试论智慧水务在城市生活污水处理中的应用

摘 要：随着人口数量与资源之间的矛盾日益加剧，水资源短缺和严重的水环境污染问题已经成为影响人们生活的重要问题。文章结合城市污水处理设备及工艺，提出基于物联网的城市智慧水务系统应用，分析了智慧水务系统的建设，并进一步探讨了应用智慧水务系统实现多个城市污水处理点的远程统一集中管理，完成城市污水处理调度与协调的智能化，从而实现城市生活污水的有效治理。

关键词：智慧水务;污水处理;云平台;物联网

一、 引言

人口数量与资源之间的矛盾日益加剧，多数地区已经出现水资源短缺或严重的水环境污染问题。随着全球云计算、物联网等新一轮信息技术迅速发展和深入应用，许多国家都提出智慧城市、智慧地球概念，我国智慧城市已经上升到国家的经济、科技战略层面，水务管理是城市管理的重要组成部分，智慧水务是智慧城市建设的必然延伸，“智慧水务”理念也随之产生。城市生活污水中含有大量污染物，包括固体悬浮物、有机物、含氮化合物、磷酸盐、钾钠及重金属离子、菌类生物群，这些污染物若不加处理或处理程度不足而排入江水河流，會导致水体富营养化以及毒性积累，最终危害人体健康，甚至阻碍城市经济发展。当今的污水具有高浊度高浓度的特点，我国多年来传统的“一级处理”及“二级处理”的水处理工艺以及设备不能满足要求，处理后的水质不达标，因此，城市污水处理设备、工艺、管理系统的自动化、信息互联化和智能工业化的管理已刻不容缓。

二、 智慧水务系统建设

（一）智慧水务建设的难点城市生活设施所产生的废水是城市生活污水的主要来源，不同的生活设施所产生的污染物的成分也大相径庭，其污染负荷和季节性变化也都很难把握，而且各个地区社会经济发展的不同以及人文因素使得污水处理难度增加，因此智慧水务系统管理污水的建设十分必要。

（二）智慧水务建设的要求智慧水务在城市污水处理中的应用，必须建设智慧水务体系，而智慧水务体系建设，主要基于智慧水务数据资源建设要求，数据主要包括监测数据、基础数据、业务数据和多媒体数据。污水处理厂和泵站的生产指标及生产运行数据实时远程监控，信息采集，智能预警尤为关键。

（三）智慧水务处理城市污水实现的目标利用先进的物联网技术，使城市生活污水运营系统更加智能化、生产更加高效化、管理更加方便化、决策更加科学化、服务更加周到化、从而实现污水建设的智慧化。

（四）智慧水务处理城市污水实现构架

从物理方面理解，智慧水务系统架构的组成部分主要是污水处理厂内的检测和控制设备、基于云计算的监控中心平台和使用终端，三者间又分别通过移动互联网而关联，监控中心能够检测并控制城市内所有污水处理厂，从而形成一套基于物联网的完整的智慧污水处理系统。可以根据物联网技术三层结构（应用层，传输层，传感层）原则，建立智慧水务系统，实行远程集中管理，进行“智慧治水”。传感层，通过传感器完成对城市各个地区污水处理厂的进出水水质进行检测并对进出水量进行检测，完成基础数据的采集;通过环境参数和设备参数自动检测，将相关数据通过网络上传至监控中心，并接受和执行监控中心传回来的指令，从而实现污水处理厂数据的统一化管理和其无人值守，实现设备故障的提前预警;同时对水厂系统中的水表读数与运行数据实现远程监控，把收集到各种物理量转化为数字信号的开关量或模拟量，使其具备传输中心集体处理的基础，该层作为最为庞大的一层，也是基础的一层，具有典型的物联网技术的特征。传输层，在基础信息采集完成之后，需要传输采集信息，可采用4G网络将采集到的信息传输到应用平台层。应用层，应用平台层将接收到数据，设定运行数据的历史数据趋势，以图形界面提高直观比较;水质数据与运行模式和原污水变化的交叉分析。该层具有以下两种处理模式：第一，定时接受来自污水处理厂测控系统上传的环境参数和设备参数，并交给平台分析和决策，根据检测参数和节能智能模型通过互联网自动实现对设备自动控制，实现智能管理;第二，通过短信等通信方式来告知管理员，管理员可以根据查看视图诊断和定位故障，依靠系统自动给予的决策和处理方式，进而操作来修复故障。所有工单根据规范记录备案。这里要说明云监控中心平台同时也是管理人员的操纵平台，可以给污水处理厂的处理设备发送控制指令，并且该平台还能检测故障并及时修理。最终可以实现人机一体化管理的目的。

三、 智慧水务在城市生活污水处理应用实现

供水公司采用数字化管理平台将大量数据实时分析和处理，在每个污水处理厂和泵站安装数据采集装置，将系统中生产运行的数据通过无线网络传送至总部，统一存储，集中应用。系统通过实时监控和智能分析各个数据，进行分类和预警，当存在问题时能随时随地的通知相关工作人员，并对其提供辅助和建议，以精细和动态的方式来管理水务系统的运营，使其数字化，现代化，智能化，从而形成“智慧”化管理。进行全程定位、跟踪和监控。构建双向可控的车船资源与人力的网络化信息交互与调度系统，形成基于物联网技术的现代信息资源管理中心，使其智能化管理。对蓝藻打捞、运输、处理、再利用过程的数据集中管理;结合可视化的动态界面;智能化处理问题，提高效率。

四、 结语

综上所述，从管理而言，污水处理就是解决信息孤立问题，建立信息平台，实现智能化，自动化排水，降低人工成本，提高管理效率，辅助污水处理企业实现工艺度优化，信息化，智能化的管理理念。

参考文献：

[1]吴巍.智慧水务系统在城市供水中的应用[J].中小企业管理与科技，2018（3）：152-153.

作者简介：琚颖燕，供水分公司滨海分公司。