苏州河沿岸排水泵站放江水质水量自动监测系统研究.pdf

2 0 1 6 年 0 2 月第 O 2期 城 市道桥 与防洪 防洪排水1 2 3 苏州河沿岸排水泵站放江水质水量 自动 监测系统研究 余 凯华 ( 上海 市城 市排 水有 限公 司 ， 上海 市 2 0 0 2 3 3) 摘要 ： 上海 中心城 区尤其是 苏州河 沿岸多 为合流 制排水泵 站 ， 汛 期初期 雨水放 江情况 下 的短 时水 质状况 仍然不 容乐观 ， 缺乏 有效 的监测 与控制 。为此 ， 阐述 了拟在 苏卅I 河沿 岸排水泵 站开展 水质水量 监测 系统的研究 工作 ， 主要包括监 测系统 的总体设计 方案 、 建设 内容及 系统的功 能等 。该系 统的建成将 实现对 苏州河 沿岸排水 泵站放 江水质水 量的实 时监控 ， 为后续工程 性措施及 优化泵 站运行 提供依 据 ， 为上海建设 “ 智 能苏州河 ” 提供基 础数据 与技术支 撑 。 关键 词 ： 合 流制排水 泵站 ； 实时监测 ； 初期 雨水 ； 水质水 量 中 图分 类号 ： X8 4 文献标 志 码 ： A 文章 编号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 6) 0 2 0 1 2 3 0 3 0 引言 苏 州河作 为横 贯 上海 中心城 区 的主要河 道 ， 承担着 防洪 除涝 、生态景观 、旅游航运等 重要 功 能 。 目前 ， 苏州河 沿岸多为合流制排水系统 ， 采用 强排水模式 ， 设计暴雨重现期偏低， 尤其是在汛期 初期雨水 经市政泵站直接排入河道 的城 市面源污 染 ， 对 中心城 区的水系水质冲击较大 ， 短暂黑臭现 象 时有发生 。2 0 1 4年上海发布 了推进智慧城市建 设行动计划( 2 0 1 4 2 0 1 6 ) ， 其中重点专项之一 “ 智 能化城 市生命线 ” 中指 出 ， 要深 化智能水 网建 设 ， 推动新 兴信息技 术在 供水安 全 、 防汛 、 水 资源 与环境生态一体化管理等方 面的深度应用 ，建设 水资源管理信息平 台和供水调度刮玻璃信息平 台 ， 提升对全市水安全保 障、 水资源管理 的支撑能 力 。对放江水质水量进行 实时监 测是 了解泵站放 江污染状况 的主要手段 ，是 指导初期雨水治理设 施 建设和运行 的主要依据 ，也是 评价初期雨水治 理设施 、 社会 、 经济和环境效益必不可少 的基础 资 料。为此 ， 上海提出了拟在苏州河沿岸排水泵站建 设 水质水量在线监测 系统 ，为苏州河水 系全方位 监测 预报 、 事前 预警 、 事 中评价 、 事后评估 的业务 应用试 点提供基础数据与辅 助决策 。 1 建 设 目标 苏州河沿 岸排水泵 站放江水质水量 自动监测 收稿 日期 ： 2 0 1 5 1 0 2 2 作者简介 ： 余凯 华( 1 9 6 8 一) ， 男 ， 浙江绍兴人 ， 上海市 城市排水 有限公 司总工程 师 ， 从事 防汛排水 、 污水输送 工作。 系统 ， 利用 G I S技术 、 S C A D A技术 、 有线 无线通讯 技术 、 网络信息技术 ， 在对苏州河沿岸泵站基础空间 数据 、 泵站水质水量实时数据采集入库的基础上 ， 实 现对苏州河沿岸 3 0座泵站水质水量监测运行的数 字化管理。建成一个为苏州河防汛与水环境保护的 运行、 建设规划与运行管理决策提供服务的， 集中管 理于上海市城市排水有限公司，应用分布于各监控 管理部门以及相关单位的 ，内容涵盖苏州河沿线泵 站放江水质水量 自动监测 ，具有 国际领先水平的城 市排水系统防汛与水环境保护的监测信息系统。该 系统将为全面实现苏州河沿岸泵站放江水质水量 自 动监测、运行调度与管理业务信息化和 自动化提供 海量数据 ， 推动“ 智能苏州河” 的建设。 2 总体方案 该系统 总体架 构 由现场水质水量监测 、通讯 网络 、 管理应用平台三部分构成 ， 系统 网络及硬件 架构如下 图 1 所示。 现场监测站 的在线监测仪表与通讯控制器是 以总线方式连接 ( 主要 以 4 8 5为连 接端 口) 。现场 监测站与监测 中心连接方式可有两种 ： 其一 ， 采用 G P R S 进行无线数据传输 ； 其二， 采用企业内部网 络 ， 建立有线 网络传输 。两种方式在项 目实施 中根 据实施情况采用其 中一种方式 。采用无线方式进 行数据传输 ， 由于需和外网连接， 故需要增加防火 墙和路 由器设备l l l 。 3 系统设 计 该 系统建设 内容 主要包括水质水 量 自动监测 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 6 年 0 2月第 O 2期 城 市道桥 与防洪 防洪排水 1 2 5 p H值及仪表运行状态信息( 3 个试点泵站) 对 p H值仪表各项运行指标信息进行采集， 用以判定仪表运行工况是否正常 C O D值及仪表运行状态信息 ( 3个试点泵站 ) 对 C OD仪表各项运行指标信息进行采集 ， 用 以判定仪表运行工况是否正常 N H ： 一 N 值及仪表运行状态信息( 3 个试点泵站) 对N H ： 一 N 仪表各 项运行指 标信息 进行采集， 用以判 定仪表 运行工 况是否正 常 s s值及仪表运行状态信息( 3个试点泵站 ) 5 自动采样器运行状态及采样指令 ( 3 0个泵站 ) 6 7 8 取样 泵运行 状态及取样 指令 ( 3 0个泵站 ) 水 泵运 行状态信息 ( 3 0个泵站 ) 各仪表及现场数据采集设备供电状态( 3 0 个泵站) 9 仪表小屋室 内温度 、 湿度信息( 3 0个泵站 ) 对 s s 仪表各项运行指标信息进行采集 ， 用以判定仪表运行工况是否正常 对自动采样器各项运行指标信息进行采集 ， 用以判定仪表运行工况是否正 常 ， 在水质或水量超标情况下 ， 远程下达采样指令 ， 保 留超标 时段 水样 ， 以便 人工对p H值、 C O D 、 N H ： 一 N 和s s 进行化验。 对取样 泵运行状态进行监视 ， 并可远程下达开 、 停泵指令。 对泵站各水泵运行状态 ( 运行 、 停止状态 ) 及运行时间进行采集 ， 并通过水泵 铭牌 流量 水泵开启 时间对泵站现状流量进行计量。 对各仪表及现场数据采集设备供电电流、 电压状态进行监测， 保证供电系统 正常 、 稳 定运行 。 对仪表小屋内温度、 湿度进行采集， 以保证环境条件满足各仪表及数据采集 设备运行要求 。 温度 、 湿度信息 ， 放江量过程数据 。 ( 2 ) 历史 数据查 询功能 ： 可通过现场数 据采集 终端触摸 液 晶显示屏实现历史报表 、趋 势调用功 能 ，为 日常维护提供有效依据 。主要数 据 内容包 括 ： 仪表小屋室内温度 、 湿度信息 ， 各仪表及现场 数据采集设备历史供电信息 ，各仪表及现场数据 采集设备历史通讯情况 ， 水泵 、 取样泵运行时间信 息等等 ， 放江量过程数据 。 ( 3 ) 实时报警功能 ： 可通过监 视终端发 出警报 声音和系统报警标识 ， 进行实时报警 ， 主要报警信 息有 ： 仪 表小屋 室 内温 度 、 湿度超 标报警 ， 包含超 上限报警和低于下限报警 ；各仪表及现场数据采 集设备状态报警， 包含电压不足、 断电、 通信中断 等状态报警 。 ( 4 ) 远 程控制功能 ： 可通过监视终端 的操控按 钮 ， 对取样泵 、 阀、 自动取样器进行远程控制， 控制 设备的开 、 停等。 4 结语 苏州 河沿岸排水泵站放江水质水量监测 的实 施和开展将为综合整治和城市初期雨水污染控制 提供背景数据支持 ，为排水 系统 的防汛 安全 与水 质双赢调度模式提供决策依据 ，对于城市面源污 染的治理具 有较高价值 ，对城市河 流水 资源管理 具有深远意义。 参考 文献 ： 1 程江， 潘炜， 程晓波基于雨洪控制评估的自动化水质在线监测系 统 J 中国给水排 水， 2 0 1 2 ， 2 8 ( 1 9 ) ： 5 0 5 3 2 韩芸， 彭党聪， 许玮， 等 合流制管道溢流水质分析及特性研究 西安 建筑科技 大学学报 ： 自然科学 版， 2 0 0 7 ， 3 9 ( 6 ) ： 8 3 4 8 3 8 【 3 许莉， 余凯华， 丁敏， 等 初期雨水水质水量在线监测系统优化及 初步应 用 J 中国给水排水 ， 2 0 1 4 ， 3 0 ( 1 3 ) ： 1 1 0 1 1 4 | 七 七 七 七 电 七 t 七 七 七 七 | 七 七 七 七 | 七 七 七 七 七 | 七 七 | 七 电 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 |七 七 |七 七 电 七 电 | 七 七 七 电 七 七 七 七 七 七 七七 七 七七 七 七 七 七 七 电 七 七 七 七 七 七七 七 七 七 七 七 七 电 七 七 到 2 0 1 6年 6月底山西高速 E TC车道覆盖率将超 9 2 山西省高速公路不停车收费全 国联 网工程可行性研究报告 目前 已获省发改委批复 ，按照建设要求 ， 到 2 0 1 6年 6月底 ， 全省高速公路不停车收费系统 E T C车道覆盖率将达到 9 2 以上。 2 0 1 6年上半年 ， 山西省将新建 2 7 0条 E T C车道和 1 3 4个收费站 。山西省高速公路不停 车收费全 国联 网工程可行性研究报告 目前 已获省发改委批复 ， 按 照建设要求 ， 到 2 0 1 6年 6月底 ， 全 省高速公路不停车 收费系统 E T C车道覆盖率将达到 9 2 以上。 太原武宿机场停车场将建设两条 E T C车道 ，并将对已通车运营的 5 5 条高速公路实施 E T C车道改 造 ， 2 0 1 6年上半年 ， 交通部 门将对全省 E T C车道安全运行监视监测系统 、 全省 E T C联 网收费软件 系统 和 跨省 E T C网络安全系统进行升级改造 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m