依托城市排水数字信息化平台、前端物联感知设备与完善的信息化支撑体系，智慧排水整体解决方案构建了覆盖“源-网-站-厂-河”全流程的立体监测与管控网络。通过深度融合道路积水监测预警、排水泵站无人值守、管网运行状态在线监测、污水处理厂实时监控等核心业务，系统形成了互联互通、数据驱动、多维度一体化的智慧排水管控新格局。

该方案不仅实现了对排水设施运行状态的实时动态监控与可视化展示，更通过管网巡查养护、应急抢修调度、GIS资产管理与水力模型模拟等业务的深度协同与智能联动，全面提升了城市排水系统的运行效能与风险应对能力。借助大数据分析与智能预警模型，系统能够精准研判内涝风险，科学指导防洪排涝调度，有效保障管网稳定、高效运行。同时，方案显著强化了对污水偷排、溢流污染等事件的监管能力，推动排水管理从被动处置向主动预警、精准调控的现代化模式转型升级，为城市水环境安全与公共安全提供了坚实可靠的智能化支撑。

一、核心理念与目标

核心理念：从“被动响应”转向“主动预警、智能调度、协同管控”。

二、传统排水系统面临的挑战

1.状态“看不见”:管网水位、流量、水质、泵站运行状态等关键数据缺失，依赖人工巡查。

2.调度“凭经验”:泵站、闸门等设施调度依赖人工经验，无法应对复杂的突发雨情。

3.风险“难预警”:内涝风险、管道淤积、溢流污染等问题难以及时发现和预警。

4.应急“响应慢”:发生内涝或管道破裂时，定位难、协同慢、处置效率低。

5.运维“成本高”:养护计划不科学，要么过度养护造成浪费，要么养护不足导致故障。

三、智慧排水整体解决方案的架构

一个完整的智慧排水解决方案通常采用分层架构，可分为以下四个层次：

层次一：感知层

这是系统的基础，负责全面采集数据。

水文监测：液位计、流量计、雨量计，部署在关键管段、检查井、河道、易涝点。

设施状态监测：泵站、闸门的运行状态、电流、电压、启停次数；视频监控。

水质监测：COD、氨氮、SS、pH等在线水质仪表，监测入流入渗、初期雨水污染。

移动终端：巡检人员使用手机APP上报现场情况、事件、工单。

层次二：传输层

负责稳定、可靠地传输数据。

技术：采用NB-IoT、LoRa、4G/5G、光纤等通信技术，根据现场条件和数据量选择。

层次三：平台层

这是解决方案的核心，负责数据的存储、处理、分析和模型计算。

数据中心：集成所有监测数据、业务数据、地理信息数据（GIS）、模型数据。

排水模型：核心引擎。通过构建城市排水系统的水力、水质模型进行：

内涝模拟与风险评估：预测不同降雨情景下的内涝点和积水深度。

溢流污染分析：模拟合流制溢流（CSO）的频率和污染负荷。

工况诊断与优化：诊断管网瓶颈，模拟调度方案，寻找最优运行策略。

AI算法平台：利用机器学习算法进行：

水位/流量预测：基于历史数据和天气预报，预测未来短时内的管网负荷。

管道健康度评估：基于多源数据评估管道淤积、破损风险。

智能诊断：自动识别数据异常（如水位异常飙升可能预示堵塞）。

层次四：应用层

面向不同用户，提供具体的功能模块和交互界面。

“一张图”综合监控：在GIS地图上集成展示所有设备、实时数据、报警信息，全局态势一目了然。

智能分析与预警：

内涝预警：结合气象预报和模型，提前数小时发布内涝风险预警。

淤积预警：提示需要清疏的管段。

运行异常预警：设备故障、数据越限等。

智能调度：

模型驱动调度：根据预测雨量，自动或半自动生成泵站、闸门的联合调度方案，最大化利用管网容量，削减峰值流量。

实时优化控制：根据实时监测数据动态调整设施运行。

巡检与养护管理：

计划生成：基于管道健康度模型，智能生成科学的巡检和养护计划。

工单闭环：从任务派发、现场执行、结果反馈到考核评价的全流程数字化管理。

应急指挥：

发生内涝时，快速定位积水点，智能匹配应急物资和队伍，提供最优处置方案和疏散路线。

考核与决策支持：

生成各类统计分析报表，为管理考核、管网改造规划、工程效果评估提供数据支撑。

四、应用场景

1.城市内涝防治：

事前：模拟台风、暴雨影响，预演内涝情况，提前调度，腾空管网库容。

事中：实时监控易涝点，自动告警，辅助应急部门快速响应。

事后：复盘分析，为工程改造提供依据。

2.污水处理厂提质增效：

通过模型预测进入污水厂的水量、水质峰值，指导厂内工艺提前调整，避免冲击负荷。

识别并控制过多的地下水入渗和雨水流入，减轻处理负担。

3.溢流污染控制：

精准控制合流制溢流口，在保证防汛安全的前提下，最大限度减少污水直排。

4.管网运维精细化：

变“定期养护”为“按需养护”，精准定位高风险管段，节约养护成本。