行业背景

市政雨污排水系统工程作为城市公用工程的重要组成部分，是一个城市功能的基本构成要素，也是衡量现代化城市水平的重要标志。

随着城市的快速发展和延拓，组成了一个结构复杂、规模庞大、随机性强的排水体系。排水系统信息化建设及运维的相对滞后导致很多排水管网和泵站等超期服役、年久失修，渗水、漏水、淤积、堵塞情况严重，已经不能满足城市排水的需要，一旦雨季、汛期的到来，就严重积水，甚至发生爆漏，严重污染城市环境，不仅给城市居民的生活和出行带来不便，甚至危害人民群众的生命财产安全。

项目设计

项目建设“以标准化为基础、集约化为手段、生产运营为业务主线、提高生产运行效率、降低生产运营成本”为目标的管控体系设计思想，完成信息化建设并在城市排水系统部署，系统可对水设施对象（泵站、低洼积水点等）和水体对象（水文、水质等）进行数字化表述、电子化传输、自动化监测、实时化调度、动态化管理、规范化服务等。结合气象、雨情等预警预测信息实现对城市排水及生产管理、设备管理、防汛应急指挥、调度管理等业务系统的深度集成、整合，并对采集的数据进行大数据分析，得到各种相关的指标。

系统架构

本项目系统由力控ForceCon产品家族构建，其中企业级实时历史数据库pSpace采集泵站、积水点数据，集中监控泵站及积水点的运行情况，结合气象、雨情、水文数据实时调配泵站排渍作业；力控企业实时信息门户集成平台FinforWorx则采用互联网+技术面向业务管理的各阶层提供开放性平台，通过专有APP和微信公众快速广播雨水气象的汛前预警，汛中泵站监控及作业调度，汛期后灾害预报及业务处理，满足城市排污防汛运行管理精细化、科学化、智能化，提高泵站运行管理水平，使泵站能正常稳定运行并取得最佳效益。

图1 系统架构图

该系统按照城区防涝排渍指挥系统的业务流程设计，实现汛前预警、汛中调度、汛后灾害处理，本系统基础业务数据来源于市内各泵站、积水点、车载、防汛办等基础设施及相关系统。在系统平台内通过各模块的集成整合，不仅可对泵站、积水点、管网、排江状态等进行实时监控，还可通过数据挖掘与智能分析并结合气象、水文等向调度中心及值班人员提供预警预测信息，调度中心可根据实际情况发布调度命令，调度相关单位提前做好应急防范措施。

 图2 系统流程图

系统功能汛前预警 

汛前预警主要通过系统监测水文信息、天气预报、易涝点监测、雨情信息等全面了解城市近期的水量，结合气象局发布的预警预测，可对全市的雨量有一个清楚的认识。关注报警点，根据情况确定是否要进行预警，预案是否要启动。

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气象预警公告

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集成气象局数据并将信息推送到整个业务平台中，主要包括：

（1）集成气象预警数据、公告数据。

（2）通过APP将信息推送到调度人员手中，辅助做好汛期提前预警工作。

（3）可结合历史数据等信息对人员疏散、交通疏导起到关键作用。

（4）预警级别标识，根据级别确定预案的启动与否。

 图3 气象预警公告

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气象雨情预测

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气象雨情预测结合城市气象信息、为整个业务平台提供数据支持，主要包括：

（1）掌握短期内的降雨量，以预测可积水的区域及时调度泵站工作计划。

（2）雨情信息为市内各雨量站点上报的雨情信息，分时段上报降雨量、总降雨量。

（3）实时雨情信息监测，为排水中心排水调度指挥提供依据。

 图4 气象雨晴预测

汛中调度 

在汛情发生后，通过监测泵站信息、值班人员、防涝调度等模块，可迅速对灾情作出响应，然后调度可用的抢险车辆、抢险队伍，及时对灾情进行处理，避免事故范围进一步扩大。

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泵站调度

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对所有泵站进行监控，界面显示提升/排渍水量，泵运行台数，集水井液位，集水量等信息。可根据气象水文后台大数据分析，监控该泵站是否有内涝风险，是否需要预警，并调度车辆加强防汛能力。

 图5 泵站调度实时作业情况

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车辆调度

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防汛车辆调度模块主要是把现有车辆调度系统中，所有车辆的GPS实时地理位置信号接入到系统中。抢险车辆集结、空闲、抢险、出险状态信息，从地图上显示车辆位置（GPS），路径规划、路况信息展示、预计到达目的地时间，车载视频信息，实时会话。

 图6 车辆临时作业调度

汛后处理 

汛情发生后，通过已被调度的各个模块来对事故进行处理，合理安排泵站的抽排水、抢险车辆和抢险队伍等对人员物资的抢救，按照应急预案有条不紊的应对各种突发事故。对已经完成的抢险救灾任务形成简报，地图展示位置信息，可查看处理结果，对抢险救灾任务进行总结，用最优的措施保障人民生命财产安全。

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灾情简报

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对突发的灾情实施抢险救灾任务形成简报，地图展示位置信息，可查看处理结果。

 图7 汛期的灾情播报界面

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应急处置

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针对灾情，人员调配，预案生成，根据不同情况，产生应急控制指令，对相关设备下达控制指令。该模块的作用主要有：

（1）包含应急预案编制、审批、修订、处理和演练等相关内容。并在出现紧急情况时，可辅助领导进行应急指挥。

（2）根据实际可能发生的任何突发事件进行预案编制，比如停电、设备故障、通讯故障、电气线路故障等。

（3）可参照以往发生的汛情事故，编制有针对性的预案，防止再有类似情况发生时，可迅速组织人员进行处理。

 图8 汛期的应急预案界面

移动端展示（APP） 

该系统支持APP访问采用HTML5技术，手机、平板可链接3/4G、WIFI无线网络后登陆软件，即可浏览和查看全市的防汛信息，画面浏览采用实景地图呈现，效果直观。

 图9 移动端的视频监控

 图10 移动端地图物联展示

项目总结

城市防涝排渍指挥系统有效的整合了城市综合管线基础数据资源，为各级管理人员准确提供指标分析、合理的设备控制方案，为城区防涝排渍及防汛调度提出智能化建议，实现决策基础数据管理数字化、可视化。达到对城市排水的精准管理，进一步提高城区雨污排水、防汛调度能力，从而帮助政府提高了保障公共安全和处置突发公共事件的能力，辅助政府强有力的保障了人民生命及财产安全。