在数字浪潮奔涌的今天,智慧城市建设已成为提升城市治理能力和公共服务水平的关键路径。作为国家级经济技术开发区和山东省重点发展的黄渤海新区,烟台经济技术开发区(烟台黄渤海新区)积极拥抱数字化转型,在数字政府建设领域持续发力。其中,“排水管网智慧监管系统”的成功应用,成为守护城市地下“生命线”安全、提升城市韧性、优化管理效能的典范案例,展现了计算机系统技术服务在城市精细化管理中的核心价值。
一、 项目背景与挑战:城市“血管”的隐忧
城市排水管网如同人体的“血管系统”,承担着雨水排放、污水输送的重要功能,其安全、稳定、高效运行直接关系到城市防洪排涝安全、水环境质量和居民生活质量。传统的地下管网管理长期面临诸多痛点:
- 信息“黑箱化”:管网分布错综复杂,历史资料不全或不准,缺乏统一的数字底图,管理依赖经验和图纸,难以精准定位和决策。
- 状态“不可知”:管网内部健康状况、淤积程度、破损渗漏等情况无法实时感知,问题往往在造成地面塌陷、污水外溢等严重后果后才被发现,被动应对。
- 运维“低效率”:巡检依赖人工,覆盖面有限,响应速度慢;养护计划凭经验制定,缺乏数据支撑,可能导致资源错配或养护不足。
- 应急“响应慢”:面对暴雨内涝、管道突发爆裂等紧急情况,缺乏快速预警、精准定位和协同调度能力,影响抢险效率。
针对这些挑战,烟台黄渤海新区以数字政府建设为统领,引入先进的物联网、大数据、GIS(地理信息系统)、智能感知和模型模拟等计算机系统技术服务,打造了“排水管网智慧监管系统”。
二、 系统核心功能与技术架构:构建“感、传、知、用”智慧体系
该系统构建了一个从数据感知到智能应用的完整闭环,其核心架构与功能包括:
- 全面物联感知层(“感”):在关键管网节点、泵站、易涝点等部署水位计、流量计、水质传感器、视频监控、智能井盖等物联网设备,7×24小时实时采集管网运行状态、环境数据及设备工况,变“不可见”为“可视化”。
- 高速可靠传输层(“传”):利用5G、光纤、NB-IoT等通信技术,构建稳定、安全的数据传输网络,确保海量监测数据能够实时、准确地回传至数据中心。
- 智慧大脑分析层(“知”):
- 一张图管理:基于GIS技术,整合管网空间数据、属性数据、实时监测数据,形成全域覆盖、三维可视的“排水管网数字孪生体”,实现资产全生命周期管理。
- 智能预警诊断:利用大数据分析和AI算法,对监测数据进行深度挖掘。系统可自动预警管网高水位、低流速(可能预示淤堵)、水质异常、井盖异动等风险,并能初步诊断问题原因和位置。
- 水力模型模拟:集成城市排水水力模型,在暴雨来临前进行模拟推演,预测内涝风险点和积水深度,为防汛调度提供科学依据;也可模拟分析管网改造、扩建方案的效果。
- 高效协同应用层(“用”):
- 智能巡检养护:系统根据管网健康度评估模型,自动生成科学、精准的巡检路线和养护计划,推送至移动终端,指导工作人员高效作业,并实现工单闭环管理。
- 应急指挥调度:发生应急事件时,系统一键启动预案,快速定位事故点,自动分析影响范围,最优调度周边应急队伍、设备和物资,并通过移动端实时跟踪处置进展,实现跨部门协同指挥。
- 决策分析支持:为管网规划、改造、雨污分流工程等提供长期运行数据分析和效果评估,辅助管理者进行科学决策。
三、 应用成效:安全、效率与效益的多维提升
自“排水管网智慧监管系统”投入运行以来,为烟台黄渤海新区的城市管理带来了显著变革:
- 安全防线更加牢固:实现了对城市排水命脉的24小时不间断“体检”和风险预警,将事后补救转为事前预防和事中快速处置,极大提升了城市应对内涝、管网事故等突发事件的能力,有效保障了人民群众生命财产安全和城市稳定运行。
- 管理效能显著提升:管理方式从“人海战术”向“数据驱动”转变。巡检养护的针对性和计划性大大增强,资源利用效率提高;问题发现和处置周期大幅缩短,平均响应时间提升超过50%。
- 经济效益日益凸显:通过预防性维护,减少了因管道破裂、地面塌陷造成的重大修复成本和社会损失;科学的养护策略延长了管网设施使用寿命,降低了全生命周期成本。
- 社会效益持续释放:减少了城区内涝和污水溢流事件,改善了人居环境和水生态环境,提升了市民的满意度和安全感,为新区营造了更优质的营商环境和生活空间。
四、 启示与展望
烟台黄渤海新区“排水管网智慧监管系统”的成功实践,是数字政府理念在市政基础设施管理领域的生动体现。它证明,通过深度融合计算机系统技术服务与城市治理需求,能够有效破解传统管理瓶颈,赋能城市精细化、智能化管理。
随着技术的不断演进,该系统将进一步与城市CIM(城市信息模型)、城市运行管理服务平台等深度融合,探索融入AI预测性维护、无人机自动巡检、机器人管道检测等更多先进技术,推动城市“生命线”管理向更智慧、更自主、更韧性的方向持续迈进,为烟台黄渤海新区的高质量发展和新型智慧城市建设奠定坚实的地下基础。