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| 发布时间：2024-04-16 16:18:02 | 来源：中国智慧城市大会 | 作者：本站编辑 | 浏览次数： |
一、建设背景
为实践“两山”理论、响应国务院发布的《水污染治理行动计划》，从2016年开始，鼓楼区开始对区管25条河道进行水环境整治，其中2016-2017年完成了消除黑臭水体整治，2018-2020年基本完成了消除劣五类水体整治工程。整治后如何确保攻坚成果、实现长效机制成为今后的工作重点。为此鼓楼区水务局紧跟大数据时代智能化管理的时代步伐，充分运用新一代信息技术，提出建设“鼓楼区智慧水务大数据综合管控平台”（以下简称“智慧水务平台”）的建设需求。智慧水务平台通过构建智能感知、数据融合、智慧应用三大体系，实现对城市水环境的精准监测与动态管理，在全面提升城市精细化管理水平的同时，推动了智慧城市的建设步伐，取得了良好的社会反响。
二、建设内容 1 项目建设总体情况 2018年，鼓楼区水务局全面启动排水信息化建设，通过公开招标确定由南京市测绘勘察研究院股份有限公司承担实施工作。按照急用先行原则统筹规划设计、分期迭代建设，逐步实现鼓楼区排水管理的精细化管养、精确化预测、精准化调度，建成“鼓楼区智慧水务大数据综合管控平台”。项目累计投入经费1922.96万元，覆盖范围为鼓楼区全区，区域面积约53.35平方公里。 鼓楼区智慧水务大数据综合管控平台通过排水信息资源整合，形成“户-网-站-厂-河”一体化排水数据体系，厘清水务管理设施“一本账”，建成水务设施数据底座，实现水务设施数字资产“一图总览”；通过逐步建设智能物联网感知体系，以信息化手段感知鼓楼区水务基础信息及水情、雨情、工情等水务全息信息，包括河道视频监控、重要泵闸、截流井设施电气控制、流量、液位、水质、水浸监测等，实现重要水务设施的“一网感知”；围绕城市内涝、黑臭水体等城市治理突出问题，应用信息化手段加强河湖水体常态化管护，统筹防汛排涝与水环境多目标协同保障，实现数据管理、实时监控、水质保障、养护监管、防汛调度等“一屏智管”；紧扣水务管理实际业务需求，实现信息化、智能化的排水运营监管移动端APP应用，打造便捷高效的城市排水管理服务应用体系，实现水务业务管理服务“一机掌控”；充分应用物联网、大数据、人工智能等新技术，集成智能无人机巡河、排口排水AI智能识别、水质水情智能预警等应用，建成水务管理“智慧大脑”。鼓楼区智慧水务大数据综合管控平台建设同步鼓楼区水环境整治攻坚成果，始终坚持鼓楼区智慧水务建设过程与应用服务的系统性思维，大力提升水务管理工作质效。 2 项目解决的具体问题 通过本项目的建设，有效解决如下具体问题： （1）水务信息资源开发利用不够，内部整合程度低 在排水管理信息化进程中，信息资源分散，未进行有效的数据整合，缺乏对数据的有效抽取汇集、建库管理、分析加工，对业务决策支撑能力不够强。 （2）监测感知体系较单薄，透彻感知不够 水务感知监测体系存在覆盖范围不够、数量不足，监测种类不全面、技术标准不统一等问题，导致数据的维护、应用和共享能力不足，无法有效支撑“智慧排水”统筹发展及泛在感知的需要。 （3）模型算法支撑能力不足，系统和业务融合不深入 水务专业模型算法和服务能力不足，依托预测预报的决策支撑能力相对薄弱，高新信息技术的潜能尚未得到充分挖掘，整体水平不能满足应用需要。 （4）排水养护管理信息化程度低，缺少有效的养护监管手段 排水管理部门需要定期对辖区内管网及相关设施进行巡查，以确保城市排水安全。传统养护管理手段信息化程度低、养护监管监督能力不足，无法实现管理与养护的信息化和动态化。 （5）辅助决策分析能力不足，“智慧化”程度低 现有的管网数据管理、监测设备实时数据的“智慧化”分析程度低，服务决策能力不足，难以将海量排水信息进行及时处理与分析，并做出相应的辅助分析决策建议。 3 项目实施技术路线 3.1 项目顶层设计 根据对鼓楼区排水管理业务需求的充分调研与工程应用实际需求的理解，进行项目顶层设计。系统总体架构设计采用SOA的技术架构，形成“六横两纵”的体系结构，以排水设施基础数据汇聚和各感知监测点数据采集为基础，平台为核心，通过统一门户实现对排水数据、应用和服务的集成。全面提升智慧水务平台系统效能，实现排水管理的更全面的感知、更整合的资源、更主动的服务、更科学的决策、更主动的控制和更及时的应对。 图1 系统总体架构设计
3.2 项目规划内容 鼓楼区智慧水务大数据综合管控平台按照急用先行原则统筹规划设计、分期迭代建设，逐步实现鼓楼区排水管理的精细化管养、精确化预测、精准化调度。 第一阶段（2018.07-2019.12）：通过全面梳理鼓楼区排水设施现状数据，建成智慧水务“一张图”；通过安装液位仪、监控探头等智能感知设备，建设物联感知“一张网”。 第二阶段（2020.05-2021.05）：进一步对排水信息资源进行整合，形成“户-网-站-厂-河”一体化排水数据体系；深化开发“智慧水务”应用场景，实现巡查养护、水质保障、排水运营、养护监管、监控调度方面的智慧应用。 第三阶段（2022.04-2023.06）：聚焦鼓楼区水务智慧防汛建设，建立贯穿汛前、汛中、汛后全流程的业务支撑平台，提高城市防汛管理能力。 第四阶段（2022.01-至今）：为保证智慧水务平台的高效运行，开展平台运维项目，确保数据库的及时更新与监测设备及平台功能的稳定性、安全性和高可用性。 3.3 技术路径 （1）建成排水数据底座，水务数字资产“一图总览” 通过水务设施数据调查，构建鼓楼区相关的管网、泵闸、排口、截流井、净水站等水务设施的汇聚一张图。 （2）构建物联感知体系，重要水务设施“一网感知” 采用ES集群和协议网关负载均衡等大数据技术，建立物联统一接入平台，提高海量数据高效存取效率，实现对排水设施的远程监视和自动控制。 （3）建立智慧管理平台，业务应用“一屏智管” 充分利用新一代信息技术，采用微服务架构模式，建立水质提升、养护监管、行业监督、防汛指挥四大管理体系，实现从排放水源至受纳水体的全周期智慧水务综合管控。 （4）建设移动互联APP，现场业务“一机掌控” 应用移动互联技术，开发排水管理移动端应用，实现水务业务管理服务随时、随处可用。 （5）实现水力模型优化，辅助防汛调度“一库智治” 基于GIS的时空分析和集成优势，建立内涝与积水分析、排水调度辅助决策模型等知识库，根据现有雨量、汛情、水位、管网等信息，进行模型预测分析，提供智能化实时管控及预测调度辅助决策。
三、创新点 1 夯实排水数据底座：排水设施+GIS 结合国家重点关注的水环境问题，针对水务发展的现状，建成基于排水设施“一张图”的精细化服务平台，为“智慧水务”框架打下坚实的数据基础，涵盖排水相关的管网、泵站、截流井、水闸、排放口、净水站等水务设施，为城市水务的建设、养护、管理提供准确完整、清晰可见的数据，实现水务资产动态实时掌握，各类水务设施数据的精确查询与分类统计。 2 构建智能感知体系：物联网+水务监控 排水管理包括整个城市或区域的河流河道、排水管网、设备设施的监测，将中控、监测、视频等感知设备进行串联，在水务监管网络中进行联网，实现对各类数据的收集、汇总，为水务调度提供实时数据支撑。 3 建立专项知识库：模型分析+智能调度 集成水质监测、泵站运行、视频监控、河道水位、管道液位、截流井液位、曝气喷泉净水设施运行状态等数据，建立内涝与积水分析、排水调度辅助决策模型，进行模型预测分析，为水务生产运营调度提供辅助决策支持和应急预案支持，实现生产调度智能化和可视化。 4 落地日常养护抓手：大数据分析+排水养护 通过对日常巡查问题、积淹问题、管网缺陷问题、投诉问题以及问题处置率等数据，分析热点问题、热点区域、周期性问题，为养护计划制定、养护监督计划制定的科学性提供历史数据分析决策支撑。 5 创新排水AI应用：AI分析+排口监测 以深度学习技术为核心实现对排口视频数据的AI视频边缘分析，实现对排口全天候的AI图像识别监测，及时发现排口晴天排水并报警，结合排水管网数据对排口进行溯源分析，定位管道上游可能存在偷排现象的单位，及时上报管理部门对偷排单位给予相关处置。 6 深挖管理难点痛点：暗涵+可视化 针对暗涵管理难点及痛点，通过暗涵整治及可视化监测，在智慧水务平台实现暗涵的可视化监测、报警及溯源分析，为处置污水溢流、污水入河等应急事件提供有效支撑。
四、推广价值 智慧水务平台的建设实施有效解决因现场情况不明、人员流动资料不清造成的管理问题，减少了工程建设中的重复投入，节省大量成本。同时，平台集成截流井、闸坝、河道曝气喷泉等设施的自动控制系统，实现排水设施的远程自动化控制，减少人员的现场工作量，极大地节约了鼓楼区排水设施运营成本，经济效益显著。 项目成果结合城市建设中的精细化、智慧化管理思路，摸清全区排水管网现状和排水设施现状，可为环境治理工程提供基础数据和分析决策数据。建立了基于排水全过程监控体系，提升了业务部门的科技执法含量和管理精细化水平，增强了鼓楼区水务部门突发事件应对和处置能力，为鼓楼区防汛调度、水质保障、设施养护、行业监督等提供信息化保障平台和服务平台，取得了良好的社会效益。 经过几年的实践与业务应用打磨，智慧水务平台取得了良好的应用成效。自平台上线以来，受到业主单位的一致认可，获得多家媒体关注报道，同时也吸引了不少其他城市及单位的领导前往鼓楼区水务局参观调研智慧水务平台的建设及应用情况，具有较大的行业影响力。目前项目运行模式已在多个城市进行同步推广，其成果应用前景和推广的使用价值是显而易见的，对国内其他省市类似项目具有较好的借鉴作用。
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