)設(shè)計目(mù)標，將河湖(hú)涉水作為主(zhǔ)綫，將日(rì)常巡(xún)查和公眾監(jiān)督(dū)作為(wéi)核心，實(shí)現全方(fāng)麵，立體化的河(hé)流(liú)域(yù)智(zhì)能(néng)監測係(xì)統。另外(wài)，智(zhì)慧水務(wù)係(xì)統設計可(kě)以(yǐ)實(shí)現(xiàn)“一河(hé)兩(liǎng)岸”生(shēng)態治理(lǐ)信息(xī)服務平台，為(wéi)一(yī)河兩(liǎng)岸水(shuǐ)資(zī)源，水環境，水(shuǐ)生態的(dí)治(zhì)理和(hé)體(tǐ)係建設提供智能化(huà)，智慧(huì)化的管理手(shǒu)段(duàn)。

(3)智(zhì)慧水務係統的設計(jì)，可以實現全方(fāng)麵(miàn)的(dí)智能(néng)感(gǎn)知體(tǐ)係，實時對河流域水位(wèi)，流(liú)量，水(shuǐ)量(liáng)，水(shuǐ)質狀(zhuàng)況等方(fāng)麵(miàn)進(jìn)行全方(fāng)麵監測，並(bìng)且(qiě)為(wéi)河(hé)流域治理工(gōng)程(chéng)的(dí)實(shí)施提供(gōng)實時數據的(dí)支持(chí)。另(lìng)外，智慧(huì)水(shuǐ)務(wù)係(xì)統在設計(jì)的時候，通過利用監控平(píng)台與管(guǎn)理(lǐ)考(kǎo)核(hé)機製，實(shí)現管(guǎn)理(lǐ)的(dí)信息化(huà)，自動化與(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)化，這樣大大(dà)提(tí)升河流域(yù)治(zhì)理工(gōng)程(chéng)建設的(dí)效(xiào)果(guǒ)。

2係統(tǒng)架構設計與(yǔ)實踐(jiàn)

智慧水(shuǐ)務(wù)係統主(zhǔ)要(yào)包括采(cǎi)集層，網絡(luò)層(céng)，數據層(céng)，支撐(chēng)層(céng)，應用層，用戶(hù)層以(yǐ)及巡視平台。下麵就針對這(zhè)幾點內(nèi)容，展(zhǎn)開(kāi)分析和(hé)闡述。

2.1采集層

采(cǎi)集層是(shì)智慧(huì)水務係統(tǒng)設(shè)計的(dí)要(yào)點，並且主(zhǔ)要是將(jiāng)自(zì)動監(jiān)測數據，人工(gōng)錄(lù)入數(shù)據，外部(bù)接(jiē)入(rù)數據(jù)等(děng)方(fāng)麵進行(háng)整合。同時(shí)，在采集層(céng)設(shè)計的時(shí)候(hòu)，根(gēn)據河流(liú)域(yù)水(shuǐ)體(tǐ)的實際情(qíng)況(kuàng)，設(shè)置(zhì)采集終(zhōng)端(duān)，例(lì)如水文(wén)以及(jí)水質監測設(shè)備(bèi)等(děng)方麵。

2.2網絡層(céng)

在設計網絡層的時(shí)候，需簡要對采(cǎi)集層終(zhōng)端(duān)部署(shǔ)的可靠性進行(háng)綜(zōng)合性的(dí)考(kǎo)慮，並且在設計的(dí)時候(hòu)，以(yǐ)光纖(xiān)覆(fù)蓋為主，以此形成有綫網絡(luò)和4G，5G無綫網(wǎng)絡係統(tǒng)。同(tóng)時，在設計(jì)的時候，結合數(shù)據(jù)回傳(chuán)網絡(luò)應(yīng)用到(dào)其中，可(kě)以確保數(shù)據傳輸(shū)的穩(wěn)定性以(yǐ)及(jí)及時(shí)性，為(wéi)河流域治理工(gōng)程(chéng)建設的及時性提供了(liǎo)重(zhòng)要的保(bǎo)障。

2.3數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層(céng)在智(zhì)慧(huì)水(shuǐ)務係(xì)統設(shè)計中占(zhān)據著(zhuó)非(fēi)常重(zhòng)要的地(dì)位，主(zhǔ)要(yào)是將采集層所采集(jí)的(dí)數據(jù)，進行(háng)分析(xī)，處理以(yǐ)及儲存，以此保證各(gè)項數(shù)據的(dí)完整性和安全性。同(tóng)時(shí)，在(zài)數據(jù)層設(shè)計(jì)的時候，應(yīng)當根據不(bù)同(tóng)的業(yè)務類(lèi)型，建立設(shè)備(bèi)數據庫(kù)，基(jī)礎信息(xī)庫，水文(wén)數據(jù)庫，水質數據(jù)庫，BIM數據庫(kù)等(děng)，這(zhè)樣(yàng)可以根據(jù)數據(jù)不同的屬性及(jí)類(lèi)型(xíng)，有針對性(xìng)地進行儲(chǔ)存(cún)，也為後(hòu)期的使(shǐ)用提(tí)供了(liǎo)相(xiāng)對便利的條(tiáo)件。

2.4支撐(chēng)層(céng)

支撐層的設計，主(zhǔ)要(yào)是將數據庫(kù)作為(wéi)基礎(chǔ)，並(bìng)且將web服務(wù)，應用服務，文件服務，BIM服務，GIS服務等(děng)方(fāng)麵(miàn)應用到(dào)其(qí)中，這(zhè)樣不(bù)僅(jǐn)為係(xì)統(tǒng)的運行提(tí)供(gōng)有力(lì)支(zhī)撐，而且(qiě)也可提(tí)升(shēng)係統的服務(wù)性(xìng)。

2.5應用層(céng)

應用(yòng)層在智慧水務係統設(shè)計中(zhōng)，主要(yào)是實(shí)現(xiàn)係(xì)統(tǒng)數據資(zī)源以(yǐ)及業(yè)務(wù)功能(néng)集(jí)成(chéng)管理，並且構建(jiàn)統一(yī)的用戶(hù)訪問界麵(miàn)，這樣在操(cāo)作智慧水(shuǐ)務係(xì)統(tǒng)的時候，就會相(xiāng)對較(jiào)為(wéi)便(biàn)利。另外(wài)，在設(shè)計應用層(céng)的時候(hòu)，將BIM係統，水文監測(cè)，水(shuǐ)質(zhì)監測等係統應(yīng)用(yòng)到其中，並(bìng)且與(yǔ)外(wài)部係(xì)統(tǒng)接(jiē)口連(lián)接，這樣可以(yǐ)實現(xiàn)數據(jù)實時(shí)共享(xiǎng)，以(yǐ)此保證數據獲取的及時(shí)性。

2.6巡(xún)視平台

巡視(shì)平(píng)台在智(zhì)慧水務係統設(shè)計中(zhōng)，主(zhǔ)要分(fēn)為三個方麵:數據(jù)部門，調度(dù)指(zhǐ)揮(huī)部(bù)門，多媒體(tǐ)展(zhǎn)示部(bù)門。其(qí)中，調度指(zhǐ)揮部(bù)門主要是(shì)將(jiāng)整(zhěng)個(gè)智(zhì)慧水(shuǐ)務(wù)係(xì)統所(suǒ)有的各類通信(xìn)終端，以(yǐ)及(jí)信(xìn)息承載(zǎi)部門(mén)進行整(zhěng)合，並(bìng)且以多種業務軟件為基(jī)礎信(xìn)息的(dí)基(jī)礎上(shàng)，充分發揮調度指揮(huī)部門的價(jià)值。另外(wài)，在設計(jì)調度指(zhǐ)揮(huī)部門的時候(hòu)，將決(jué)策(cè)，監(jiān)察，遠程(chéng)執(zhí)行(háng)等方麵進行(háng)的(dí)整(zhěng)合，以此(cǐ)提(tí)升(shēng)智慧水(shuǐ)務(wù)係統的(dí)功能(néng)性。多媒(méi)體(tǐ)展示部門(mén)主(zhǔ)要是利用直觀(guān)性(xìng)較強的(dí)多媒體(tǐ)展(zhǎn)示(shì)一河兩(liǎng)岸生(shēng)態的具體情況(kuàng)，並(bìng)且將信息化(huà)技術(shù)作(zuò)為基礎，采集(jí)大量的(dí)數據(jù)。在數據采(cǎi)集完(wán)成(chéng)以後(hòu)，結合(hé)歷史，文(wén)化，風(fēng)貌，人(rén)文等方麵(miàn)，利(lì)用360°全息(xī)投影，全(quán)息數字沙(shā)盤(pán)係(xì)統，虛擬翻書係統，互動地幕(mù)係統等，進行全方麵的展(zhǎn)示(shì)。

2.7水質監(jiān)測

為了(liǎo)實(shí)時(shí)獲(huò)取河(hé)流域(yù)水質的(dí)情況(kuàng)，在(zài)設計智慧水務係統的(dí)時候(hòu)，需要構建*水質(zhì)監測係(xì)統(tǒng)，設置水質五參數，主要包括pH，溫度，溶解氧(DO)，電導(dǎo)率，濁度等(děng)方(fāng)麵(miàn)，並且(qiě)根(gēn)據(jù)相關水(shuǐ)質(zhì)監測(cè)指標(biāo)，利用(yòng)手機無綫(xiàn)網絡將(jiāng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)傳輸到水(shuǐ)務管(guǎn)理平台，以(yǐ)此完(wán)成(chéng)監(jiān)測工(gōng)作(zuò)，這(zhè)樣(yàng)治(zhì)理工(gōng)程(chéng)建設的(dí)展開，就有了重要的數據(jù)支(zhī)持(chí)。另(lìng)外，係統(tǒng)平台根(gēn)據監測(cè)的數(shù)據，利(lì)用(yòng)BIM技(jì)術進(jìn)行三(sān)維模(mó)型(xíng)的(dí)構建，以(yǐ)此(cǐ)對(duì)監測數(shù)據進(jìn)行評價。同時，將評價(jià)的各(gè)項數(shù)據(jù)繪(huì)製成曲(qū)綫(xiàn)圖，這(zhè)樣(yàng)可以清晰地看出(chū)河(hé)流域汙(wū)染的(dí)變化(huà)趨(qū)勢(shì)，根據趨勢進行(háng)治理(lǐ)，並(bìng)且明(míng)確治理(lǐ)的(dí)要(yào)點，以此保證治理的(dí)效(xiào)果。

2.8網(wǎng)絡(luò)和安全(quán)係統(tǒng)

由於(yú)智(zhì)慧水(shuǐ)務(wù)係統中含有(yǒu)大(dà)量的數據(jù)，所以在(zài)設計的(dí)時候(hòu)，做(zuò)好智(zhì)慧水務(wù)係統(tǒng)中的安全(quán)與網(wǎng)絡設(shè)計(jì)是非(fēi)常必(bì)要的。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，主(zhǔ)要(yào)是以光纖(xiān)網絡(luò)為(wéi)主，將(jiāng)各(gè)項(xiàng)數據(jù)傳(chuán)輸(shū)到(dào)平(píng)台上，並(bìng)且(qiě)可以(yǐ)利用分(fēn)層理念的(dí)設計(jì)方(fāng)式(shì)，設(shè)置專項網(wǎng)，內網(wǎng)，外網等三個方麵，以(yǐ)此保證智(zhì)慧水務(wù)係(xì)統中(zhōng)各項數(shù)據(jù)的安(ān)全性。

3係統應(yīng)用與實踐(jiàn)

以樟樹(shù)市(shì)城區草溪河(hé)治理(lǐ)工程為(wéi)例，本(běn)工(gōng)程(chéng)主要是對草(cǎo)溪河(hé)水體，周邊管(guǎn)網及場地條(tiáo)件的詳細調(tiáo)查，了解(jiě)草(cǎo)溪河存在的(dí)問題(tí)，分(fēn)析其(qí)水質(zhì)較差原因(yīn)並提(tí)出綜(zōng)合(hé)整(zhěng)治(zhì)方案(àn)，並進(jìn)行詳細(xì)設計，促使水體經過(guò)治理(lǐ)以後能提(tí)升(shēng)生態環境質量。同(tóng)時，本工(gōng)程(chéng)在智慧水務係(xì)統應用實(shí)踐(jiàn)的時候，明(míng)確治理目標，根(gēn)據治(zhì)理目標(biāo)，強化(huà)應用實(shí)踐力(lì)度，以此實(shí)現(xiàn)良好的效果。

3.1工程(chéng)治(zhì)理目標

明(míng)確工程治理目(mù)標，不僅(jǐn)有助於(yú)提(tí)升(shēng)工程治理的(dí)效果，也(yě)有(yǒu)助於(yú)更好地(dì)將(jiāng)智慧(huì)水務係統(tǒng)應(yīng)用到(dào)其中(zhōng)。

(1)預計在2023年年底，完成草(cǎo)溪(xī)河(hé)首(shǒu)期(qī)項(xiàng)目整治工(gōng)程(chéng)，治理段河道(dào)防(fáng)洪(hóng)標(biāo)準滿足(zú)抗御(yù)20年一遇(yù)洪水，治澇(lào)標(biāo)準(zhǔn)滿足(zú)10年一遇(yù)24h暴雨(yǔ)24h排(pái)至(zhì)不(bù)淹(yān)重(zhòng)要建築物(wù)高程，河(hé)道(dào)無(wú)汙(wū)水直(zhí)排口。同時(shí)，采(cǎi)取合(hé)理(lǐ)的手段，構建(jiàn)*的水生態環境(jìng)係(xì)統，以(yǐ)及(jí)治理(lǐ)段河道(dào)水質長期穩定(dìng)的保持(chí)在地表Ⅳ類水(shuǐ)標(biāo)準，建(jiàn)設河(hé)道(dào)兩岸景(jǐng)觀係(xì)統，滿足人們(mén)休閒(xián)娛(yú)樂(lè)的(dí)需求。

(2)根據樟樹(shù)市的(dí)建設與發展情(qíng)況(kuàng)，在(zài)適當的時間內啟動(dòng)草溪(xī)河之後項目整(zhěng)治工(gōng)程，使(shǐ)草(cǎo)溪(xī)河全(quán)河道防洪標準滿(mǎn)足抗御(yù)20年一遇(yù)洪水，治澇(lào)標(biāo)準滿足10年一遇24h暴雨(yǔ)24h排(pái)至不(bù)淹重要建(jiàn)築(zhù)物高(gāo)程，河道(dào)無汙水直排口，構(gòu)建*的(dí)水生態係統，確保(bǎo)河段水質(zhì)長期處(chǔ)於地(dì)表Ⅳ類水標(biāo)準，以及建設河道(dào)兩岸(àn)景(jǐng)觀係(xì)統(tǒng)，滿足(zú)人們(mén)休閒娛樂的(dí)需求。

3.2實踐策略

本工程為了實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化治(zhì)理(lǐ)體(tǐ)係(xì)，從智(zhì)慧水務係(xì)統的角度，采取了(liǎo)以(yǐ)下具體策(cè)略:

(1)本(běn)工程基於全流域統籌，全目(mù)標考核，全方麵(miàn)合(hé)作(zuò)，全過(guò)程控製的(dí)原則(zé)，以及結合(hé)國家黑臭河道(dào)治(zhì)理的(dí)相(xiāng)關政(zhèng)策及海綿(mián)城(chéng)市建(jiàn)設(shè)的要求，*水(shuǐ)安全，水清(qīng)潔，水靈動，水親近，水景(jǐng)觀五(wǔ)大方麵(miàn)，采取“八(bā)大，四位一(yī)體”策(cè)略(lüè)，以此(cǐ)形成(chéng)一個(gè)“以水(shuǐ)為脈(mài)”的(dí)城(chéng)市。同(tóng)時(shí)，需(xū)要利用(yòng)疏拓，截汙，治(zhì)淤，活水(shuǐ)，生態，強(qiáng)化(huà)，造景，智(zhì)控等手(shǒu)段，完(wán)成本工(gōng)程的(dí)治理工(gōng)作。

(2)需要著重(zhòng)考(kǎo)慮(lǜ)彈(dàn)性(xìng)水(shuǐ)域，主(zhǔ)要是(shì)以草(cǎo)溪(xī)河(hé)整(zhěng)體的水體(tǐ)作為出發點，充分發揮河湖海綿的彈性(xìng)作用，並(bìng)且(qiě)利(lì)用疏(shū)通河(hé)道(dào)，拓寬(kuān)挖深(shēn)河道等(děng)手(shǒu)段，加強(qiáng)河道的(dí)宣泄能(néng)力。同(tóng)時，需(xū)要(yào)根據(jù)本工(gōng)程(chéng)的實際(jì)情(qíng)況，修建(jiàn)堤(dī)岸(àn)，以(yǐ)此解(jiě)決防洪(hóng)排澇的問題(tí)。另外，利用生(shēng)態河道(dào)，濕(shī)地，河漫灘等(děng)，實現調蓄雨水(shuǐ)，這樣可(kě)以增強水(shuǐ)係應(yīng)對(duì)防洪(hóng)排(pái)澇(lào)的(dí)彈性(xìng)，實現水(shuǐ)體(tǐ)功(gōng)能和景觀的(dí)和諧。

(3)可以(yǐ)采用(yòng)“控源(yuán)截汙(wū)”的(dí)手段，主要(yào)沿著本(běn)工(gōng)程水岸實(shí)現截(jié)汙，雨(yǔ)季初期雨(yǔ)水收集處(chǔ)理，這(zhè)樣可以(yǐ)大(dà)大降(jiàng)低河(hé)流(liú)汙染(rǎn)物(wù)的(dí)總量。同(tóng)時(shí)，需要沿(yán)著水岸綫實施截汙處理，以盡可(kě)能(néng)地(dì)提升(shēng)汙(wū)水的(dí)收集效率。在汙水(shuǐ)處(chǔ)理完成(chéng)以後(hòu)，將(jiāng)其(qí)統(tǒng)一(yī)納入到汙水處(chǔ)理(lǐ)廠，避(bì)免(miǎn)汙水直(zhí)接排放(fàng)到河(hé)流(liú)中。

(4)需(xū)要(yào)注(zhù)重“內源(yuán)治(zhì)理(lǐ)”，治理(lǐ)時(shí)主(zhǔ)要(yào)是(shì)根據情(qíng)況，在草(cǎo)溪河及其支(zhī)流應(yīng)結(jié)合(hé)河(hé)道疏(shū)拓(tuò)，進行清理工作(zuò)，以(yǐ)恢(huī)復良好的(dí)水(shuǐ)生態(tài)環境。

(5)根據(jù)草溪河河道的情(qíng)況，設置生態(tài)浮(fú)床，生態護(hù)坡，濕(shī)地等(děng)，構建河道生態係統，並且(qiě)增(zēng)強(qiáng)河(hé)道(dào)的水(shuǐ)體自淨能力。另(lìng)外，在(zài)河道生態恢(huī)復(fù)的時候，應當將“水清(qīng)，流暢，岸固(gù)，灘綠，景(jǐng)美(měi)”作(zuò)為恢復(fù)目(mù)標，這樣(yàng)不(bù)僅(jǐn)可以恢復(fù)水生態環(huán)境，而且也(yě)可實現(xiàn)良好(hǎo)的生態景觀係(xì)統(tǒng)。

(6)本(běn)工(gōng)程(chéng)加大了(liǎo)對智(zhì)慧(huì)水(shuǐ)務係統(tǒng)的應(yīng)用，主要是(shì)利用(yòng)智慧(huì)水務係(xì)統(tǒng)構(gòu)建集(jí)成運(yùn)行管(guǎn)理，監督管理，工(gōng)業(yè)汙染(rǎn)源監測(cè)，防(fáng)洪(hóng)排(pái)澇，水(shuǐ)生態及(jí)水環(huán)境監控，三(sān)維(wéi)展示等，以(yǐ)此實現統一化的

管理(lǐ)平(píng)台。同(tóng)時(shí)，通過利用(yòng)智(zhì)慧(huì)水務(wù)係統(tǒng)，可以將治理情(qíng)況(kuàng)及時上(shàng)傳(chuán)到(dào)係統(tǒng)中(zhōng)，這樣在之(zhī)後治理(lǐ)工(gōng)程(chéng)展(zhǎn)開的時(shí)候(hòu)，可以(yǐ)提供(gōng)有力(lì)的數(shù)據(jù)支撐，確(què)保(bǎo)治理(lǐ)的(dí)效(xiào)果。另(lìng)外，通過利用(yòng)智慧水(shuǐ)務係(xì)統(tǒng)，可以將(jiāng)治理期間河(hé)道環境(jìng)的(dí)變化及時進行數據(jù)獲取，並根據獲取的(dí)數(shù)據(jù)和信(xìn)息做(zuò)出(chū)適(shì)當(dāng)的(dí)調(tiáo)整(zhěng)，以保證(zhèng)治理的(dí)效(xiào)果。

4 AcrelEMS-SW智慧水(shuǐ)務能效管(guǎn)理平台

4.1平(píng)台概(gài)述

安科瑞電(diàn)氣具(jù)備從(cóng)終端(duān)感知，邊緣(yuán)計算(suàn)到能效管理平(píng)台的產品生(shēng)態體(tǐ)係，AcrelEMS-SW智(zhì)慧水務能效管(guǎn)理平(píng)台(tái)通過(guò)在(zài)汙水廠(chǎng)源，網，荷(hé)，儲，充的(dí)各個關(guān)鍵(jiàn)節點安裝保護(hù)，監測(cè)，分析，治理(lǐ)裝(zhuāng)置，用(yòng)於(yú)監(jiān)測汙水廠能(néng)耗(hào)總(zǒng)量(liáng)和能(néng)耗強度(dù)，監測主要(yào)用(yòng)能(néng)設備能效(xiào)，保護(hù)汙水廠運行可(kě)靠(kào)，提(tí)高(gāo)汙水廠能效，為汙(wū)水(shuǐ)處(chǔ)理的能效管理提(tí)供(gōng)科學，精(jīng)細(xì)的(dí)解決(jué)方(fāng)案。

4.2平(píng)台(tái)組成(chéng)

AcrelEMS智慧(huì)水務(wù)綜(zōng)合能效(xiào)管(guǎn)理係統(tǒng)由(yóu)變電站(zhàn)綜(zōng)合自動化係(xì)統，電力監(jiān)控(kòng)及能效(xiào)管理係統(tǒng)組(zǔ)成(chéng)，涵(hán)蓋(gài)了水務中壓(yā)變配電(diàn)係統，電(diàn)氣安(ān)全，應急電源(yuán)，能源(yuán)管(guǎn)理(lǐ)，照明控製，設備運(yùn)維(wéi)等(děng)，貫穿(chuān)水(shuǐ)務能(néng)源流(liú)的(dí)始終(zhōng)，幫助(zhù)運維管理人員通過(guò)一套平台，一個(gè)APP實時了解(jiě)水務(wù)配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)運(yùn)行(háng)狀況，並(bìng)且(qiě)根據(jù)權(quán)限可(kě)以適用於水務(wù)後(hòu)勤部門(mén)管(guǎn)理需要(yào)。

4.3平台拓撲(pū)圖

4.4平台子係統

4.4.1變(biàn)電站綜合(hé)自動化係統及電力監控

對(duì)水務(wù)配(pèi)電係統中35kV，10kV電壓等級配置繼電(diàn)保護和弧光(guāng)保護，實現(xiàn)遙測(cè)，遙(yáo)信，遙控(kòng)，遙調等功能(néng)，對異常情況(kuàng)及(jí)時(shí)預警。

監(jiān)測(cè)變壓(yā)器(qì)，水泵(bèng)，鼓風(fēng)機(jī)的(dí)電(diàn)流(liú)，電壓(yā)，有功/無功(gōng)功率(shuài)，功(gōng)率因(yīn)數，負荷率(shuài)，溫度(dù)，三相(xiāng)平(píng)衡，異常(cháng)警報等數(shù)據。

4.4.2電能(néng)質(zhì)量監測(cè)與(yǔ)治理(lǐ)

水務(wù)中大(dà)量的大功率電(diàn)機，水泵(bèng)變頻啟動導致(zhì)配(pèi)電係統中存在(zài)大量(liáng)諧(xié)波，通過(guò)監測其配(pèi)電(diàn)係(xì)統的諧波(bō)畸(jī)變，電(diàn)壓(yā)波動(dòng)，閃(shǎn)變(biàn)和(hé)容(róng)忍(rěn)度(dù)指(zhǐ)標分析(xī)其電能質量(liáng)，並配(pèi)置對(duì)應的(dí)電能質(zhì)量(liáng)治理措施提高供電電(diàn)能(néng)質(zhì)量。

4.4.3電動機(jī)管理

馬達監(jiān)控實(shí)現(xiàn)水務(wù)中電機的保(bǎo)護，遙(yáo)測(cè)，遙信，遙控(kòng)功(gōng)能(néng)，電動機(jī)保護器能對(duì)過(guò)載，短路(lù)，缺相(xiāng)，漏電(diàn)等(děng)異常(cháng)情(qíng)況進行保護，監(jiān)測(cè)和(hé)警(jǐng)報(bào)。準確(què)地反映出(chū)故障(zhàng)狀(zhuàng)態，故障(zhàng)時間(jiān)，故障地(dì)點(diǎn)，及(jí)相關(guān)信息，對電機進(jìn)行健康(kāng)診(zhěn)斷和預防(fáng)性維護。同(tóng)時(shí)支持與PLC，軟(ruǎn)啟(qǐ)，變頻(pín)器(qì)等(děng)配合(hé)，實現(xiàn)電動機自(zì)動或(huò)遠程(chéng)控製，監視，控製(zhì)各(gè)個(gè)工藝(yì)設(shè)備(bèi)，保(bǎo)障(zhàng)正(zhèng)常(cháng)生產。

4.4.4能耗管理

為水務(wù)搭建計量(liáng)體(tǐ)係，顯(xiǎn)示(shì)水務的(dí)能(néng)源流(liú)向和能源(yuán)損(sǔn)耗，通過(guò)能(néng)源(yuán)流(liú)向圖(tú)幫助(zhù)水務(wù)分析(xī)能源消耗去向，找出(chū)能源(yuán)消(xiāo)耗異(yì)常(cháng)區域(yù)。

將所(suǒ)有有(yǒu)關(guān)能(néng)源的參(cān)數集中(zhōng)在一(yī)個(gè)看(kàn)板中，從(cóng)多個維度(dù)對(duì)比(bǐ)分析，實(shí)現(xiàn)各(gè)個工(gōng)藝環(huán)節的(dí)能耗(hào)對比，幫助領導(dǎo)掌控(kòng)整個工(gōng)廠(chǎng)的能(néng)源消(xiāo)耗，能源成本，標煤排放(fàng)等(děng)的情(qíng)況。

能耗(hào)數據(jù)統(tǒng)計采集(jí)水(shuǐ)務(wù)中汙(wū)水(shuǐ)廠，自來水(shuǐ)廠，水(shuǐ)泵站等(děng)的用電，用(yòng)水，燃氣(qì)，冷(lěng)熱量(liáng)消耗(hào)量(liáng)，同(tóng)環比(bǐ)對比分(fēn)析，能耗(hào)總量和(hé)能(néng)耗(hào)強度計(jì)算(suàn)，標(biāo)煤(méi)計(jì)算(suàn)和CO2排放(fàng)統(tǒng)計(jì)趨勢。

能(néng)效(xiào)分析(xī)按三(sān)級計(jì)量架(jià)構，分別進行(háng)能效(xiào)分(fēn)析，契合能(néng)源(yuán)管(guǎn)理(lǐ)體係(xì)要(yào)求(qiú)，可(kě)對各車間(jiān)/職(zhí)能部門的能效水(shuǐ)平(píng)進(jìn)行分析，同比，環比(bǐ)，對標等。通(tōng)過(guò)汙水(shuǐ)處理產(chǎn)量以及係(xì)統(tǒng)采集(jí)的能耗(hào)數(shù)據，在汙水單(dān)耗(hào)中生成(chéng)汙(wū)水單(dān)耗(hào)趨(qū)勢圖，並(bìng)進行同比和(hé)環比(bǐ)分析，同(tóng)時將(jiāng)汙水(shuǐ)的(dí)單耗與行業/國家/國(guó)際指標(biāo)對標，以便(biàn)企(qǐ)業能夠根(gēn)據(jù)產品(pǐn)單(dān)耗情況來調整生(shēng)產工(gōng)藝(yì)，從而降低能耗。

4.4.5智能照(zhào)明控(kòng)製(zhì)

係統(tǒng)為(wéi)汙(wū)水(shuǐ)廠(chǎng)，自(zì)來水廠(chǎng)，水(shuǐ)泵站(zhàn)等提供了照明(míng)控(kòng)製(zhì)管(guǎn)理方案(àn)，支持單控，區域控(kòng)製，自動(dòng)控(kòng)製，感(gǎn)應控製，定時控(kòng)製(zhì)，場景控製，調光控製(zhì)等多(duō)種控(kòng)製方式(shì)，模(mó)塊可(kě)根據(jù)經緯度自動(dòng)識(shí)別日(rì)出(chū)日落(là)時(shí)間實(shí)現自動(dòng)控(kòng)製(zhì)功能，盡量利(lì)用自(zì)然光照，實現室內，廠區照(zhào)明的(dí)智(zhì)能控製達到(dào)安全，節能的目(mù)的(dí)。

4.4.6電氣安全(quán)

①電(diàn)氣(qì)火(huǒ)災(zāi)監(jiān)測：監(jiān)測配(pèi)電係(xì)統回路的漏電(diàn)電(diàn)流(liú)和(hé)綫(xiàn)纜(lǎn)溫(wēn)度(dù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)汙水廠，自來水(shuǐ)廠(chǎng)，水(shuǐ)泵(bèng)站(zhàn)的電氣(qì)安全(quán)預警(jǐng)。

②消(xiāo)防應(yīng)急照(zhào)明(míng)和疏散指(zhǐ)示(shì)：根據預(yù)先(xiān)設(shè)置的(dí)應(yīng)急預(yù)案快速(sù)啟動疏散方案引導人員(yuán)疏(shū)散。係統接入(rù)消防(fáng)應(yīng)急照明指示係(xì)統(tǒng)數據(jù)，通過(guò)平麵(miàn)圖顯(xiǎn)示疏(shū)散指示(shì)燈具工(gōng)作(zuò)狀態和異(yì)常(cháng)情(qíng)況(kuàng)。

③消(xiāo)防設(shè)備(bèi)電源監測：監(jiān)測消防(fáng)設備(bèi)的工(gōng)作電源是否正常，保障在發生火(huǒ)災時消(xiāo)防(fáng)設(shè)備(bèi)可以正(zhèng)常(cháng)投入使(shǐ)用。

④防(fáng)火門監控(kòng)係統(tǒng)：防火(huǒ)門監控係(xì)統(tǒng)集(jí)中控製其各(gè)終(zhōng)端設(shè)備即防火(huǒ)門(mén)監(jiān)控模(mó)塊(kuài)，電動閉(bì)門器，電磁(cí)釋(shì)放(fàng)器的工作狀態，實(shí)時(shí)監(jiān)測疏(shū)散通道(dào)防(fáng)火(huǒ)門(mén)的開(kāi)啟，關(guān)閉及故障(zhàng)狀(zhuàng)態，顯示(shì)終(zhōng)端設備開路，短(duǎn)路等(děng)故障信(xìn)號。係(xì)統采(cǎi)用消防二總綫(xiàn)將具(jù)有通(tōng)信功(gōng)能的監控模塊相(xiāng)互連接(jiē)起來(lái)，當終端設(shè)備發(fā)生(shēng)短路(lù)，斷路等故障(zhàng)時，防火(huǒ)門監控器能發出(chū)警報(bào)信號，能指示(shì)警(jǐng)報部位(wèi)並保(bǎo)存(cún)警報信(xìn)息(xī)，保(bǎo)障了(liǎo)電氣安(ān)全的(dí)可靠(kào)性。

4.4.7 環(huán)境監測

汙(wū)水廠(chǎng)，自來水廠，水泵(bèng)站等(děng)場所(suǒ)溫濕(shī)度(dù)，煙(yān)霧，積(jī)水浸(jìn)水，UPS電池(chí)間(jiān)可燃氣(qì)體(tǐ)濃度(dù)展(zhǎn)示和預警，保障(zhàng)汙水廠，自來水(shuǐ)廠，水泵站(zhàn)等(děng)安(ān)全(quán)運行(háng)。當(dāng)可(kě)燃氣(qì)體或(huò)有(yǒu)害(hài)氣體(tǐ)濃度(dù)超標(biāo)可自動啟(qǐ)動排風(fēng)風機或(huò)新風係統，排除隱(yǐn)患，保持(chí)良好(hǎo)的水處理環(huán)境(jìng)。

4.4.8分(fēn)布式(shì)光(guāng)伏監測(cè)

實(shí)時監測低(dī)壓(yā)並(bìng)網(wǎng)櫃每路(lù)的電(diàn)流，電壓，功率等電氣(qì)參數及(jí)斷(duàn)路(lù)器(qì)開關狀態(tài)，逆(nì)變(biàn)器運行監視，對逆(nì)變(biàn)器直(zhí)流側每(měi)一光(guāng)伏(fú)組(zǔ)串(chuàn)的輸入直流電壓(yā)，直流電(diàn)流，直(zhí)流功率，逆(nì)變器(qì)交流電壓(yā)，交流電流(liú)，頻率，功(gōng)率因(yīn)數(shù)，當前發電(diàn)功率，累計(jì)發電(diàn)量(liáng)進行監測，以(yǐ)曲綫(xiàn)方(fāng)式繪製上述監測(cè)的(dí)各(gè)個參量的歷史(shǐ)數據(jù)。

平台(tái)結合(hé)廠區實(shí)際分(fēn)布(bù)情況，通過3D或2。5D平(píng)麵圖顯示分(fēn)布式(shì)光伏組件(jiàn)在(zài)屋(wū)頂，車(chē)棚的分(fēn)布(bù)情況，顯(xiǎn)示(shì)匯流(liú)箱(xiāng)，並網點位(wèi)置，各個(gè)屋(wū)頂的(dí)裝機容(róng)量。

4.4.9工藝(yì)仿(fǎng)真監控

平(píng)台(tái)通過(guò)2D，3D方式(shì)實(shí)時監視粗(cū)格柵(zhà)，汙水提升，細(xì)格柵，曝(pù)氣(qì)沉砂，改(gǎi)良(liáng)生化處理(lǐ)，二沉(chén)，加(jiā)氯接觸消(xiāo)毒，汙泥(ní)濃(nóng)縮(suō)壓濾，生物除(chú)臭等工(gōng)藝設(shè)備運行狀態。在格柵(zhà)清渣(zhā)機，汙水(shuǐ)提升泵，回流(liú)泵(bèng)，曝(pù)氣(qì)風機，加(jiā)藥泵(bèng)，濃縮(suō)壓(yā)濾機，吸沙泵，吸(xī)泥泵等(děng)低壓(yā)電動機(jī)控製(zhì)櫃或(huò)低壓饋(kuì)電櫃安裝電(diàn)動機保(bǎo)護，進(jìn)行短(duǎn)路，過流，過(guò)載，起動(dòng)超(chāo)時，斷相(xiāng)，不(bù)平衡，低(dī)功率，接地(dì)/漏電(diàn)，te保護，堵(dǔ)轉，逆(nì)序，溫度(dù)等(děng)保護(hù)以及外部故(gù)障連鎖停機(jī)，與PLC，軟(ruǎn)啟，變(biàn)頻器等(děng)配(pèi)合，實現電動(dòng)機自(zì)動(dòng)或遠(yuǎn)程(chéng)控(kòng)製，監視(shì)，控(kòng)製(zhì)各(gè)個工藝設備(bèi)，保(bǎo)障正(zhèng)常生產。

5 相(xiāng)關(guān)平台部署硬件(jiàn)選型(xíng)清單(dān)

6結束(shù)語

河(hé)流(liú)域(yù)治(zhì)理工程(chéng)已(yǐ)成(chéng)為(wéi)我(wǒ)國城市(shì)建設與發展(zhǎn)的(dí)一項(xiàng)著重(zhòng)關(guān)注(zhù)內(nèi)容，並(bìng)且(qiě)在對其(qí)監(jiān)測的時候，主(zhǔ)要(yào)是(shì)以(yǐ)智慧水務(wù)係統為主。但(dàn)是，在(zài)智慧水(shuǐ)務(wù)係統應用之前(qián)，需(xū)要根據河流(liú)域治(zhì)理(lǐ)工(gōng)程的實(shí)際情(qíng)況(kuàng)，展開對(duì)智慧(huì)水務係(xì)統的設計(jì)，構建*的監測係(xì)統。同(tóng)時，需要(yào)結合具體治(zhì)理(lǐ)工程，將智慧(huì)水(shuǐ)務(wù)係(xì)統應(yīng)用到(dào)其(qí)中，從(cóng)而(ér)凸(tū)顯(xiǎn)智慧水(shuǐ)務係統(tǒng)存(cún)在(zài)的價(jià)值(zhí)，為河域(yù)治理(lǐ)工程(chéng)的(dí)展開(kāi)，以及(jí)提(tí)升(shēng)水生(shēng)態環(huán)境(jìng)的質量(liáng)，提(tí)供重要的保障。

【參(cān)考文(wén)獻】

[1]王(wáng)藝曉，某流域(yù)治理(lǐ)工程(chéng)的(dí)智慧水務(wù)係統設計(jì)與實踐分(fēn)析[J].

[2]李(lǐ)冠(guān)豪(háo)，大數據背(bèi)景下(xià)的(dí)智(zhì)慧(huì)水務係統建設(shè)研究[J]．數(shù)字(zì)通信世界(jiè),2021(8):105~106.

[3]孔祥文，城市(shì)水環境智慧(huì)水(shuǐ)務係(xì)統建(jiàn)設探(tàn)索[J]．環(huán)境與(yǔ)發(fā)展(zhǎn),2020,32(2):239~240.

[4]安科瑞企業(yè)微電(diàn)網設(shè)計與(yǔ)應用手冊(cè).2022.05版(bǎn)