【案例】宿州智慧水系综合治理及运营维护项目

为促进行业交流进步，便于行业同侪互学互促，推动中国环境产业转型升级。E20环境产业圈层特推出《水务行业优秀案例汇编》，汇集了近150例案例，涉及村镇污水治理、工业废水治理、工业园区废水治理、水环境治理、市政污水管网、再生水回用、污泥处理处置等领域。

项目名称：宿州智慧水系综合治理及运营维护项目

推荐单位：深圳市水务科技有限公司

参与环节：智慧水务建设与运营维护

项目所在地：安徽省宿州市埇桥区

项目概况

宿州智慧水系综合治理及运营维护项目包含宿州市主城区黑臭水体综合整治工程（标段一）项目智慧水务建设与运营维护,包含汇源大沟、老沱河、沱河、铁路运河四条河道，河道全长25.7km，水域面积约82万m²。项目在2018年底开展智慧水务工程一体化设计、施工工作，项目实施单位为深圳市水务科技有限公司。项目通过河道上物联网感知设备，实时感知治理河道及其上下游水文、水质、气象、管网等全要素业务数据，形成“城市水系物联网”。将海量业务数据通过模型进行分析与处理，为运营和管理提供智能决策技术支撑，建立一套科学完整的智慧河道运营管理模式。

示范意义

宿州智慧水系综合治理及运营维护项目2021年入选住建部智慧水务优秀案例，2022年入选中化环保联合会智慧水环境创新应用案例，通过平台辅助处理排口异常偷排20余次，维护河道水清岸绿，避免污水横流区域6万平方米,得到用户的好评。如今宿州水系治理进入数字化时代，河道水环境质量显著提升，水体水质从黑臭达到地表IV类水。

项目亮点介绍

（1）实施效果

流域全要素治理及提质增效

将传统粗放模式下流域治理运营模式改造为应用先进技术手段的高效智能化运营的流域治理工作模式。

日常指挥调度及防汛减灾调度智能化

解决用户调度智慧智能化需求，实现在流域日常调度信息化运营及防汛减灾应急智能指挥调度。

流域水质管控智慧化

通过智慧水系综合治理及运营维护平台建设，在行业内率先实现流域治理全过程数据化运营，为管理人员提供有效的运营决策支撑。

（2）社会效益

通过公众号加强舆论宣传，发动群众积极参与到河道管理保护中来。对公众反映的问题及时解决、及时处理、及时反馈，注重与用户的良性互动。在全社会形成共治共建共享的良好氛围，确保河道整治取得切实成效。

（3）生态效益

通过构建宿州智慧水系综合治理及运营维护平台建立长效管理机制，推进治水工作常态化、长效化，做好水质监测、养护保洁智慧监管，令水质问题“发现即处理”，实现了污染事件斩草除根，保障了黑臭水体不再重现。

项目技术工艺/装备简介

（1）技术工艺/装备名称

技术路线

依据宿州市水系治理及运营维护平台规划总体要求，结合项目本身特点及相关项目建设情况，本项目的建设应遵循“统一设计、统一开发、适当改造、适时推广”的建设思路，建立“一个中心、一个平台、六个体系”的水系运营管理体系，适应于本地化、实用、可靠、安全的智慧水系信息系统。打通数据孤岛，建立信息整合的智慧水系综合治理一体化平台。

总体设计方案

宿州市水系治理及运营维护平台在架构上选用目前最先进的容器化、微服务架构，以云原生的方式构建运营维护平台。在技术架构上从下至上归结为物联感知层、数据层、数字化平台层、智慧应用层、智慧决策层五个层次。

技术亮点

①物联网感知应用

基于物联感知网实现对河道运营状态的实时感知，物联感知对网河道水质、水文、水面漂浮物、工业废水排放、河道周边违章施工、河道垃圾焚烧、水位越界等进行实时采集、监测和预警。

②AI智能分析应用

解决流域运营异常事件由被动触发向主动感知的转变，引入AI智能分析算法，对流域日常运营视频数据进行分析。通过AI智能分析算法训练对河道漂浮物、排口偷拍、绿化缺失、非法搭建、非法垂钓进行分析。

③大数据分析应用

基于运营大数据实现运营业务的智能联动分析，流域日常运营过程中气象、水质、水文及设备运行数据进行逐步积累，通过大数据分析气象对水质、水文影响，曝气机、泵闸开启对水质影响等关联性分析。

建设内容

宿州智慧水系综合治理及运营维护平台，通过河道上物联网感知设备，实时感知治理河道及其上下游水文、水质、气象、管网等全要素业务数据，形成“城市水系物联网”。以自动化遥感监测和视频集成监控为支撑，以流域全要素监测运营数据信息为基础，以流域模型为核心，基于基础地理信息数据，利用最新ICT 技术（物联网、大数据、人工智能等），实现流域环境立体式全域智能监控和业务全流程信息化，为运营和管理提供智能决策技术支撑。

①水域水质监控系统

集成展示河道、排口、泵闸站、重点排口等设施，关联其在线监测设备，接入实时在线监测数据；实现在线水质水位超标预警报警、视频实时监控；基于在线监测数据分析管理，实现数据总览、设备管理及统计分析与报表管理功能，建立完整的在线监测网络体系。为后续各项专题业务系统提供实时监测数据服务。

②巡查养护管理系统

巡查养护管理系统主要负责对水域范围内河道、泵站、闸站、重点排口、截流井、调蓄池等设施的日常巡查、清疏、维修等养护工作管理。利用先进的信息化手段建设配套的规范化、精细化的养护管理体系。

③流域智慧决策系统

结合水质水位实时动态监测数据，及时监控、预测、预警水质、水位状况，当发生水污染事件发生或防汛预警之后，迅速做出态势分析，通过模型分析、调阅历史案例、专家库、预案库，科学有效的进行应急处置调度和人员调度。

④公共信息服务系统

通过微信公众号，向公众发布城区河道水质、水文、视频监测数据，通过“随手拍”功能让普通市民能够参与河道监督治理，反馈问题通过综合治理平台予以流转、处理、跟踪和反馈，形成“全民护水”的局面。

⑤三维仿真河道模型

构建三维仿真河道平台，实现河道可视化管理。更直观呈现河道当前实时水质、水位、视频、设备工况、投诉处理情况，并与辅助决策系统对接，将模型模拟业务场景在三维仿真平台进行渲染，为运营管理者提供可视化的运营管理平台。

应用场景与运行实例

①实时监测科学治水

——从人工采集到“无人”采集

通过地面物联网监测的方式，构建物联网监测体系，实现全流域图片、视频、水质数据的“无人化”自动采集，实现河流环境质量和污染源数据的全面采集。形成强大的河道物联网综合治理平台，实现河道水环境在线监测、设备运行状态监测、视频信息在线监控，从而对治理水系进行全要素监测。

②全民护水、随手拍

——从自我治理到全民监督治理

运用“互联网+”技术搭建河道运营微信公众号，通过“随手拍”功能让普通市民能够参与河道监督治理，反馈问题通过综合治理平台予以流转、处理、跟踪和反馈，形成“全民护水”的局面、带动和发展“民间河长”协助“责任河长”巡河履职。

③数字孪生、智能调度

——从人工调度模式到智能自动调度模式

构建数字孪生三维仿真河道平台，实现河道可视化管理。手指点一点，全面掌控河道当前实时水质、水位、视频、设备工况、投诉处理情况。根据业务场景自动形成巡河任务，实现监控中心与移动作业终端的业务联动；根据水质报警情况可以智能联动曝气机、自循环泵等设备的开启来实现水质治理。进而对治理水系进行实时监测、预警分析、事件处理、综合调度。

④污染分析追根溯源

——从污染事件被动处理到智能预测主动处理

构建河道水质分析及污染源扩散模型，河道水质分析模型依据实时的监测数据结合水文、气象的实时及历史数据，对河道水质进行科学预测。河道污染源扩散模型对污染源扩散发展趋势进行模拟预测，根据预测结果及时对水污染风险进行预警。

⑤洪水预警行洪排涝

——从防洪事件的应急处置到智能分析事前预警

构建河道防洪排涝模型，对河道水位数据，泵站闸门设备运行情况及气象信息进行实时监测，通过气象、水文信息预测水位超过警戒值时间，系统根据实际情况，提供泄洪方案。监控中心及移动终端接收行洪指令，指挥人员依据泄洪指令，远程操控进行开泵排放水，避免城市内涝。

⑥涉水数据共建共享

——从数据孤岛到涉水全要素数据大融合

综合治理平台整合了治理河道涉水的水质水文数据、视频信息、设备工况，为可能发生的城市内涝、河道污染、偷倒偷排等事件精准处理提供了“大数据分析”服务，为进一步融入智慧城市“城市大脑”形成“治水小脑”奠定了基础。

（2）工艺/装备流程图

（3）项目部分案列照片

编辑：黄延丽