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AI在智慧城市供水与排水方面的应用在智慧城市供水与排水方面，人工智能（Artificial Intelligence, AI）正发挥着重要的作用。
利用AI技术，智慧城市能够更加高效、智能地管理与运营供水与排水系统，带来诸多便利与环境效益。
一、供水方面的应用AI技术在供水方面的应用主要涵盖了供水系统的监测、管理与优化。
首先，AI可以通过对供水管网进行智能监测，并实时分析管网的运行状态。
传感器、物联网以及大数据分析等技术可以帮助实时监测供水管网的压力、流量等参数，从而及时发现管网中的故障或泄漏。
AI还能通过数据分析来预测供水需求，帮助管理者合理规划供水量，提高供水的可靠性与稳定性。
其次，AI在供水管理与优化方面发挥了重要作用。
通过建立供水系统的模型，并结合实时数据与预测结果，AI可以智能调控供水系统的运行。
例如，当供水需求低峰时，AI可以自动调整泵的工作模式，减少能耗与运营成本。
AI还可以利用数据分析来优化供水管网的布局，提高供水系统的效率与容错性。
二、排水方面的应用AI技术在排水方面的应用同样具有重要意义，主要体现在排水系统的智能监控与运维优化上。
在排水系统的智能监控方面，AI可以借助传感器与监测设备获取排水管网的运行数据，包括流速、水位等参数。
通过对这些数据进行实时分析，AI能够及时发现管网中的问题，如堵塞、泄漏等，并向相关工作人员报警与处理。
此外，AI还可以通过分析历史数据与趋势预测，提前发现管网的潜在问题，从而有效避免抢修与维护工作的紧急性。
在排水系统的运维优化方面，AI技术发挥着重要作用。
AI可以根据监测与分析结果，智能调控泵站与阀门的运行，以实现排水系统的高效运行。
AI还能通过优化排水系统的布局、管道材料与维护策略等方面来降低排水成本，提高排水效率。
此外，AI还可以对大量的排水数据进行挖掘，分析出具有价值的信息，为城市决策者提供科学参考。
三、AI在智慧城市供水与排水中的挑战和前景尽管AI在智慧城市供水与排水方面的应用取得了显著成果，但仍然存在一些挑战。
科技成果——智慧型市政排水管网水体在线监
测分析系统
成果简介
该系统包括感知层（硬件设备安装）、网络层（数据的收集、回传和交互）、应用层（服务平台搭建和数据分析、处理）和信息发布层（客户端），通过在高密度聚乙烯缠绕结构壁B型管内安装各种在线监测设备、视频监控设备，在管道下方铺设感温光缆，收集管道设备运行信息、雨污水水体数据及排水视频图像，并监测管道泄漏情况。
水质监测数据采集器，泄漏监测数据采集器和视频信号采集模块将以上数据通过4G网络上传到网络层，再由网络层传输到智慧排水管网监控平台。
智慧管网监控平台的数据库服务器和业务应用模块对数据进行分析，并存储到云平台，通过对数据进行真伪筛选、模式识别、建模分析等相关操作，实现移动终端应用、动态报警管控、排水管网水体监测和数据统计分析等。
该系统可克服管道恶劣环境条件，实现市政排水管道密闭空间COD、氨氮、总磷、悬浮物（SS）、溶解氧（DO）、电导率、浊度、pH、流量、液位、温度等雨污水指标在线监测。
应用情况
河北省辛集市辛兴街黑臭水体改造段，监测总长度为2公里，在线监测指标包括COD Cr、氨氮、悬浮物（SS）、浊度、溶解氧（DO）、pH、流量、电导率、液位、温度等，而且能实时视频监控管道雨污水排放情况，形成城市排水一张网、一张图。
智慧水务——排水泵站综合信息管理系统解决方案一、系统概述排水泵是将各种污(废)水由低处提升到高处所用的抽水机械。
由安置排水泵及有关附属设备的建筑物或构筑物(如水泵间、集水池、格栅、辅助间及变电室)组成排水泵站。
排水泵站按排水的性质可分为污水泵站（生活污水和生产污水）、雨水泵站、合流泵站和污泥泵站等。
按在排水系统中所处的位置,又分为局部泵站、中途泵站和终点泵站。
智慧排水综合信息管理系统是城市防汛排涝和日常污水排放、处理的综合监管平台。
借助该系统，相关部门可全面掌握城市排水现状、及时采取防汛排涝措施，可实现城市排水系统的全方位监控和全局化调度管理。
圣启科技排水泵站无人值守系统，通过对各排水泵站进行改造，建设排水泵站自动化系统，强化排水泵站的区域调度及全程调度，最终实现排水泵站的无人值守，达到减员增效和提高管理水平的目的。
二、系统组成智慧排水综合信息管理系统采用集散式设计理念，按照多级监控中心设计。
相关部门内建立总监控中心，各排水管理处、污水处理厂、中水处理厂内建立二级分控中心。
监控总中心负责对整个城区排水系统进行全面的监控和管理，各二级分控中心负责辖区内排水设施的监控和管理。
城市污水排水监控系统城市雨水/街道排水监控系统三、硬件设备1、排水泵站监控设备排水泵站监控设备安装在排水泵站现场，主要功能如下：◆监测格栅机前、格栅机后水位；监测泵站出水量；◆监测排水泵的启停状态、保护状态、控制模式和电压、电流等运行参数。
◆支持手动控制、自动控制、远程控制格栅机和排水泵的启停；支持远程切换控制模式。
◆智能轮换排水泵启动顺序，延长设备使用寿命。
◆工业平板电脑实时显示监测数据和相关设备运行状态，支持触控操作。
◆水位超限、电流超限、人员进入等状况发生时，立即上报告警信息。
◆采用模块化设计，每台格栅机、排水泵独立监控，便于维护。
◆支持光纤、以太网、RS485总线、GPRS等多种通信方式。
◆支持远程修改工作参数、升级程序，实现远程维护。
智慧排水方案智慧排水方案：保护城市脉络，净化社会环境城市的生命线莫过于排水系统。
随着城市化的不断推进，城市排水问题也日益突出。
如何高效处理城市排水，减少污染物的排放、保护城市环境，是摆在我们面前的一项重要课题。
幸运的是，随着科技的不断进步，智慧排水方案的出现为我们提供了一条新的道路。
智慧排水方案，顾名思义就是利用人工智能和物联网技术，对城市排水系统进行监测和管理。
通过实时数据采集和处理，智慧排水方案可以帮助城市管理部门及时了解排水情况，提前发现潜在问题，并采取措施加以修复。
这项技术在排水设备的维护和管理中具有重要的作用。
智慧排水方案的核心是数据采集和分析。
通过在排水管道中安装传感器和监测装置，可以实时采集排水流量、水质和温度等信息。
这些数据通过通信网络传输至中央服务器，经过专业分析处理后，可以提供详尽的排水情况报告。
这种实时监测系统不仅可以提供准确的数据支持，还能够对异常情况做出及时响应和处理。
智慧排水方案的另一个重要功能是智能化管理。
通过分析大数据，智慧排水方案可以为城市管理者提供决策支持。
比如在排水系统出现故障或者管道堵塞时，系统可以自动发出警报，并提示维修人员前往现场进行处理。
这种智能化管控方式，既提高了工作效率，又能够避免人为疏忽导致的问题。
除了数据采集和管理，智慧排水方案还可以通过技术手段对城市排水进行改善。
例如，根据排水系统的数据分析，可以判断哪些区域容易发生积水或者倒灌现象。
通过对地势和管道进行改造，可以有效防止这些问题的发生。
此外，智慧排水方案还可以结合水质监测系统，实现对城市排水中的污染物进行监测和净化。
这种综合性的智能管理方案，不仅可以提高城市排水的运行效率，还能够保护水资源，净化环境。
智慧排水方案的实施离不开各方的共同努力。
首先，政府需要提供资金和政策支持，鼓励城市管理部门推广智慧排水方案。
其次，科技企业和学术机构应加大研发力度，提升技术水平和设备质量，推动智慧排水方案的发展。
城市智慧排水（城市排水远程监控系统）
一、概述
城市智慧排水（城市排水远程监控系统）综合应用了包括GIS地图、物联网、云计算、在线监测、工业自动化控制、网络通信及排水管网模拟在内的技术手段，建立起了一个能够长期、有效、动态管理排水管网大量空间数据和属性数据的基础平台，并融合排水管网数字化管理过程中所需的各种业务处理和专业分析模块，最终形成一个具有连接排水管理部门各业务单元信息、数据存储管理和决策分析等多种功能于一体的“智慧排水综合管理信息平台”。
城市智慧排水（城市排水远程监控系统）是城市防汛排涝和日常污水排放、处理的综合监管平台。
借助该系统，排水公司可全面掌握城市排水现状、及时采取防汛排涝措施，可实现城市排水系统的全方位监控和全局化调度管理。
二、系统架构
城市排水远程监控系统是采用集散式设计理念，按照多级监控中心设计。
排水公司内建立总监控中心，各排水管理处、污水处理厂、中水处理厂内建立二级分控中心。
监控总中心负责对整个城区排水系统进行全面的监控和管理，各二级分控中心负责辖区内排水设施的监控和管理。
城市排水远程监控系统架构
三、通信平台
排水公司总监控中心与各二级分控中心之间租用光纤并建立VPN专网来搭建通信网络。
排水管理处分控中心与各排水泵站之间租用光纤来搭建通信网络；立交桥、重要路段等分布分散且不具备光纤接入条件的监控点，采用GPRS或3G无线网络来做为补充。
四、管理软件
测点总览界面
视频集中监控界面
数据统计分析界面
六、主要硬件设备
1.排水泵站测监控设备
排水泵站监控设备
排水泵站监控设备DATA-9201安装在排水泵站现场，主要功能如下：
◆监测格栅机前、格栅机后水位；监测泵站出水量；
监测排水泵的启停状态、保护状态、控制模式和电压、电流等运行参数。
◆支持手动控制、自动控制、远程控制格栅机和排水泵的启停；支持远程
切换控制模式。
◆智能轮换排水泵启动顺序，延长设备使用寿命。
◆工业平板电脑实时显示监测数据和相关设备运行状态，支持触控操作。
◆水位超限、电流超限、人员进入等状况发生时，立即上报告警信息。
◆采用模块化设计，每台格栅机、排水泵独立监控，便于维护。
◆支持光纤、以太网、RS485总线、GPRS等多种通信方式。
◆支持远程修改工作参数、升级程序，实现远程维护。
排水泵站监控设备安装现场展示：
2.污水处理厂和中水处理厂监控设备
水厂监控设备
情况1—污水处理厂和中水处理厂已实施本地集中监控：
水厂测控终端可通过OPC接口的形式从现有监控系统软件中获取水厂监控数据，并连同监控视频一并传送给监控总中心。
情况2—污水处理厂和中水处理厂未实施本地集中监控：
水厂测控终端需增加数据采集和设备控制模块，采集水厂内进厂和出厂水质、进厂和出厂流量、沉淀池和贮泥池液位、水泵和水处理设备运行状态等数据信息，并连同监控视频一并传送给监控总中心。
3.立交桥及重要路段监控设备
立交桥及重要路段监控可采用两种方式：
（1）通过GPRS网络远程监测水位
此种方式下，选用投入式水位计DATA-51系列和水位监测终端DATA-9201监测现场水位，并通过GPRS网络将水位数据传送给排水管理处分控中心。
为灵活布设测点、不受供电条件限制，建议选用太阳能供电型水位监测终端。
投入式水位计太阳能供电型水位监测终端监控设备安装现场展示：
立交桥水位监测点重要路段水位监测点（2）通过3G网络远程监控实时视频
此种方式下，选用视频摄像机和视频监控终端DATA-9201监控现场实时视频，并通过3G网络将监控视频传送至排水管理处分控中心。
为了降低运营费用，可选择只在汛期实施无线视频监控。
监控设备安装现场展示：
七、城市智慧排水（城市排水远程监控系统）案例分享
保定市排水总公司数字化信息管理平台建设
一、项目背景
保定市排水总公司共管辖15个排水泵站和3个污水处理厂。
其中，排水泵站又分为污水泵站和雨水泵站两种，污水泵站主要负责市区居民生活污水的收集和排放；雨水泵站主要负责汛期雨水的收集和排放。
3个污水处理厂分别将多个排水泵站输送来的雨、污水进行集中净化处理。
二、平台建设
按系统功能可划分为3层，即数据采集层、数据传输层和系统应用层。
1、数据采集层
雨/污水泵站的数据采集：泵站内安装DATA-9201泵站测控终端，通过各种接口（开关量DI、模拟量AI、串口COM）与现场设备进行对接，最终泵站所有数据通过RJ45网口转至光纤网络传输至监控中心服务器。
泵站内设置本地二级中心，方便维护人员管理泵站内的设备。
污水处理厂的数据采集：由于部分污水处理厂已建有DCS系统，已经能够实现本地的运行管理，平台采用软件对接的方式（OPC对接、数据库对接等）获取污水处理厂的现有数据。
对于没有DCS系统的污水处理厂，则采用与雨/污水泵站一样的数据采集方式。
2、数据传输层
考虑到泵站、污水处理厂等监控数据的实时性以及视频传输数据量很大等因素，现场终端设备一律采用了支持千兆传输的交换机，并采用铺设光纤的方式将数据传输至监控中心。
3、系统应用层
平台软件采用平升组态工具二次开发而成，可实时、动态显示泵站、污水处理厂的运行监控数据，以及地道桥和泵站/污水处理厂的生产现场视频信息。
三、建设成果
该项目自2012年建设至今，各级管理人员可远程查看各泵站、污水处理厂、地道桥的实时监测数据、设备运行状态和现场视频图像，并可与现场维护人员进行实时对讲。
平台软件可集中显示所有报警信息并能够以声、光和短信等多种形式通知值班人员，以便故障得到及时处理。
软件还可自动生成各种分析曲线和统计报表并支持按照时间、类型、监测点等多种形式查询历史信息，大大减轻了管理人员的工作量，提高了管理效率。
保定排水总公司数字化监控现场
保定项目监控中心。
