一、方案综述
伴随城市建设的加速发展和气候变化导致降水量和强度的影响，城市排水系统面临巨大压力。智慧排水泵站系统全面提升排水泵站运行效能与管理水平。遵循 “精准排水、高效管控、资源优化、智能运维” 的核心目标，全力达成排水区域内全方位采集、传输、存储、运用、监管数据，充分契合城市规划部门、环保部门、市政管理部门，以及社区居民、专业运维团队等多元主体的实际业务诉求，建设现代化城市排水系统以及可持续发展的生态环境，有效防范内涝灾害，保障城市水循环健康稳定运行，大幅提升城市应对复杂水环境挑战的综合实力。
二、系统设计
本系统以标准化为基础、集约化为手段、生产运营为业务主线、提高生产运行效率、降低生产运营成本为目标的管控体系设计思路，完成系统建设并在城排及各所属厂站部署，深度集成城市排水及生产管理、设备管理、防汛应急指挥管理等业务系统，为各级管理人员提供绩效分析、防汛应急指挥、生产指挥和决策的监控平台。
三、系统架构
智慧排水泵站系统架构分为五层：设备层由各类传感器和智能设备组成，负责采集泵站运行过程中的各种物理参数和设备状态信息；传输层负责将感知层采集的数据传输到数据层和平台层；调度层存储和管理从感知层传输过来的大量数据；管理层是系统的核心枢纽，集成了数据处理、分析、挖掘和智能决策等功能；展示层通过友好的用户界面，为泵站管理人员、运维人员、调度人员提供便捷的操作工具，实现远程监控、智能管理和高效运营排水泵站。
四、系统功能
1.数据采集和存储
现地控制单元是泵站现场的核心控制与数据采集节点，具备强大的数据处理和传输能力，它将采集到的设备数据进行处理整合，上传至系统的监控中心服务器。配电数据是智慧排水泵站系统数据采集的重要组成部分，泵站的配电系统为所有设备提供电力支持，运行状态直接影响整个泵站的稳定运行。仪器仪表在排水泵站中分布广泛，涵盖液位、流量、压力、水质等多个方面，它们将采集数据上传汇总到监控中心，监控中心对数据进行存储、分析和展示，为泵站智能化运行管理提供全面的数据基础。
2.运行监测
厂区效果图以可视化方式呈现整个泵站厂区的布局和设施分布；工艺流程画面详细描绘了排水泵站内水的流动路径以及各个处理环节的工作流程；泵站运行监控以指示灯、数据列表等形式展示泵站运行时间、开机台数、机组运行状态、流量、水位等信息；单体机组运行监测展示泵站内每台单体机组的基本电气参数和运行参数；实时监测气象数据，包括气温、气压、湿度、风速、风向、降雨量等信息；实时监测污水水质参数，反映排水的污染程度和水质特性；实时采集电力参数数据，显示监控电力系统的运行状态。
3.自动化控制
实现机组一键启停功能，可自动完成开启或关闭电源、调节机组转速、控制相关辅助设备等操作，提高泵站运行效率，减少人工操作的不确定性和误差。
进出水闸门控制页面支持闸门控制和开度显示，闸门开度和荷载报警弹窗，运行数据达到设定值时自动停止，命令值超过设定值不能输入指令。
4.统计报表
系统根据泵站生产管理需求，生成多种类型的统计报表，支持以Excel、PDF等格式导出打印，便于进一步分析处理数据、存档和汇报。机组运行数据报表记录各机组的运行参数信息；泵站运行数据报表记录整个泵站的综合运行信息；水位记录报表主要聚焦泵站内各个关键位置的水位变化情况；配电报表记录泵站配电系统的运行数据；机组开停机时间统计报表专门统计各机组的开机时间、停机时间以及累计运行时间；污水雨水流量统计报表分别记录泵站在不同时间段内污水和雨水的流量数据；水质报表记录了泵站进水口和出水口的水质监测数据。
5.预警报警
对电压、电流、励磁数据、电机上下轴瓦温度、机组振动、机组噪音、技术供水压力和流量、排水水位、进水水位、流量等参数，设定安全阈值，监测实时数据，超出安全阈值平台立即报警。
6.趋势曲线
用于展示和分析泵站运行数据的重要工具，能将现场密集采集的趋势信号按时间戳还原，生成趋势图。通过图形化的方式直观展示数据随时间变化的趋势，帮助操作人员更好地了解泵站的运行状态和性能。
7.事件记录
记录软件相关运行信息，包含开启软件记录、登录记录、操作按钮记录、设备通讯报警记录等。记录站内所有设备的操作事件、报警事件及报表等，并在LCD上显示和按需打印。
8.电气主接线图
通过颜色和图标直观呈现电气设备的运行状态，如断路器、隔离开关的开合情况，母线、变压器等的工作状态。有助于操作人员判断设备是否正常运行，是否存在过载、欠压等异常情况。
9.网络拓扑图
展示泵站所有接入网络设备架构图，直观显示各设备网络通讯运行状况，当出现通讯故障时能快速查出原因，方便维护。
10.视频监控
用于实时监控泵站现场情况，保障泵站安全运行。支持多品牌摄像头接入平台，支持摄像头联动抓拍、摄像头控制等云台功能。通过视频监控，操作人员可以直观地了解泵站现场的运行状态，及时发现并处理异常情况。
11.用户管理
包括用户管理、角色管理、权限管理。用户管理用于录入和管理使用本系统的用户信息；角色管理也叫用户组管理，管理系统的使用角色，每个角色有一定的权限关联，某个角色的人员具有该角色相应的使用功能；权限管理对监控系统的各个功能模块、产品分级，不同的权限级别可查看对应的功能和产品。
12.智慧运维系统
系统创建机组电子档案，通过机组运行参数和维护维修记录，实现泵站完好率达标。实现运行考核，包括员工考勤、排水任务、污水达标率等关键指标。考核划分为泵站整体考核、单台设备考核、班组作业考核，通过运维规划与严格监管排水泵站，有力保障城市排水系统顺畅运行，满足区域内雨水及污水高效排放的需求。
13.信息管理系统
系统整合主设备状态监测、建筑物安全监测、视频监控系统、门禁系统、环境监测、雨水预测及积水风险预测等模块，实时监测泵站设备的运行状态和建筑物的安全状况，同时提供视频监控和门禁管理功能，确保泵站安全运行。此外，系统可对泵站周边的气象条件、水质污染程度等环境要素进行实时采集与分析，并依据先进的雨情预测模型，为科学制定排水调度方案提供可靠的数据支撑，高效处理与排放雨水、污水，实现优化配置与可持续利用城市水资源。
14.工业网络安全系统
排水泵站调控中心系统需要防止外部边界发起的攻击和侵入，防止未授权用户非法访问系统、非法获取数据、入侵系统并进行重大的非法操作；需要确定不同的安全区/域以及不同的安全防护技术措施和要求；测试、比较、分析安全防护的技术手段和产品，满足调控中心安全产品、数据传输网络的生产需要，根据调控中心安全级别进行安全设施部署，从技术和管理两个层面全面保护排水泵站业务系统的安全。
五、用户价值效益
通过实时监测水压、流量等数据，并根据排水需求自动调节泵组运行状态，实现排水的智能化控制，使泵站运行达到机组启停自动化运行，实现无人、少人值守，提高排水效率?。
系统通过实时监测设备运行状态，及时发现故障隐患并进行预警和维护，减少设备故障率，降低维修成本。此外，通过优化设备运行方案，提高设备能效，降低运行能耗?。
通过实时监测水质、水压等数据，及时发现水质污染和排水安全隐患，并进行预警和处理，保障排水安全。
通过视频监控、门禁系统等手段，加强泵房安全防范，防止人员和设备遭到破坏?。安全生产视频数据和现场巡检相结合，达到随启随停零事故。
系统实现远程监控、超限告警、远程调度、运维管理等功能，为泵站巡检运维、内涝治理分析等工作提供便捷、高效的信息化支持，?提升管理效率?。
系统通过实时监测和分析排水管网、河道水位等关键数据，帮助城市管理者及时了解城市排水系统的排放能力和排涝能力，为应对极端天气和降雨事件提供预测、预警和决策支持，降低城市内涝现象的发生?。
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