智慧水务触角如何深入传统排水行业？ 粤海水务的多场景应用和实践

传统水务系统如何利用智慧化建设思路颠覆业务场景，实现科学、精细的系统管理是行业面临痛点问题。在2023（第十届）上海水业热点论坛现场，粤海水务高级经理/深圳市科荣软件股份有限公司副总经理杨涛阐述了“双碳”背景下的智慧水务实践，传统的排水运营管理手段已无法满足生态保护及精细化管理要求，需以科学治理理念为基础，以信息化手段为抓手，推进新一代信息技术与排水业务深度融合，建设智慧排水信息化平台。

粤海水务高级经理/深圳市科荣软件股份有限公司副总经理杨涛

01业务遍布17个省区，面向行业提供智慧水务一体化解决方案

杨涛介绍到，粤海水务是广东省省属企业，依托数十年对港安全供水的管理经验、文化和理念，发展为集原水、自来水、污水处理、水环境综合治理、清洁能源、科技研发等于一体的全产业链大型综合水务企业，目前业务遍布全国17个省区，水处理规模达5700多万吨/日。

粤海水务在全国各地建设管理污水项目50多个，项目建管水平、污水处理工艺、出水稳定性均处于行业领先水平，其中，典型项目包括云南·昆明污水处理项目、广东·汕尾东部水厂工程、江苏·无锡污水处理项目、广东·开平污水处理项目等。

粤海水务深耕环保事业，参与广东·广州东山湖水质提升项目、广东·汕头练江国考断面项目、广东·潮州枫江深坑国考断面达标攻坚工程等多个城市黑臭水体治理、湖库水环境综合治理及河流水环境综合治理项目，通过高水平服务推动水环境持续改善。

目前，粤海水务旗下的深圳市科荣软件股份有限公司，作为国家高新技术及广东省首批专精特新企业，具有电子与智能化专业承包一级、CMMI5等资质，分别在重庆、香港等地设立了子公司，能够面向行业提供从源头到龙头智慧水务一体化解决方案，智慧水务业务遍及全国近20余个省（自治区）。

02切入痛点，形成智慧排水解决方案

1.明确排水系统管理痛点问题

杨涛表示，排水系统管理需要紧盯河道断面水质达标，提高污水收集率，进厂水浓度达标等核心目标， 按照系统化治理思路，将关注点放在“源、网、厂、河”一体化管控上。

从源来说，源头管控的关注点在于排水源头雨污分流改造、排水源头监管，难点主要集中在源头繁杂，管控难、监管难；

从网来说，管网管理的关注点在于摸清设施家底，掌握设施运行情况；提高管网覆盖率，完善污水收集空白区；提高管网完好率，修复管网缺陷；清污分流改造、减少外水入侵；难点主要集中在庞大资产管理难，污水管网覆盖待完善，老旧管网维养不足，雨污混接严重；

从厂来说，污水处理的关注点在于保障污水处理能力，保障处理工艺与设施稳定、高效地运行；难点主要集中在污水厂满负荷运行，处理能力不足，污水厂进水浓度低，难处理；

从河来说，关注点在于判断河道断面水质达标与否，判断降雨对河道污染影响，区分流域内外污染源，污染溯源与问题排查；排口管理、污染溯源。难点主要集中在污染影响因素多、范围广、排查耗时长。

针对排水系统管理难点及痛点，需要以科学治理理念为基础、信息化手段为抓手，推进新一代信息技术与排水业务深度融合，从分散在“源、网、厂、河”的问题出发，实现排水系统的智慧化管控。

2.厘清智慧排水建设思路

排水管理中常说，“黑臭在水里，根源在岸上，关键是排口，核心是管网”，粤海水务的智慧排水建设思路也分别落在源头管控、过程管控、末端调度、监管一张图中。

（1）源头管控

源头管控端的建设思路：1）排污户溯源分析：水质监测数据异常报警、监测数据溯源分析、排污变化趋势预测、模型模拟异常溯源、排污管道标定、排污企业识别；2）河道溯源分析：河道异常水质报警、排口异常排放报警、溢流污染与河道水质响应分析、河道污染决策评估。

（2）过程管控

过程管控端的建设思路：1）管网运行管控：充满度、内涝、溢流分析、淤积、外水分析、管网资产全要素管理、管网空间拓扑分析等；2）运维作业管控：清淤、设施维修任务闭环管控、排口和泵闸站巡检及情况上报、外勤人员作业监管、智能移动外业等。

（3）末端调度

末端调度端的建设思路：实现具备厂网河联合调度能力，包括厂网河不同时段叠加分析，多情景调度，污水排放量分析，污水收集率分析，提质增效专题分析，应急事前预报、事中响应、事后总结。

（4）监管一张图

监管一张图端的建设思路是实现排水全要素运行监管一张图，其中包括污水厂模块、排水管网模块、泵站模块。通过对“源、网、厂、河”排水全要素的智慧化管理，打造智慧排水数据中心，从污染源、治理工程、运营管控、排水要素等方面，构建多维度、多层次、多时段纵横关联构建排水系统时空拓扑和管控体系。

03打造智慧排水系统，应用服务多个项目

智慧排水系统建设包括一张智能感知网和一套应用体系。其中，一套应用体系是基于统一平台，打造“一盘棋建设，一站式管理”的排水应用体系，包括展示层、应用层、支撑层、控制层、感知层。

智慧厂站通过厂站自动化控制、运行仿真与预测、智慧化运营管理、全厂数字化安防，借助精准曝气、碳源投加和除磷、泵组优化运行、污水厂专家智能决策等先进技术应用，构建全工艺段自动闭环控制，实现由“人工经验+传统自动化控制模式”向未来全机器智能控制模式转变，达成优化调控、节能降耗、集中监控、高效运营。

智慧管网包括排水管网GIS、综合业务管理、排水感知监管、排水智能分析等应用子系统，排水数据资源池及厂网调度一张图建设。

排水感知监管系统通过水位计、流量计等仪器的持续监测，感知管网运行水位、管网过水能力，监控汇水片区来水量，判断异常来水；通过“厂-站-网-户”一张网监测数据的分析，实时动态反映管网运行状态；利用大数据算法，实现智能预警报警，提前预判风险。

排水管网GIS系统提供排水设施全要素 “一张图”展示，支持丰富的地图操作和查询工具，为决策分析提供有力的依据；同时，建立排水设施数据采集标准和空间数据模型，支持对排水设施全生命周期管理，实现了排水数据的采集、维护等流程化管控。

排水综合业务管理系统以排水单元标准化、业务流程化管理为抓手，通过梳理排水户与排水单元关联管网、泵站污水厂关系，实现了管网联户进厂、污水收集全覆盖的排水单元管理；通过雨污接驳井的水位、水质周期性监测，结合降雨量进行数据分析，实现了对排水单元雨污分流改造以及排水行为评估分析，自动推送整改建议的排水单元监测。

排水智能分析系统，构建排水模型平台，基于机理、数理模型，对排水系统的运行情况进行分析评估，为智能化决策提供支撑。系统能够提前预判污水管网中管网淤积、污水冒溢、雨污混接、入渗严重区域等问题，提升问题发现的及时性及运维排查的效率；同时，基于河-厂-网-源模型，可快速追溯对应的排口、排放单元，实现针对性排查，节省时间和人力物力。

厂网调度一张图，汇聚排水资产、设施运行状态、污水厂生产、流域断面监测等数据，全方位、多维度展示排水系统运行状况；基于实时降雨、管网运行实时监测数据，以及对未来降雨和城市积水情况预测评估，支持汛期应急物资、人员、车辆统一指挥；运营效果评估，排水风险管控，实现排水系统全闭环督导与考核。

目前，粤海水务智慧排水系统已经在各地进行了成功应用，典型案例包括汕尾、潮南、汕头等地项目。

潮南智慧排水管理平台建设项目

项目概况：在陇田、陈店、司马浦3个片区、3家污水处理厂，配套排水管网约300公里，14个泵站和约200个截流井。

项目成果：通过建设厂网SCADA系统，统一监管潮南排水厂站及管网运行情况；建设管网GIS、设备管理、水质管理及应急通讯系统，辅助潮南排水管网、设备、水质及应急管理决策建设，实现污水厂、排水管网、截流井、污水提升泵站、合流泵站等重要单元一体化监控和管理。

枫江水环境综合整治工程智慧排水项目

项目概况：枫江流域综合整治项目，重点加快污水处理厂和配套管网建设、实现厂网一体化监管，生活垃圾无害化处理和中小河流整治等工程，加快补齐短板，完善流域内环保基础设施。

项目成果：通过管网运行分析、排水管网分析、外水入渗入流分析、管网淤积分析、排污溯源分析、河道污染溯源分析、提质增效专题分析、污水收集率分析，实现排水管网溯源、运行、运维、污水收集、提质增效等厂网一体化智能分析。

汕尾全地埋智慧污水厂

项目概况：污水总处理规模20万m³/d，一、二期规划建设污水处理规模各10万 m³/d，总占地110076m²，本项目为一期工程，即水质净化厂建设规模为10万 m³/d，一期新建厂外污水管道总长30.93km，厂外污水提升泵房3座；尾水排放管道总长约 2.18km。

项目成果：通过建设精确曝气系统、碳源投加及除磷系统、泵组优化运行系统、智能专家决策系统建设，赋能生产工艺，减少人工干预、实现工艺稳定、节能降耗。

县级污水厂集控中心

项目概况：广东某县14个镇级污水厂，每个污水厂的设计规模为1000吨/日，合计1.4 万吨/日，采用改良AAO工艺。

项目成果：对区域各污水厂进行全自动控制以及集中监控、统一调度管理，正真实现污水厂无人值班（少人值守）的运行模式，实现统一决策，调度保障处理水质达标和安全。

最后，杨涛表示环境产业未来发展存在很多的不确定性，作为企业，要扎实地做好产品和技术，坚持不断地科技创新，不断地攻克关键技术，解决卡脖子问题。期望在未来不确定的道路上与同行一起，依托于E20高端的创新平台，不断地深化交流合作，共享行业的经验，激发行业内在的创新活力。

编辑：李丹