小编按:监测数据是排水管理的重要基础工作之一,如果不能获得有效、准确、持续的监测数据,那么科学管理无从谈起。本文通过踏勘有讲究、安装有标准、过程可回溯、数据有人查、异常有预警5个环节来进行介绍,供大家参考。
前沿:排水管网在线监测作为排水信息化的基石,在排水提质增效、防洪调度、内涝预警、运维调度、工程效果验证评估等方面发挥了重要作用,在前面的“乱弹”案例中,已分别从不同角度介绍过排水在线监测的应用。那么排水在线监测数据是如何产生和保障的呢,下面请看本文分解。
1数据的产生——排水管网里的字节跳动
排水管网通常铺设在道路地下,在管道维护、调蓄池、截流闸、泵站流量调控等工作中,需要清楚掌握管道中液位、流速和流量等关键信息。一般情况下,打开路面上的井盖,往往是这样的场景:黝黑的井底、哗啦啦的水流声、刺鼻的味道,获取精确信息还得另外花一番功夫。

那么有没有一种方法可以在不开启井盖的情况下,就能够清楚的掌握管网排水信息呢?答案是有的,THWater摸着科学家前辈们的肩膀过河,研发出一系列用于排水管网在线监测的流量、液位、水质的高品质物联网监测设备【THWater排水管网在线监测产品介绍】。

那么监测设备是如何在排水管网里工作的呢,下面以在线悬浮物(SS)一体机为例进行讲解。设备主机固定在井盖下方的井壁上,传感器线缆沿着固定支架将传感器固定在井底的支架上。

无论是汹涌澎湃的管底暗流、亦或是涓涓细流,管网里的流速、水深、水质等特性处于时刻变化中,THWater传感器按照分钟级的极高频率进行监测,将瞬息万变的水流特性转化为一个个跳动的字节信息。
它逃,它追,它插翅难飞!
检测主机将获取到的数据传递到云服务器上,通过浏览器、微信公众号等多种形式进行展示。至此,管网里的水流特性便变成一个个跳动的字节展示在我们面前。

2数据的保障——排水监测的幕前幕后
2.1踏勘有讲究
俗话说得好:言前定则不跲,事前定则不困。在正式安装设备获取监测数据之前,需要排除现场的诸多不确定性因素,如监测点位后续可能受到地铁、高架、道路施工影响中断监测;又比如监测点位2G/4G信号差,数据传输不出来需要布置中继器;又比如井内水面垃圾多,使用雷达液位计会无法测量真实液位值;又比如管内高流速、偏心井,需要定做加粗固定杆和安装底片;又比如大井深、静液面不知道管底是“死水”还是“活水”,需要用便携式手持流量仪现场判定,进而评估监测点位监测价值。只有提前做好现场踏勘的功课,并针对各种工况采取对应的解决方案,监测设备才能够稳定、真实的获取管网排水数据。【参考:踏勘“不迷路”,数据“有价值”—智慧排水之乱弹(75)】另外踏勘还有一个作用,这里卖个关子,咱们后面接着说。

2.2安装有标准
行百里半九十,良好的开端亦仅仅是成功的一半,只有每一个环节严格按照标准进行,才能确保监测数据的真实和有效。THWater系列监测设备制定了一系列标准化安装规范,在设备安装前对现场施工打围、设置保护装置、检查主机和配件;在安装时对检查井进行测量复核,按照说明安装支架、固定杆、主机和探头,为防止意外伤害严禁下井作业;在安装后复原、清理安装工作面,通过【排水在线监测】微信端查看数据通讯、核对监测数据,确保监测正常。另外在安装的时候会同步记录监测点位经纬度、施工过程、设备主机、调试过程等现场信息,做到现场有参照和记录。

2.3过程可回溯
俗话说得好,一千个哈姆雷特背后就有一千个读者,而一千条马路上面那可不止一千个井盖了,安装好的监测设备在哪个井盖下呢。另外监测项目往往有若干个安装维护人员、数据分析人员、数据维护人员、水务运维管理人员,有时候不仅监测点位会发生变动,项目人员也会发生变动,将监测点位和实际现场强化关联、安装过程可回溯显得十分必要。
THwater系列监测设备在安装完成后,由安装人员通过手机端上传相关信息和现场照片,可通过后台系统自动生成安装报告,如下图所示。在选择监测项目后,勾选项目中的监测点位,然后点击“生成报告”,便可以一键生成现场安装实施报告,图表结合直观展示监测点位名称、设备编号、井深、管径、安装位置、经纬度、安装时间、点位GIS图、安装试运行数据和安装施工照片,做到过程可回溯,助力排水运维和数据分析相关工作。

2.4数据有人查
至此,我们的THWater系列监测设备终于在排水管网的岗位上开始发光发热了。天不生我THWater,万米管道如长夜,等等先别骄傲,咱们保障的工作还没做完呢。
书接上文,在进行现场踏勘时,针对一些特殊点位进行现场手持机临测管道水流流速、流量和液位工作,在监测设备安装上传数据后,对比云端监测数据和踏勘数据,判断设备数据准确性,确认无误后可以挖掘诸如:地下水入渗、污水混入、降雨入流等信息。当然这只是数据保障工作中对数据核查的一个小小方面,实际工作中,诸如暴雨期间内涝监测点的液位、雨水排口流量、雨量计降雨量、河道水位等等特殊场景下的监测数据进行巡查,发现问题及时处理,确保我们的监测数据不掉链子。除此之外,针对设备的数据条数(分钟级监测设备,1440条数据/日)进行巡查,对数据条数不达标的设备进行分析和现场运维。

2.5异常有预警
众所周知,数据监测频率越高,监测数据更能精细的描述排水管网的状态变化,同时分钟级的监测数据具有更好的容错特征和实用价值。以异常状态预警为例,THwater系列设备在安装完成后,可在监测平台上直观显示设备状态:设备电量状态、通讯信号强度、监测点位过载倍数(实时液位与管径之比),另外可设置预警预报规则,当监测液位值达到预警、报警或溢流设置值时,进行预警信息发布。根据设备状态评估是否需要进行设备维护,确保我们监测数据的准确性和连续性。

3结语
作为水务智慧化的基石,做好在线监测感知层,一方面要注重数据的“产生”,研发可靠、专业、耐用的监测设备,同时根据市场、应用场景需求不断推陈出新,研发出更好的产品【参考:监测设备的质量和良心—智慧排水之乱弹(30)】。另一方面,做好监测数据的保障工作,确保在线监测数据的准确性和有效性,对于数据价值的挖掘和应用具有决定性的作用,是关乎智慧水务AI分析、模型模拟、决策支撑、规划设计的重中之重【参考:清环保障监测数据质量的“左右护法”—智慧排水之乱弹(71)】。
差点忘了,监测数据的保障怎么少得了设备运维部分呢,不过篇幅和时间有限,我们下篇再约。Bye~ Bye!
