1城市排水行业发展需求
在城市市政建设中,排水系统是非常重要的一项内容,承担着城市排水防涝的任务。近年来,我国的城市化建设获得了较大的发展,无论是经济还是规模都得到了较大的提升,这种情况的存在,也对城市排水系统提出了较高的需求。而在我国很多城市中,其现有的排水系统还处于较为落后的状态,且以财政全额或差额拨款的方式进行管理。在这种情况下,其在实际运行上也存在着缺乏风险意识、缺乏市场意识的情况,并因自动化监控程度较低而使实际工作效果不能够满足需求。同时,随着我国基础设施逐步开放,国外部分知名的排水企业也纷纷进入到国内,并以此对我国本土排水企业产生了非常强势的冲击,使其面临到非常严峻的生存危机,为了能够保持我国排水行业的健康发展,就需要能够对现有的排水模式进行积极的创新。
2采用广域网络优化调度管理系统的必要性
随着我国社会水平的提升,我国城市、工业建设都得到了非常迅速的发展。与此相对应的,我国的排水系统管理模式还较为落后,并因此对城市的进一步发展产生了较大的制约。在此种情况下,如何能够对原有运行模式进行优化、在对城市排水系统管理进行创新、加强的基础上保证城市排水系统能够以更为文明、安全的方式进行,则成为现今城市排水企业必须引起重视的一项问题。目前,城市排水管理模式主要存在着以下问题:
2.1管理效率较低
在现今城市化进程、行业特征飞速推进的情况下,城市泵站以及排水管线的数量也在不断增加,在城市的四处都具有排水泵站。而在对数据进行采集时,还更多的是依靠人工记录、抄表等方式进行,而缺少一套高效、科学的手段对这部分数据非常庞大的资源进行收集与分析,并因此使整个系统管理水平处于较低状态的基础上使管理效率存在着低下的情况。以西安为例,市内现有泵站40余座泵站站点,人工成本占运行成本达到52.9%,人工成本占比非常高,不仅对于职工来说其工作强度非常高,也会使该项工作的开展成本居高不下。
2.2运行数据采集滞后
在传统运行管理模式中,主要是由不同泵站值班人员根据现场情况以及设备运行参数对排水系统的运行方式进行确定,而不同泵站值班人员在将本站点设备运行数据进行上报之后,才能够由中央控制室在获取全部数据的基础上对整个排水系统进行全面的调度。从这里我们可以看到,在这种管理模式中,存在着较为严重的信息滞后现象,很可能以此使调度出现滞后,进而引发污水满溢甚至是城市排水安全事故。不仅对城市排水系统的安全运行是一种隐患,也不能对城市人民的安全作出保障。
2.3职工意识淡薄
我国现有的排水行业主要从上世纪80年代初开始兴起,在实际建设、管理方式上主要是由政府统一进行建设,并以事业单位全额或差额拨款方式进行管理。在这种运行机制以及管理方式下,排水行业在工作开展的过程中很少对工作运行效益以及运行成本进行考虑,职工也缺少竞争、风险以及市场意识。而在技术层面,大部分职工的技术也已经很难满足现今城市排水泵站建设的技术要求。可以说,上述情况的存在,都对我国城市排水系统管理工作的开展产生了较大的影响与阻碍,急需通过一套具有广域、网络特征的先进调度管理系统建设实现排水工作的高效运行。
3广域网络优化调度管理系统
3.1总体设计
广域网络优化调度管理系统是一种在数字通讯、自动化、网络控制技术应用的基础上通过规范管理等现代化管理手段的结合应用所形成的一种以运行现场、中央控制室以及排污管网为主体的具有数字化特征的网络排水系统监控平台。在该平台中,其以泵站管理标准化为发展目标,以“无人值守、有人巡视”为管理原则,在大大降低城市排水管理工作人力占比的基础上使排水单位从之前的劳动密集型产业逐渐向着技术型产业进行转变,在实现管理科学化、工作标准化、运行自动化、环境园林化、职工技能化的基础上更进一步提升城市排水泵站管理水平。其中,“无人值守、有人巡视”是一种非常具有创新性的城市排水系统管理模式,其是以新建设的广域网络优化调度管理系统为基础,在对排水泵站设备实现自动化控制的基础上实现泵站现场的自动、手动控制以及中央控制室的远程控制。再配以城市排污管网、中央控制室以及运行现场三者共同形成的数字化排水监控体系建设在该体系中实现排水系统管理数据、图像以及语音的三位一体。通过该项功能能够对城市排水系统自动报警、综合调度以及实时监控需求在良好实现的基础上,将原有排水管理人工值班的方式转变为以系统中央控制室为主、以较少工作人员巡视为辅的现代化排水系统管理模式。
3.2系统框架及软件构成
3.2.1系统框架在广域网络优化调度模式中,对于排水系统实际运行过程中的液位情况、供电情况、运行图、故障报警信息、通讯状况、泵机工况、图像以及控制参数设置等功能都通过广域网络优化调度系统以综合调度、实时监控以及远程控制等方式进行实现,而主要控制核心则由PLC模块负责调度与操作。
3.2.2软件构成软件方面,该系统以SQLSever6.0作为本系统的数据库软件,通过其所具有的强大数据服务功能以及数据管理功能更好的对泵站运行数据的查询、存储、分析统计、数据浏览以及报表打印等功能进行实现。
3.3管理内容
基于排水专业广域网络优化调度管理系统中的GIS应用软件,以城市基础地形图为基础,以排水管网数据为核心,紧密结合排水管网管理需求,实现可视化、排水泵站管理和重现期分析等功能,为排水单位的科学管理提供有力支撑。具体的管理调度内容如图2所示。
3.4实施流程
3.4.1运行信息自动采集在广域网络优化调度管理系统中,其在运行过程中会根据城市泵站实际运行情况以及排水工作管理需求以实时、自动的方式对不同工况点的通讯情况、供电参数、安全信息以及工艺参数等进行采集,且能够在此过程中对重点位置的泵站进行重点、更高层级的监控。
3.4.2多种控制方式并用,在广域网络优化调度管理系统中,其具有很多种控制方式,能够在不同工况情况下实现受控设备可靠、安全的运行:第一,现场手动控制方式。在该种控制方式中,系统现场操作人员能够根据实际工作需求通过触摸屏、现场开关等设备的操作实现对现场设备的开、关、停等控制,该方式主要应用在特殊情况以及设备检修情况下的操作需求;第二,全自动控制方式。在系统中,PLC控制器通过不同类型变送器的传输,则能够以对现场控制设备的状态信息以及仪表设备参数进行实时的采集,保证信息采集的及时性以及精确性。同时,其还能够根据实际操作需求实现顺序控制、联锁控制、故障报警、过程控制以及设备的开、关、停等操作;第三,远程控制方式。在该种方式中,则由系统中央控制室直接对泵站现场设备进行远程操作,而当中央控制系统同系统PLC控制模块中断连接时,PLC控制模块则会自动将控制方式从远程控制转变为本地自动控制,以此保证泵站控制系统能够在无人值守情况下得以稳定地运行。
3.4.3人力优化配置,在对广域网络优化调度管理系统建设之后,则能够对排水系统管理“无人值守,有人巡视”的模式进行良好的实现,并以此使更多的工作人员从之前的泵站值班工作中得到了解放。在此情况下,企业则可以通过内部用人机制改革、内部分配方式的应用逐步实现企业不同管理工作的升级优化,如组建养护分公司,加强管网的巡视力量,增加管线、窨井的日常巡查、维护盲区管理;加强监控力量,增加监屏、遥控、调度、事故应急处理人员;扩大营业监察队伍,工作涉及到排水用户流量计校验、及时查处违规排放、阻止偷排和漏排等。以此从多个领域、方向更好地提升排水工作服务水平。
4广域网络优化调度管理系统在西安市政排水专业的应用
西安现有泵站40余座泵站站点,设备自动化控制水平低,大部分泵站设备需要人工操控,人工成本在泵站运行总成本中的占比很高。目前,在南门、朝阳门、西门等泵站引入广域网络优化调度管理系统,真正实现了监管控一体化的调度模式。系统自建成投入运行后,提升了单位的运营效率,实现泵站设备运行状态一目了然,预警信息及时准确,中心调度人员对泵站工作人员的工作状态及泵站设施的现场情况实时掌握。不仅解决了管线的整体调度问题,还能及时应对突发事件,提升管理效率的同时,最大限度降低了风险,确保系统安全运行。具体来讲,经过广域网络优化调度管理系统以及新排水管理模式的应用,获得了非常显著的工作优化效果:①城市配套功能进一步增强。通过管理模式的转变,也对单位的精细化管理带来了积极的促进作用,并以此使整个城市的截污率以及环境保护能力得到提升。②排水专业综合竞争力得到提高。通过项目的实施,排水泵站技术含量能够大幅度提升,在行业改革和市场竞争中更具核心竞争力。在转变模式之后,污水管网覆盖面以及排污能力也能得到较大提高,能能够更大限度的促进行业减轻政府财政支出。③劳动成本大大减少。在传统管理模式中,以城市50座泵站站点、每个站点4名值班人员计算,就需要200名值班人员。而在模式创新后,则能够使所有的泵站都实现无人化管理模式。通过该种转变的实现,仅劳动成本一项,每年就能够节约近790万元的生产成本,同时,随着城市未来建设规模的不断加大和泵站管理区域的扩大,该经济效益也会更加明显。
5结论
城市排水是现今城市发展、建设过程中非常重要的一个环节,也是非常艰巨的一项任务,需要我们能够对该项工作引起充分的重视。在上文中,我们对城市排水泵站调度系统管理新模式进行了一定的研究,经过实践表明,该系统不仅能提高排水泵站设备的自动化控制水平,减少运行人员的工作量,大大降低人力成本,而且应用效果十分显著。建议将本系统进一步推广应用到城市排水泵站的管理调度专业中,以提高整个给排水行业的管理调度水平。
作者:叱华娟单位:西安市市政设施管理局
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