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排水管网提质增效智慧运营解决方案

排水管网提质增效智慧运营解决方案面向污水系统分区计量、混错接排查和外水入渗治理,依托流量、液位和厂站数据形成厂站网一体化运营能力,支撑污水收集率提升和绩效考核。

排水管网提质增效智慧运营解决方案
综合方案

一、政策支撑

核心政策依据

序号政策文件建设要求与本方案关系
01建城〔2019〕52号——《城镇污水处理提质增效三年行动方案》住建部、发改委、生态环境部联合印发,这是本方案最直接的政策来源。明确提出"到2020年底,地级及以上城市建成区基本无生活污水直排口,基本消除城中村、老旧城区和城乡结合部生活污水收集处理设施空白区",要求"建立完善排水管网信息化管理系统,实现对排水管网运行状态的实时监测"。
02国办发〔2021〕11号——《国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见》要求"全面排查城市排水防涝设施薄弱环节,摸清雨污管网混错接、地下空间积水隐患",明确将排查混错接作为城市内涝治理的优先任务,本方案的混接溯源诊断功能正是落实该要求的核心工具。
03建城〔2022〕36号——《"十四五"城市排水防涝体系建设行动计划》要求"推进城市排水管网的改造修复,消除管网混接错接,提升污水收集能力",并明确提出"推进排水管网分区计量管理",DMA分区计量是本方案建设的核心技术路线,与该文件高度吻合。
04《关于推进城镇污水处理提质增效的若干政策措施》(各省市配套文件)多省市出台配套实施方案,将污水收集率、污水处理厂进水BOD浓度等指标纳入政府绩效考核,并明确要求建设排水监测信息化平台,为本方案的KPI绩效看板建设提供考核依据。
05国务院令第641号——《城镇排水与污水处理条例》第三十四条规定"城镇污水处理设施运营单位,应当向城镇排水主管部门报送运营状况信息",并要求"建立健全污水处理运营管理台账",本方案的自动化报表与数据上报功能直接落实该条款的法定义务。
06《"十四五"城镇污水处理及资源化利用发展规划》(发改委、住建部,2021年)提出"推进城镇污水收集管网新建与改造,加强管网混错接改造,强化管网运行维护,推进智慧水务建设",将智慧化运营作为提质增效的重要手段,为本方案提供规划层面支撑。

政策文件原文截图

十四五城镇污水处理及资源化利用发展规划文件截图
图:发改环资〔2021〕827号《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》截图(来源:国家发展改革委)。
十四五城市排水防涝体系建设行动计划文件截图
图:建城〔2022〕36号《“十四五”城市排水防涝体系建设行动计划》PDF截图。
城镇排水与污水处理条例文件截图
图:《城镇排水与污水处理条例》截图(来源:生态环境部法规库)。
国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见文件截图
图:国办发〔2021〕11号《国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见》截图(来源:中国政府网)。

政策目标与本方案对应关系

政策要求本方案对应建设内容
建立排水管网信息化管理系统管网GIS数字孪生 + 运维工单系统
推进分区计量管理(DMA)流量计分区布设 + 水量平衡分析
排查混接错接混接溯源诊断模块(降雨-流量异常关联)
政府绩效考核指标支撑KPI绩效看板(收集率、入渗率等)
法定运营信息报送自动化日报/月报/年报,支持上报接口
综合方案

二、适用客户

本方案主要服务于以下主管部门、运营单位和项目建设主体,可作为独立项目采购,也可纳入智慧城市、水务信息化、防汛应急或专项治理项目同步建设:

城市排水公司

污水管网、泵站和运营调度主责单位

市政污水处理厂运营单位

厂站运行、进水浓度提升和能耗优化使用方

PPP项目运营方

片区排水设施投资、运营和绩效考核责任方

综合方案

三、建设背景与痛点

住建部《城镇污水处理提质增效三年行动方案》要求提升污水收集率和处理厂进水浓度,核心难点在于:

现状痛点与建设需求

现状痛点具体影响
雨污混接、外水入渗导致污水浓度低处理能耗高
管网运行数据缺失无法识别问题管段
运维效率低仍依赖人工巡查为主
缺乏科学的绩效评估体系。缺乏科学的绩效评估体系。
综合方案

四、建设目标

以物联网监测数据为驱动,实现"厂—站—网"一体化运营,量化诊断管网问题、精准定位混接节点、提高污水收集效率、降低运维成本。

综合方案

五、系统总体架构

排水管网提质增效智慧运营方案以厂、站、网一体化为主线,通过分区计量和关键节点在线监测,构建从问题识别到运维处置的数字化运营体系。

架构层级建设内容作用说明
感知层分区流量计、液位监测、截流井监测、泵站和厂站数据接入获取污水系统水量、水位和运行状态。
传输层4G/NB-IoT、LoRaWAN、厂站专线和平台接口实现现场设备和既有系统的数据接入。
平台层DMA 分区计量、外水入渗分析、混错接诊断、运维工单量化识别问题片区并支撑闭环整改。
应用层提质增效评估、管网修复决策、厂网协同调度服务排水公司、污水厂和主管部门绩效考核。
排水管网提质增效智慧运营解决方案总体架构图
图:排水管网提质增效智慧运营解决方案总体架构示意。
综合方案

六、主要建设内容

(一)前端感知设备采购与安装

按照"分区计量"(DMA)原则布设监测节点:

  • 在污水系统各汇水分区的主干管进出口布设流量计;
  • 在重点检查井安装液位监测仪,实现液位变化连续感知;
  • 在关键截流设施(截流井、溢流口)安装流量计;
  • 泵站地下泵房安装水浸传感器,提高安全管理水平。

DMA分区监测节点建议密度 :

  • 中小型污水系统:每1–3km主干管设置1个流量计量断面;
  • 大型污水系统:结合水力模型合理优化布点,避免冗余。

(二)平台软件开发

平台主要功能模块

功能模块建设内容
管网GIS数字孪生集成管网CAD/GIS数据,实现管网拓扑可视化,属性查询,历史维修记录关联
水量平衡分析基于各分区进出流量计算,识别外水入渗量、雨污混接贡献量
混接溯源辅助结合降雨过程与流量异常变化,自动标记疑似混接管段,辅助现场排查
运维工单管理异常告警自动生成工单,派发至现场人员APP,全程追踪闭环
KPI绩效看板污水收集率、截污效率、入渗率等核心指标实时计算与趋势展示
报表中心自动生成月度运营报告、绩效考核报表,支持对接政府监管平台
碳排放核算根据输送水量和泵站能耗数据,支持碳排放统计(满足绿色发展需求)。

(三)运维服务

  • 系统上线后3个月陪跑期,提供现场技术支持;
  • 每季度召开数据分析例会,输出管网改善建议报告;
  • 年度提质增效绩效评估报告;
  • 运维人员专项培训(平台操作、数据分析、现场排查方法)。
综合方案

七、建设规模参考标准

本方案可根据管理范围、风险等级、预算条件和既有系统基础分阶段建设,以下为参考规模:

建设规模监测范围典型配置适用范围
试点片区1-3 个汇水分区分区流量、关键井液位、截流设施监测问题片区诊断和技术验证。
区县运营5-15 个汇水分区DMA 监测网络、泵站和厂站数据接入区县级管网提质增效运营。
城市级运营全域污水系统厂站网一体化平台、模型分析和工单闭环地市级排水运营和绩效管理。
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八、预期建设成效

指标建设前建设后目标
污水收集率基准值提升5–15个百分点
外水入渗识别率基本为零≥80%分区可量化
运维响应时间人工巡查,>24小时告警后<4小时
运营报告产出人工编制,周期长自动生成,实时更新
综合方案

九、项目交付成果清单

交付类型交付内容说明
监测设备流量计、液位计、网关、截流井和泵站接入设备按分区计量和关键节点清单部署。
平台系统DMA 分区看板、趋势分析、异常诊断、工单管理支撑提质增效全过程运营。
分析成果分区水量平衡、外水入渗研判、异常管段清单用于指导清淤、修复和混错接整改。
项目资料实施方案、点位图、调试记录、培训资料和验收报告满足运营交付和绩效评价。

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