城市生命线监测体系建设路径-吉佳水务
来源: | 作者:吉佳 | 发布时间: 2025-09-09 | 10 次浏览 | 分享到:
本文聚焦城市生命线监测体系中排水部分的建设路径,指出排水系统对城市安全运行的重要性。从排水设施基础数据全面采集与整合(构建数字化档案)、智能感知设备广泛布设与运用(实时监测运行状态)、高效数据传输与处理系统构建(保障数据流转与分析)、精准风险预警与应急处置机制打造(快速响应故障)、多部门协同与公众参与推动(形成合力)五个方面详细阐述建设路径。最后总结排水部分建设的核心与实践意义,展望未来发展方向。

城市生命线监测体系是保障城市安全有序运行的关键,其中排水系统作为城市的 “血脉”,其监测体系的建设至关重要。完善的排水监测体系不仅能够有效预防城市内涝,还能提升污水处理效率,保护城市水环境,对城市的可持续发展意义深远。以下将详细探讨城市生命线监测体系中排水部分的建设路径。


一、排水设施基础数据的全面采集与整合

准确详实的基础数据是构建排水监测体系的基石。城市的排水系统涵盖了排水管网、泵站、污水处理厂、检查井、排放口等诸多设施。对于排水管网,要精确掌握其长度、管径、材质、走向、铺设年代等信息。例如,通过先进的探测技术,如地下管线探测仪,能够清晰确定管网的空间位置,避免因施工等活动对其造成破坏。同时,利用地理信息系统(GIS)技术,将这些管网信息进行数字化录入与可视化呈现,构建出直观的管网地图,方便后续的管理与维护。


对于排水泵站,需收集其设备型号、功率、流量、扬程、运行时间等数据,以此评估泵站的运行效率与健康状况。污水处理厂的相关数据更为繁杂,包括处理工艺、处理能力、进出水水质指标(如化学需氧量、生化需氧量、氨氮、总磷等)、污泥产量及处理方式等。检查井的位置、深度、井盖状况,排放口的位置、排放标准、受纳水体等信息也都应纳入基础数据库。


以成都为例,其智慧排水综合管控平台整合了多部门资源,管护着中心城区 7600 多公里排水管网,建立了涵盖地理信息系统、物联感知系统、业务管理系统和污水下河快速溯源系统等 4 个子系统的庞大体系。通过全面采集各类排水设施数据,为城市排水防涝的智慧化管理奠定了坚实基础。


二、智能感知设备的广泛布设与高效运用

智能感知设备犹如城市排水系统的 “眼睛” 与 “触角”,能够实时获取排水设施的运行状态信息。在排水管网中,可安装液位计、流量计、水质传感器、压力传感器等设备。液位计能够实时监测管内水位,一旦水位超过警戒值,系统可迅速发出预警,提示可能出现的排水不畅或内涝风险。流量计则用于测量水流速度与流量,有助于评估管网的排水能力以及判断是否存在异常流量变化,如管网泄漏时流量会出现异常波动。水质传感器可实时监测污水水质,一旦水质指标超出正常范围,便能及时发现污染源,为污水治理提供依据。


下穿隧道、下沉式道路和低洼区域等易积水地段,是排水监测的重点区域。在这些地方安装积水监测设备,如 “隧道积水监测机器人”,当积水超过一定深度,该设备能立即联动声音、灯光报警,同时自动调整交通指示灯为禁行状态,并将信息推送至监测平台,以便应急队伍及时响应。此外,还可设置巡检机器人对隧道内部的温度、烟雾、有毒有害气体等进行不间断监控,保障隧道内的消防安全。


南京市在城市生命线安全工程城市内涝专项建设中,累计建设摄像头、电子水尺、积水报警器、液位计、流量计、智能井盖、车载视频等物联感知设备共 544 套,并共享了其他相关传感设备 1293 套。这些设备全方位、实时地监测排水设施运行状况,极大提高了城市的安全韧性。


三、构建高效的数据传输与处理系统

大量的感知设备产生的数据需要快速、稳定地传输至数据处理中心。采用无线通信技术,如 NB-IoT(窄带物联网)、LoRa(远距离无线电)等,这些技术具有低功耗、广覆盖、低成本的特点,非常适合排水监测设备的数据传输。通过构建专用的数据传输网络,确保数据在传输过程中的准确性与及时性,避免数据丢失或延迟。


数据处理中心运用大数据、云计算等先进技术,对海量的排水数据进行分析与处理。一方面,通过数据挖掘技术,能够从历史数据中发现排水系统运行的规律,如不同季节、不同时间段的流量变化规律,从而优化排水设施的调度管理。另一方面,利用实时数据分析,对排水系统中的异常情况进行快速识别与预警。例如,当多个液位计同时监测到水位快速上升且超过阈值时,系统可判断可能发生内涝,迅速启动应急预案。


四、打造精准的风险预警与应急处置机制

基于全面的数据采集、高效的感知设备与数据处理系统,建立精准的风险预警机制。根据不同排水设施的运行参数设定合理的预警阈值,当监测数据触及阈值时,系统立即通过短信、APP 推送、声光报警等多种方式向相关管理人员发出预警信息。


同时,制定完善的应急处置预案。针对不同类型的排水故障,如管网堵塞、泵站故障、污水泄漏等,明确各部门的职责与应急处置流程。一旦收到预警信息,应急队伍能够迅速响应,携带相应的设备与工具赶赴现场进行处置。在处置过程中,通过监测平台实时掌握现场情况,对处置效果进行评估,确保问题得到彻底解决。例如,荆州市在城市生命线安全监管系统运行中,对于监测到的燃气报警事件和供水泄漏报警事件等,能够通过三方联动协调工作机制及时有效处置,保障城市基础设施的安全运行。


五、推动多部门协同与公众参与

城市排水监测体系的建设与运行并非单一部门能够完成,需要多部门协同合作。水务部门负责排水设施的规划、建设与日常管理;城管部门协助维护排水设施周边的环境秩序,防止违规占压、破坏排水设施的行为;环保部门则在水质监测与污染治理方面发挥重要作用。各部门之间应建立常态化的沟通协调机制,实现数据共享、信息互通,共同应对排水系统中的各类问题。


此外,公众参与也不可或缺。通过宣传教育,提高公众对城市排水系统重要性的认识,引导公众爱护排水设施,不随意倾倒垃圾、排放污水。同时,鼓励公众积极参与监督,当发现排水设施存在问题时,能够及时向相关部门反馈,形成全社会共同关注与保护城市排水系统的良好氛围。


总结

城市生命线监测体系中排水部分的建设,是一项以 “数据驱动、智能感知、协同联动” 为核心的系统工程。其建设路径围绕五大关键环节展开:首先以基础数据采集与整合为根基,通过 GIS 等技术构建排水设施数字化档案,为后续监测提供精准依据;其次靠智能感知设备布设为 “神经末梢”,覆盖管网、易涝区等关键场景,实时捕捉水位、水质、流量等核心指标;再以高效数据传输与处理系统为 “中枢大脑”,依托 NB-IoT、大数据技术实现数据实时流转与智能分析;进而通过精准预警与应急机制形成 “风险响应闭环”,确保故障快速识别、高效处置;最后以多部门协同与公众参与为 “外部支撑”,打破部门壁垒、凝聚社会合力,构建全方位保障体系。


从实践来看,成都、南京、荆州等城市的案例已验证该路径的可行性 —— 通过各环节的无缝衔接,既能有效防范城市内涝、控制水污染,又能提升排水设施的运维效率,最终为城市安全运行与可持续发展筑牢 “排水防线”。未来,随着技术迭代与管理优化,排水监测体系还将向更智能、更高效、更具韧性的方向升级,进一步夯实城市生命线的保障能力。