在线监测
运行工控的在线监测和预警
模型评估
建模评估的本地化、专业化
综合决策
基于模型、监测，支撑业务 的综合管理及决策
内容提要
现状及智慧排水框架 智慧排水核心内容 智慧排水特点及实施建议
《城市排水防涝设施普查数据采集与管理 技术导则》（建城[2013]88号）
普查摸清现状
➢ 尽快对当地的地表径流、排水设施、 受纳水体等情况进行全面普查（运行 工况信息）
• 缺乏实现管网、污水厂、泵站及调蓄池等设施信息统一管 理、相互关联、动态调度的信息共享平台，排水系统智能 化运行程度有待提高。
• 决策以主观判断为主，基于全过程的系统分析模式尚未建 立，不能有效分析土地开发对雨水系统的影响。
➢ 国家及行业相关文件
国办发〔2013〕23号：国务院办公厅关于做好城市排水防涝设 施建设工作的通知
设备选型关键：
防潮、防水、安装维护方便、防爆
➢ 在线监测方案制定与实施
开始 确定监测目的
第一步：选择监测区/段
分析排水管网结构
土地利用调查
排水管网现状调查
选择监测区/段
否
实用性原则是、否满足分监测散目的 与集中相结合代表性原则 、可行性原则
否
是
只有选择合适选择的监测点监测点，并第二科步：选学择监严测点 谨的安装监测设备，才
➢ 数据校核与现场核实
数据批量导入或编辑维护完成后，应对数据的完整性、异常 值、拓扑关系进行核查。
管道反向 井底标拓高管扑缺道错失反误向类型
零散点管径缺失
管径缺失 数量统计/处管底标高缺失
234 19 管道重叠
缺少连井接底管标道高缺失 管底标高缺失
2303（上游）管 和 重叠线1+635680200454283（管 和 重叠线1连36下558772 接游关）系=4错82误6
使用信息化技术提高排水系统的规划建设、运营维护管理 及服务水平是实现智慧排水的必要工作，是实现智慧城市 的重要内容之一，也是智慧城市排水系统科学管理趋势。
➢ 排水数字化管理三个发展阶段
1. 纸图与简单计算机管理模式
纸图、简单信息化（Excel、CAD）
工人记忆、活地图
技
2. 基于GIS的管理模式
较强 安装较为复杂 维护1.5万/年
15个监测点， 100万
一般，满足妥善采 样器条件或具备人 工继续采样可能性
较差
管道需要降水位或 临时封堵，满足机 器人行走
各类典型事件的水 直观反映管道运行 质变化浓度分析 的结构性和功能性
缺陷
较差，可达天级别 差，复杂检测后提 供
弱
差
安装复杂
首次使用准备复杂，
2016年
➢ 国内排水管网管理情况总结
• 家底”不清，资料利用效率低，部分城市已经开展了排水 管网GIS管理系统的建设及应用，但是规范不统一；
• 与排水规划管理业务缺乏深层次结合，仅满足了短期地图 浏览及数据查询等功能，未能实现排水系统资产的全过程 管理。
• 管网模型及在线监测系统的应用仍处在初级阶段，缺少长 期定量化的动态数据，仅在部分城市进行了探索性应用。
雨污 混接
YS70001，该检查井位于京江路，因施工临时混接
测绘数据
核实数据
➢ 软件管理平台
C/S（桌面版）
• B/S（网页版）
功能：数据编辑维护 使用人员：数据维护人员
功能：数据查看 使用人员：所有使用数据人员
➢ 有效的数据动态更新维护机制
普查测绘数据
行业监管科
业务流程化 接入管 审批系统 网数据
能获得有实用现场价勘查值的在线监测数据。
监测点是否满足安装要求
是
设备安装
否
第三步：设备安装
数据分析
是否满足要求
是
完成安装
➢ 监测设备维护重要性
理想实施方式——软硬一体 为监测预警提供一站式解决方案
监测数据集成？ 管理软件开发？
远程传输模块？
微信报警？
监测硬件采购？
一次性 全搞定
手机短信？
现场设备+云服务器+多终端访问+实时报警
国发〔2013〕36号:国务院关于加强城市基础设施建设的意见 国办发〔2014〕27号：国务院办公厅关于加强城市地下管线建
设管理的指导意见
中华人民共和国国务院令 第641号:城市排水与污水处理条例 第三章 排 水第十七条县级以上地方人民政府应当根据当 地降雨规律和暴雨内涝风险情况，结合气象、水文资料，建 立排水设施地理信息系统，加强雨水排放管理，提高城镇内 涝防治水平。
审核 数据录入
使用部门
其他业务管理系统
使用数据
➢ 不同监测与监测方法对比
项目 信息丰富程度 设备价格
液位在线监测
流量在线监测
水质采样化验
CCTV或声纳检测
弱，仅有液位数据 2-3万
较弱，有液位、流 速、流量信息
5-10万
较弱，有化验相关 的水质信息
5-10万
较强，丰富的图像 可视化信息
20-50万
国内首款 移动互联网排水监测设备
SmartWater®
软硬一体 即装即用 智能在线 云端管理
智能在线： 在需要的时候，准时在线
报警线 预警线
➢ 液位低于预警线：
15分钟通讯一次 晚7：00-早7：00休眠
➢ 液位高于预警线：
5分钟通讯一次
➢ 液位高于报警值：
1分钟通讯一次 设备直发短信报警
类编码及数据表说明 • 附录C 数据采集参考技术标准及方法 • 附录D 排水防涝设施常见拓扑问题类
型及判别解决方法
➢ 设施数据普查流程
数据采集
发现 问题
数据录入 数据校核 普查成果
工作内容 数据收集 现场测绘 监测和检测 数据库设计 数据标准化 数据编辑维护 完整性核查 异常值核查 拓扑关系核查 普查数据库 普查报告
城市排水防涝设施数据采集与维护技术规范（GB/T51187-2016）
➢ 现场测绘的要点
现场测绘方案的科学合理性
统筹兼顾排水管理的数据要求 测绘单位与管理部门的紧密配合
测绘成果的质量。
现场测绘数据精度的保障。 多种方式的数据校核。 测绘成果信息化应用与反馈更新
管网普查数据质量保障方案工作流程 系统建设单位
• 软件体系
– 集“资产管理-巡查养护事故应急-模拟分析”于一 体的、可伸缩、可扩展的 特色排水管网综合业务管 理与分析平台
• 硬件支撑
– 为运营模式构建提供可靠 的、适宜的、必要的硬件 支撑
• 组织管理
– 优化排水管理的组织结构 、人员构成、管理制度， 提高排水管理效率
设施管理
基于GIS的设施数据的管理 与动态维护
测绘单位解答
无法判断
现场勘察或补测
根据结果
更新数据
数据库总体设计
检查井 图层
管道 图层
汇水区 图层
检查井属性表 管道属性表
汇水区属性表 ……
管网数据库
社会经济统计资料 管网业务相关文档
CCTV视频数据 ......
文档、多媒体数据库
行政区划图层 道路图层 建筑物图层 影像、航片 ......
基础地形数据库
监测广泛应用：如悉尼超过400台的流量计，在1990年已是 世界上最大的流量监测网络。
模型评估：发达国家在区域土地开发、排水系统建设项目立 项，均要首先通过排水管网模型评估的建设项目管理程序， 在西方国家30年的发展历程中已得到了充分的肯定。
➢ 排水系统管理发展趋势
随着科学技术的进步与社会的发展，传统的以人工经验为 主的粗放式管理方式已经无法适应复杂的城市排水系统；
第十一届中国智慧城市建设技术研讨会暨设备博览会
智慧排水管理实践经验与问题探讨
内容提要
现状及智慧排水框架 智慧排水核心内容 智慧排水特点及实施建议
➢ 背景
快速城镇化的现实 设施管理粗放2的012现年 状 极端气候条件的干扰
城市内涝 积水/溢流 201影3年响正201常4年生活2015年 危及财产生命 破坏生态环境
云端管理： 数据、报警、配置一个不漏 状态、曲线、统计信息随身携带 设备状态、在线数据、对比分析
云端管理： 数据、报警、配置一个不漏 状态、曲线、统计信息随身携带 设备状态、在线数据、对比分析
➢ 基于监测数据的排水规律分析识别
• 长期规律监测和分析
– 多点位、高频次的液位 、流量与水质监测数据 ，用于排水管网长期运 行规律及典型积水事件 的分析；
术 进
体现地理特征、实现基本的地图显示和查询功能
步 和
3. 基于监测和模拟的综合管理模式
发 展
综合集成GIS和专业模型的优势
趋
建立精细化业务管理流程
势
采集在线监测数据，动态模拟分析评估
对管网规划及运行调度提供科学决策平台
➢ 智慧排水管网管理模式
➢ 智慧排水典型技术框架
➢ 智慧排水管理的核心内容
重叠管道
29
缺少连接管 连接错误和零散点
管 线 3586 和 16571 重叠
57 27
管 线 3599 和 16581 重叠
总计
5429
➢ 数据校核与现场核实
孤立 管道
WS84602，位于九华山路，污水管流向为由南向北，且污水与雨水混接管不存在
管道 反向
WS4696，该排放口位于桃西路道路上，流向不明，实为连通到下游为河道
室外排水设计规范GB50014-2006（2014年版）技术要求 补充规定推理公式法计算雨水设计流量的适用范围和采用数 学模型法的要求。
➢ 国外技术发展
资产管理：进行长期有效、精细化与周期性资产管理 （Asset Management），利用GIS、数据库、Web等技术科学 管理排水系统的海量资产数据，制定和实施合理的巡查养护 计划（Preventive Maintenance）保证排水系统的正常运转 及有效性，科学管理成本控制。