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随着浙江省五水共治的开展，农村生活污水治理已经成为重要的部分，农村生活污水处理设施的建设，投资很大，建设起来的设施能够长效运行，还需要对这些设施进行进一步的智能化管理，即建设相应的监控管理系统，对农村生活污水设施进行管理，并实现实时监控。

水工业

    1、引言

    农村生活污水主要管理对象包括厕所用水、厨房用水、洗涤用水等，通过图1流程进行处理和收集。

    农村生活污水收集广泛，设施分散，人工管理难度大，必须依赖信息化手段，完成大量管道及终端设施的管理，污水处理监控管理系统建设的目标是全面监控XX县农村污水处理，完成从污水排放到管网输送过程，到污水处理终端设备，最终到排放口的整个过程的监控，并对窨井井盖的运行状态进行实时监控。实现农村污水处理监控的流程化、智能化，在监控中心里监测分散的农村污水处理并进行统筹管理，全局规划。通过监测及时发现污水排放和处理过程中的问题并采取积极的措施解决问题。

    2、关键技术

    2.1物联网

    物联网就是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、集控器、监控中心、软件、巡查员等通过联网的方式联在一起，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络，能够通过物联感知，获取传感层的信息，并以此信息为依据，作出相应的远控指令等。

    2.2ArcGIS二次开发技术

    系统以ArcGIS为开发平台，建立C/S与b/S相结合的应用体系。C/S系统在ArcGISEngIne下进行开发，开发模式选择插件式设计扩展;b/S系统，实现了多用户的综合性应用。

    2.3数据交换与共享

    系统提供了数据交换功能，可以通过数据交换功能生成数据交换文件，与其他系统进行数据交换。以WebService标准为基础，空间数据以服务方式提供，来达到数据共享，实现了数据的准确性和及时性。通过本系统的数据共享，解决行业部门之间空间数据的整合与使用。

    2.4多源异构数据处理技术

    系统将来自不同单位、不同平台的标准不一、格式不同的多种数据有效融合到一起。根据德清县农村污水处理资料数据情况，分别设置不同的处理方式，使得多源数据能够在系统中统一展示。

    3、数据加工处理

    3.1管网数据建库

    为实现污水处理监控管理系统建设，首先要对提供的管网图进行处理，从中提取系统所需信息，进行入库管理，为系统提供数据源。

    数据处理主要包括以下几个方面的内容：

    (1)管网数据的坐标提取：从现有管线图上提取管线点的坐标和点号等信息，为管线的测量数据库准备数据。并根据管线图的说明文件提取管线的材质、管径等信息，为管线数据建立属性库准备数据。

    (2)建立管线数据库：综合整理提取的数据，建立管线数据的测量库和属性库，将提取的坐标和属性数据录入数据库。建立XX县农村管线数据库。

    (3)管线数据成图：应用管线数据管理软件，根据建立的数据库成图，得到XX县农村管线矢量图。

    3.2农村建筑物三维建模

    农村三维管网系统中需要全面展示XX县农村直观的三维面貌，首先就要对XX县农村的建筑物等景观进行三维建模。

    农村地区的地形图是三维模型建设的基础，它保证整个模型位置的精确性和正确的相对位置关系，也是保证模型能够被其他部门利用以及其它展示系统调用的基础。

    影像数据充分配合地形数据，在地形变化的区域进行修正，确保数据的准确性及现势性，同时利用影像数据与模型叠加，在模型的建设中可以查缺补漏，保证整个建模区域的内容完整性。影像图也可以为模型建设提供导航定位作用从而提高工作效率。

    (1)纹理数据采集采集纹理数据就是收集农村建筑物的纹理特征，并将纹理特征展现在三维模型上。照片数据是最常使用的纹理数据。

    (2)三维建模结合遥感影像、二维空间信息，我们已经得到建筑物的精细三维信息。进一步利用这些信息结合三维模型库中模型和纹理信息实现建筑物的三维建模。

    3.3现有监测设备的数据整合接入

    为了对XX县农村污水处理站点进行精细化管理，监测实时信息，需要建设XX县农村污水管理平台，通过中心与在线农村污水处理站点的建设，组建农村污水治理实时监控网络，网络连接管理中心与农村各污水治理站点，对站点数据进行实时在线采集和视频监控。

    农村污水管理平台对全县的农村污水站点终端设备在通过加装和改建成在线监测农村污水处理站点，各个农村站点通过相应设备采集到的数据，使用有线网络通讯采集模块上传至总部数据采集通讯服务中心，通讯服务把接收到的数据存入数据中心，再由服务器来读取，供各个系统调取管理分析使用。

    在数据中心可以提供数据共享服务，将终端污水处理站点数据提供到XX县农村污水监控平台中，为整个XX县农村污水监控平台服务。

    4、污水处理监控管理系统建设

    4.1管网监控管理系统

    为了实现XX县农村管网系统的数字化管理，首先需要建立具有对排水管网及附属设施进行信息查询、更新和显示等多种功能的排水设施综合管理系统，以便及时、准确的获得各类排水设施的分布信息和使用状态，实现对各类排水设施的有序、高效和规范合理的综合管理。

    (1)管网数据监理及动态更新系统

    管网数据监理及动态更新系统主要用于批量导入外业探查和竣工测量所提交的成果数据、各管线权属公司的管线数据和基础地形数据，并能够根据制定的数据标准进行数据的完整性和一致性检查，自动生成管线数据库，完成地形图和管线图图形生成及着色与符号标准化、管线对象定义、图形与属性关联，获得满足制图与管理要求的数据。同时，能够根据需要将系统数据库中的数据转换为各种其它格式的数据。

    (2)管网数据管理系统

    管线管理系统是基于客户端使用访问使用的系统，主要用于管线管理单位存储、管理、更新地下管线。主要完成数据入库、更新、备份、管理、查询、统计、分析等功能。

    (3)管线综合业务应用系统

    管线综合业务应用系统(b/S)是通过管线各权属单位通过Web访问系统，对数据进行查询、统计、分析，但没有对数据进行更改的权限。系统中的管线数据通过服务形式调取了地下管线信息共享服务平台的数据，其他影像、地形数据则可以调取地理空间框架平台的数据。主要完成一张图数据展示、地图定位、图属互查、数据统计、决策分析、地图打印输出等功能。

    (4)管网信息共享服务平台

    地下管线信息共享服务平台以基础地理信息数据为依托，以应用服务为目标，通过空间分析满足数字城市各类用户的基本需求，同时具备实现个性化应用的二次开发接口和可扩展空间。

    (5)三维管网展示子系统

    由于管网二维图像的空间表现能力和空间分析能力都有很大的局限性，缺乏直观性，不能清晰表达管线之间的三维空间关系。XX县农村的管网地理条件比较复杂，为了能够更加清晰直观的展示管线在地下的空间分布，为XX县农村的管网建立三维管理系统，该系统能够三维显示XX县农村的排污水管网的分布情况，让相关监控和管理部门能更直观的看到整个管网的运行状态(图2)。

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    (6)井盖监控管理系统

    井盖监控管理系统主要完成井盖状态的实时监控，在井盖发生丢失、损坏等异常情况时，管理部门会立即收到系统的报警和分类。井盖管理由过去的被动应付变成主动管理，由人员巡查变为电脑监控，减少了“马路陷阱”对人们的危害。

    井盖触发器是安装在井盖上的，当井盖发生异常情况时，触发器就会发出信号。井盖集控器能够采集周边两公里内的局域网内的井盖触发器发出的信号，并将其传输给监控中心。手持设备能够实时在手持终端实时监控井盖情况，并及时向监控中心反馈现场情况。

    4.2污水处理终端监控系统

    (1)污水处理池水位监测

    污水处理池的水位监测能够实时监控污水处理池工作状态，并在水位超出污水处理池的容纳范围时发出警告，相关部门可以及时处理，防止污水处理池的污水外溢。

    (2)微动力污水处理设备监控管理系统

    该系统实时接收来自微动力处理设备监控终端的数据、监控设备的运行和工作状态。当进入设备的污水的水质水量达到该设备的设计参数时，允许污水进入该设备，当用水高峰水量过大时自动调节将水暂时存储在调节池里。在水解酸化池和沉淀池的水位达到一定程度之后，远程控制水泵开启。当清水池里的水质达到排放标准时自动排放。实时监测设备运行的电流电压情况，出现异常时及时报警。保证设备健康高效运行。

    (3)水质在线监测系统

    水质监测主要是在污水处理池进出口位置。在污水处理池的进出口位置安装水质监测设备，实时监测污水处理池进口和出口的水质情况，保证污水处理池处理之后的水达到国家污水排放的标准，进行排放，反之未达标的污水进入河流、水库以及农田，造成水污染。