浦東新區農村生活污水治理運維平臺的建設與應用

蔡思思

(上海市浦東新區供排水管理事務中心,上海 200127)

農村生活污水未經處理直接排放,嚴重污染著農村地區的生態環境[1]。我國部分農村地區已建成一批農村生活污水處理設施,但由于農村面廣分散,污水處理設施具有分布廣、數量多的特點,運營監管難度較大[2]。

目前,利用信息化手段建設農污運維監管平臺[3]已被陸續應用到農污處理設施管理中。張效葦等[4]開發了農污處理設施在線遠程監控管理系統,有效降低了養護工人現場巡查頻次和管理成本。敖旭平等[5]建立了農村“智慧水務系統”,通過手機客戶端遠程集中管理上百個一體化處理設備?？紫橹襕6]建立了一套農污治理設施遠程集中監管解決方案,實現了集設施臺賬管理、設施運行狀態監測與遠程控制等功能于一體。王春等[7]探討了一種對農污水智慧運營管理平臺的管理模式和方法,羅列了平臺包括的范圍和應該達到的功能要求。目前建設的農污監管系統尚未做到完全通用,因此需要結合本土水情,增加監管設施量、監管面和監管要素,提升農污設施運維過程中的多指標監控。

上海市浦東新區已于2020年底完成新一輪農村生活污水治理工程,工程覆蓋面大、數量多,工程移交養護后,傳統的養護監管方法已不能滿足需求,必須依靠信息化的手段建立長效養護平臺。浦東新區依托工程建設之初開發的農污建設平臺[8]建立的大量數據,建立了農村生活污水治理運維綜合監管平臺,對所有農污設施進行遠程全覆蓋、全監管,對設施巡查養護情況、設備運行離線/異常情況、進出水水量、水質[9]、液位、風機運行、工單完成情況等多指標進行監控,且能夠通過各村電子大屏展示、共享農污治理信息。該平臺可減少人工現場巡查養護頻次,提高設施養護質量,降低運營管理成本,使長效養護管理信息化、規范化、流程化,設施運行情況做到公開、透明,實現村民共建共治。

1 綜合監管平臺管理范圍

浦東新區新一輪農污治理工程覆蓋21個鎮、17萬戶、13萬棟民宅,惠及86.4萬人,總投資71.89億元。工程涉及新建市政納管接入點位1185個,一體化提升泵站740座,一體化處理裝置366座,污水管道約5000km。

在工程建設之初,已將涉及的九大部件(管段、水封井、化糞池、隔油池、窨井、格柵井、提升泵站、一體化處理裝置及排水口)分別編制唯一的二維碼,并將二維碼打印固定在部件上,所有部件信息錄入到農污建設監管平臺。浦東新區依托建設監管平臺建立的大量數據開發了農污綜合監管平臺,推進農污長效養護信息化、智能化、精細化管理,實現農污建管結合,綜合治理。

2 綜合監管平臺設計方案

浦東新區農村生活污水綜合監管平臺主要通過部署覆蓋全區域、全天候監測的物聯感知網絡[10],實時掌握巡查養護情況、設備運行離線/異常情況、進出水水量、水質、液位、風機運行、工單完成情況等運行信息,從而量化評價農村生活污水治理項目的運營效果。此外,平臺通過對各類農村生活污水設施設備進行梳理,形成農污設備資產庫,并為設備的日常巡查養護提供管理工具,對巡查養護行為進行實時跟蹤、定期評估,形成閉環流程,確保農污設施設備的正常運行。平臺由后臺配置端、應用業務端、移動端和村級公示端四部分功能模塊組成。同時,農污各鎮均設有鎮級子平臺。

2.1 后臺配置端

后臺配置端可用于農污設施設備信息檔案的錄入,分析在線采集的進出水流量、液位、水質等數據,處理統計運行信息,記錄站點工況,設置日常巡查養護計劃和內容,實時反映巡查養護情況和案件工單處理情況,同時可自動生成考核報表等。主要功能如下:

a.數據庫。依托工程建設過程中開發的建設監管平臺數據,建立農污各設施量的基礎資料檔案,包括設施名稱、編碼、經緯度、二維碼等信息,作為長效養護的基礎數據錄入本平臺后臺數據庫中。

b.在線監測。后臺配置端可分析記錄農污所有設施量的巡查、養護、案件工單情況,可實時在線監測處理站和泵站的運行情況,并對異常站點進行報警。自動統計分析處理裝置和泵站設備的進出水流量、液位、功率、能耗、運行時間等數據(見圖1),同時可實時監測COD數值是否達標。可根據日常數據對設施進行有效監管與預警,并為節能減排提供科學依據。

圖1 在線監測

c.運維管理。行業管理部門制定的巡查養護頻次及內容要求錄入平臺,生成巡查養護規則。整個浦東新區巡查產成的工作軌跡可通過大地圖進行展示(見圖2),通過不同顏色對已完成和未完成巡查的管段進行標識。平臺可對巡查養護數據進行統計分析,生成完成率柱狀圖,并可按鎮進行排名,形成“賽馬”機制(見圖3)。

圖2 運維大地

圖3 巡查完成率柱狀

d.監管考核。統計養護單位現場巡查養護所形成的數據,記錄巡養過程中產生的工單及處理結果,并可導入各鎮檢測的水質報告,最終生成巡查養護月報。通過系統自動導出巡查及養護月報數據,避免因人工收集整理錄入數據造成錯誤,提高了行業部門考核的準確性、實時性,且實現了長效養護量化考核管理。

2.2 應用業務端

應用業務端采用一張圖展示,主要是將農污處理設施基礎信息、巡查養護過程產生的信息、現場監測站點的水質、水量及其他運行數據以及采集的圖像資料進行展示,管理人員能夠在線實時快速掌握農污設施的基礎信息、運行狀態,并能了解巡查養護過程中發現的問題,實現對農污長效養護過程的遠程實時監測。主要功能如下:

a.大地圖。農污所有設施的位置均在地圖上標示,可按設施種類查看其在各鎮、村的分布情況。底圖可切換成衛星遙感模式,能更直觀地體現設施周邊環境。管段根據養護次數分不同顏色在地圖上標示,可以清楚地辨別各管段是否已按照考核標準完成規定的養護次數。

b.實時監控?？蓪崟r監控農污設施數量及運行情況,包括處理裝置及泵站的位置、異常站點數、收集水量及處理量、提升量、能耗、運行時間、異常報警情況、案件工單記錄、巡查及養護記錄等。

c.巡查養護完成率。可實時反映巡查及養護完成率,促進各鎮加快進度,形成“賽馬”機制。

巡查養護具體流程見圖4。巡查分為日常巡查和特殊巡查。日常巡查是養護單位根據巡查計劃進行的現場巡查,將巡查過程中發現的問題形成案件工單,如工單類型為養護類,則由養護單位人員處理解決;如工單類型為監管類,則報至鎮政府協調處理。各鎮巡查完成率高低可在地圖中根據深淺不同的顏色進行標示,同時能實時統計在線巡查人數。

圖4 巡查養護流程

特殊巡查則是對來自12345市民熱線遞轉、群眾投訴及管理部門督辦等工單開展巡查,并實時反映響應率及完成率。特殊巡查工單生成后,鎮政府督辦養護單位現場確認。

2.3 移動端

平臺搭建了手機移動端(見圖5),應用于現場巡查養護作業。移動端設計界面方便簡潔,便于現場養護人員熟練掌握。首頁顯示了待處理工單的最新動態,進入便可進行處理。移動端主要分為一碼查詢、正常巡查、特殊巡查、日常養護及案件工單五個模塊內容。一碼查詢可對現場設施的二維碼進行掃碼查詢詳細信息。養護人員可進入正常巡查及日常養護模塊進行日常的巡查養護作業。來自12345市民熱線遞轉、群眾投訴等渠道的工單被指派給養護人員后,在特殊巡查模塊可進行現場巡查處理。養護人員可在工單列表中查看被指派工單的進展狀態。

圖5 移動端

2.4 村級公示端

村級公示端(見圖6)通過構建“互聯網+農污信息服務”體系,依托各行政村村委會聯網的村級大屏,將新區農污治理信息通過各村大屏進行展示、共享,讓農污治理運行情況做到公開、透明,讓村民充分了解運行情況,接受村民監督,實現村民共建共治,形成雙向互動服務:一方面為公眾提供信息服務,另一方面村民能通過平臺進行投訴和提出建議。

圖6 村級公示端

村級大屏可展示本村設備設施的數量、位置、簡介等基礎信息,通過工藝動畫的形式展示本村重要設備的運行情況。同時,大屏上提供本村農污運維人員的聯系方式及微信小程序的二維碼,便于村民進行投訴和提出建議。

3 平臺亮點及應用效果

3.1 平臺亮點

由于浦東新區農污工程面廣量大,而國內現有的養護平臺存在監管設施量較少、監管要素少的缺點,難以應用于浦東新區農污工程的長效養護。浦東新區開發的農污綜合監管平臺能對浦東新區農污工程的所有設施進行遠程全覆蓋監管,通過物聯網實時掌握污水水量、水質及各類設施設備運行信息,并實時監控所有農污設施的巡查養護情況。

通過各村大屏將農污治理信息進行展示、共享,時刻接受老百姓的監督、指導,設施運行情況做到公開、透明,實現了村民的共建共治。

3.2 應用效果

以浦東新區張江鎮農污綜合監管平臺為例,張江鎮農污覆蓋8個村,共有14座就地處理裝置,10座一體化提升泵站。張江鎮自2021年起逐步啟動農污長效管理工作,2023年1—8月共完成巡查次數820129次,巡查完成率為62.4%;共完成養護次數51459次,養護完成率為67.8%;共產生了196個案件工單。鎮政府每月對就地處理裝置進行水質檢測,并將水質報告上傳至平臺,對水質不達標站點,鎮政府及時進行針對性整改,確保就地處理裝置出水水質達到一級A標準。

4 結 語

上海市浦東新區農污綜合監管平臺對浦東新區農污治理設施進行了遠程全覆蓋、全監管,建立了多級用戶協同管理機制,可服務于區級、鎮級及養護單位多級用戶。平臺實時監控污水水量、水質及各類設備設施運行信息,量化評價農污治理的項目運營效果?？砂存傉故狙膊橥瓿陕省B護完成率及案件工單數,對各鎮進行排名,形成“賽馬”機制,激勵各鎮提升運維養護水平。農污綜合監管平臺可對農污設施基礎信息、設施運行狀態、現場巡查等養護信息做到實時查詢,提高了設施養護監管效率,降低了運營管理成本,使長效養護管理實現信息化、規范化、流程化。同時,通過各村級大屏共享農污治理信息,實現了農污治理的公開化、透明化。