一、案例背景

污水泵站是城市排水系統的重要樞紐，承擔著生活污水和工業廢水的提升、輸送與調控任務，對保障城市排水安全、防止內澇及控制水污染具有關鍵作用。然而，傳統泵站管理多依賴人工現場巡檢與就地操作，存在設備狀態難以及時掌握、故障響應滯后、運行數據分散、運維成本偏高等突出問題。尤其在汛期或突發停電、設備故障等情形下，人工調度往往力不從心，極易引發污水外溢或泵站停運事故。

為提升泵站運行管理的智能化水平，某市水務集團要求對所轄十余座污水泵站實施遠程可視化監控管理改造，構建起“感知—傳輸—平臺—應用”一體化系統，實現泵站運行狀態實時可視、設備遠程可控、報警主動推送、運維工單閉環管理，有效降低了人工強度，提高了應急響應速度與系統運行可靠性。

二、前期調研

各泵站需采集與監控的設備及數據點位如下：

1、潛污泵（多臺）：運行/停止狀態、故障報警、三相電流、三相電壓、有功功率、運行時長、啟動次數（西門子、三菱等PLC，Modbus協議）

2、液位計：集水池液位、液位變化速率、超高/超低液位報警（RS485串口，Modbus RTU協議）

3、流量計：瞬時流量、累計流量、管道流速（RS485串口，Modbus RTU協議）

4、環境參數：泵站內溫濕度、有害氣體濃度（H?S、CH?）、風機運行狀態（RS485傳感器）

5、視頻監控：泵站出入口、機組區、控制室等關鍵區域的高清網絡攝像頭（數據接口調取）

三、系統架構及選型

1、感知層：各泵站部署液位計、流量計、智能電表、氣體探測器、溫濕度傳感器及高清攝像頭等設備。泵組及配電設備通過PLC控制器進行數據采集與邏輯聯鎖控制。

2、網關層：部署數據采集網關實時采集泵站設備運行數據，經4G網絡以MQTT協議上傳至云平臺。網關內置邊緣計算規則，可在斷網時本地存儲數據并執行預設聯動策略。

3、平臺層：數之能物聯網云平臺統一匯聚各泵站數據，提供可視化組態大屏、設備管理、實時報警、歷史趨勢分析、視頻流集成播放、運維工單派發等功能，并支持多級權限管理，滿足運營中心、區域管理站及巡檢人員的不同使用需求。

4、應用層：平臺與上級排水調度指揮系統、城市防汛應急平臺及GIS地理信息系統實現數據互通，為全局調度決策提供實時數據支撐。

四、實現功能

1、支持接入現場部署的水位計、流量計、水泵PLC、攝像頭等設備，實現數據的標準化處理，隨后實時傳輸到排水監測管理平臺中，確保關鍵信息的安全完整。

2、實時監測管網流量、調蓄池水位、水泵閥門運行狀態等數據，查詢歷史數據報表或曲線圖，并能在監測到異常數據時自動告警，通過微信、短信、郵件等方式通知管理人員。

3、建立可視化、可追溯的運維管理機制，實現巡檢、維護等電子工單的創建、編輯與管理，確保泵站運行安全可靠，出現異常也能實現緊急控制，如水泵、閥門的開關啟停等。

4、實現對多個泵站集中監控與統一管理，以電子地圖展示各個排水泵站的位置分布、運行狀態、告警頻率等信息，形成個性化的系統預案，積極應對極端天氣帶來的負面影響。