浦东新区农村生活污水治理运维平台的建设与应用

蔡思思

(上海市浦东新区供排水管理事务中心,上海 200127)

农村生活污水未经处理直接排放,严重污染着农村地区的生态环境[1]。我国部分农村地区已建成一批农村生活污水处理设施,但由于农村面广分散,污水处理设施具有分布广、数量多的特点,运营监管难度较大[2]。

目前,利用信息化手段建设农污运维监管平台[3]已被陆续应用到农污处理设施管理中。张效苇等[4]开发了农污处理设施在线远程监控管理系统,有效降低了养护工人现场巡查频次和管理成本。敖旭平等[5]建立了农村“智慧水务系统”,通过手机客户端远程集中管理上百个一体化处理设备。孔祥忠[6]建立了一套农污治理设施远程集中监管解决方案,实现了集设施台账管理、设施运行状态监测与远程控制等功能于一体。王春等[7]探讨了一种对农污水智慧运营管理平台的管理模式和方法,罗列了平台包括的范围和应该达到的功能要求。目前建设的农污监管系统尚未做到完全通用,因此需要结合本土水情,增加监管设施量、监管面和监管要素,提升农污设施运维过程中的多指标监控。

上海市浦东新区已于2020年底完成新一轮农村生活污水治理工程,工程覆盖面大、数量多,工程移交养护后,传统的养护监管方法已不能满足需求,必须依靠信息化的手段建立长效养护平台。浦东新区依托工程建设之初开发的农污建设平台[8]建立的大量数据,建立了农村生活污水治理运维综合监管平台,对所有农污设施进行远程全覆盖、全监管,对设施巡查养护情况、设备运行离线/异常情况、进出水水量、水质[9]、液位、风机运行、工单完成情况等多指标进行监控,且能够通过各村电子大屏展示、共享农污治理信息。该平台可减少人工现场巡查养护频次,提高设施养护质量,降低运营管理成本,使长效养护管理信息化、规范化、流程化,设施运行情况做到公开、透明,实现村民共建共治。

1 综合监管平台管理范围

浦东新区新一轮农污治理工程覆盖21个镇、17万户、13万栋民宅,惠及86.4万人,总投资71.89亿元。工程涉及新建市政纳管接入点位1185个,一体化提升泵站740座,一体化处理装置366座,污水管道约5000km。

在工程建设之初,已将涉及的九大部件(管段、水封井、化粪池、隔油池、窨井、格栅井、提升泵站、一体化处理装置及排水口)分别编制唯一的二维码,并将二维码打印固定在部件上,所有部件信息录入到农污建设监管平台。浦东新区依托建设监管平台建立的大量数据开发了农污综合监管平台,推进农污长效养护信息化、智能化、精细化管理,实现农污建管结合,综合治理。

2 综合监管平台设计方案

浦东新区农村生活污水综合监管平台主要通过部署覆盖全区域、全天候监测的物联感知网络[10],实时掌握巡查养护情况、设备运行离线/异常情况、进出水水量、水质、液位、风机运行、工单完成情况等运行信息,从而量化评价农村生活污水治理项目的运营效果。此外,平台通过对各类农村生活污水设施设备进行梳理,形成农污设备资产库,并为设备的日常巡查养护提供管理工具,对巡查养护行为进行实时跟踪、定期评估,形成闭环流程,确保农污设施设备的正常运行。平台由后台配置端、应用业务端、移动端和村级公示端四部分功能模块组成。同时,农污各镇均设有镇级子平台。

2.1 后台配置端

后台配置端可用于农污设施设备信息档案的录入,分析在线采集的进出水流量、液位、水质等数据,处理统计运行信息,记录站点工况,设置日常巡查养护计划和内容,实时反映巡查养护情况和案件工单处理情况,同时可自动生成考核报表等。主要功能如下:

a.数据库。依托工程建设过程中开发的建设监管平台数据,建立农污各设施量的基础资料档案,包括设施名称、编码、经纬度、二维码等信息,作为长效养护的基础数据录入本平台后台数据库中。

b.在线监测。后台配置端可分析记录农污所有设施量的巡查、养护、案件工单情况,可实时在线监测处理站和泵站的运行情况,并对异常站点进行报警。自动统计分析处理装置和泵站设备的进出水流量、液位、功率、能耗、运行时间等数据(见图1),同时可实时监测COD数值是否达标。可根据日常数据对设施进行有效监管与预警,并为节能减排提供科学依据。

图1 在线监测

c.运维管理。行业管理部门制定的巡查养护频次及内容要求录入平台,生成巡查养护规则。整个浦东新区巡查产成的工作轨迹可通过大地图进行展示(见图2),通过不同颜色对已完成和未完成巡查的管段进行标识。平台可对巡查养护数据进行统计分析,生成完成率柱状图,并可按镇进行排名,形成“赛马”机制(见图3)。

图2 运维大地

图3 巡查完成率柱状

d.监管考核。统计养护单位现场巡查养护所形成的数据,记录巡养过程中产生的工单及处理结果,并可导入各镇检测的水质报告,最终生成巡查养护月报。通过系统自动导出巡查及养护月报数据,避免因人工收集整理录入数据造成错误,提高了行业部门考核的准确性、实时性,且实现了长效养护量化考核管理。

2.2 应用业务端

应用业务端采用一张图展示,主要是将农污处理设施基础信息、巡查养护过程产生的信息、现场监测站点的水质、水量及其他运行数据以及采集的图像资料进行展示,管理人员能够在线实时快速掌握农污设施的基础信息、运行状态,并能了解巡查养护过程中发现的问题,实现对农污长效养护过程的远程实时监测。主要功能如下:

a.大地图。农污所有设施的位置均在地图上标示,可按设施种类查看其在各镇、村的分布情况。底图可切换成卫星遥感模式,能更直观地体现设施周边环境。管段根据养护次数分不同颜色在地图上标示,可以清楚地辨别各管段是否已按照考核标准完成规定的养护次数。

b.实时监控。可实时监控农污设施数量及运行情况,包括处理装置及泵站的位置、异常站点数、收集水量及处理量、提升量、能耗、运行时间、异常报警情况、案件工单记录、巡查及养护记录等。

c.巡查养护完成率。可实时反映巡查及养护完成率,促进各镇加快进度,形成“赛马”机制。

巡查养护具体流程见图4。巡查分为日常巡查和特殊巡查。日常巡查是养护单位根据巡查计划进行的现场巡查,将巡查过程中发现的问题形成案件工单,如工单类型为养护类,则由养护单位人员处理解决;如工单类型为监管类,则报至镇政府协调处理。各镇巡查完成率高低可在地图中根据深浅不同的颜色进行标示,同时能实时统计在线巡查人数。

图4 巡查养护流程

特殊巡查则是对来自12345市民热线递转、群众投诉及管理部门督办等工单开展巡查,并实时反映响应率及完成率。特殊巡查工单生成后,镇政府督办养护单位现场确认。

2.3 移动端

平台搭建了手机移动端(见图5),应用于现场巡查养护作业。移动端设计界面方便简洁,便于现场养护人员熟练掌握。首页显示了待处理工单的最新动态,进入便可进行处理。移动端主要分为一码查询、正常巡查、特殊巡查、日常养护及案件工单五个模块内容。一码查询可对现场设施的二维码进行扫码查询详细信息。养护人员可进入正常巡查及日常养护模块进行日常的巡查养护作业。来自12345市民热线递转、群众投诉等渠道的工单被指派给养护人员后,在特殊巡查模块可进行现场巡查处理。养护人员可在工单列表中查看被指派工单的进展状态。

图5 移动端

2.4 村级公示端

村级公示端(见图6)通过构建“互联网+农污信息服务”体系,依托各行政村村委会联网的村级大屏,将新区农污治理信息通过各村大屏进行展示、共享,让农污治理运行情况做到公开、透明,让村民充分了解运行情况,接受村民监督,实现村民共建共治,形成双向互动服务:一方面为公众提供信息服务,另一方面村民能通过平台进行投诉和提出建议。

图6 村级公示端

村级大屏可展示本村设备设施的数量、位置、简介等基础信息,通过工艺动画的形式展示本村重要设备的运行情况。同时,大屏上提供本村农污运维人员的联系方式及微信小程序的二维码,便于村民进行投诉和提出建议。

3 平台亮点及应用效果

3.1 平台亮点

由于浦东新区农污工程面广量大,而国内现有的养护平台存在监管设施量较少、监管要素少的缺点,难以应用于浦东新区农污工程的长效养护。浦东新区开发的农污综合监管平台能对浦东新区农污工程的所有设施进行远程全覆盖监管,通过物联网实时掌握污水水量、水质及各类设施设备运行信息,并实时监控所有农污设施的巡查养护情况。

通过各村大屏将农污治理信息进行展示、共享,时刻接受老百姓的监督、指导,设施运行情况做到公开、透明,实现了村民的共建共治。

3.2 应用效果

以浦东新区张江镇农污综合监管平台为例,张江镇农污覆盖8个村,共有14座就地处理装置,10座一体化提升泵站。张江镇自2021年起逐步启动农污长效管理工作,2023年1—8月共完成巡查次数820129次,巡查完成率为62.4%;共完成养护次数51459次,养护完成率为67.8%;共产生了196个案件工单。镇政府每月对就地处理装置进行水质检测,并将水质报告上传至平台,对水质不达标站点,镇政府及时进行针对性整改,确保就地处理装置出水水质达到一级A标准。

4 结 语

上海市浦东新区农污综合监管平台对浦东新区农污治理设施进行了远程全覆盖、全监管,建立了多级用户协同管理机制,可服务于区级、镇级及养护单位多级用户。平台实时监控污水水量、水质及各类设备设施运行信息,量化评价农污治理的项目运营效果。可按镇展示巡查完成率、养护完成率及案件工单数,对各镇进行排名,形成“赛马”机制,激励各镇提升运维养护水平。农污综合监管平台可对农污设施基础信息、设施运行状态、现场巡查等养护信息做到实时查询,提高了设施养护监管效率,降低了运营管理成本,使长效养护管理实现信息化、规范化、流程化。同时,通过各村级大屏共享农污治理信息,实现了农污治理的公开化、透明化。