翁中华
杭州余杭水务控股集团城西净水有限公司 浙江省杭州市311113
摘要：中国经济的迅速发展，城市的污水泵站的管理显的越来越重要，目前许多城市的污水泵站的管理还停留在人工管理的阶段，这样的管理方式已经远远不能满足城市快速发展的需要。为此提出了使用计算机进行城市污水泵站运行综合管理，实现自动化管理，这样不但能很好的提高排水设施养护管理水平，同时还可以提高城市防汛抗灾能力。
关键词：泵站；计算机；管理；
一、城市污染
1.大气污染。大气污染近年来已经随着雾霾进入了大众视野。目前主要监测的污染源分为7种：颗粒悬浮物质，硫氢化合物，氮氧化合物，碳氢化合物，卤素化物质，碳氢化合物和放射性物质。预报系统中最常涉及的是PSI和API两大指数，作为空气污染的衡量标准。但近年来PM10和PM2.5，即空气中粒径大于10um和2.5um的颗粒物亦被列入监测项目之内，此类物质通常使用专业仪器测量其在空气中的含量。
2.土壤污染。土壤污染通常由城市内产生的固体废物导致，如城镇居民的生活垃圾，工厂产生的一般固体废物和生产过程中产生的有害废物。固体废物对土壤的污染主要包括：重金属，通常来自于工厂，其检测可选典型工厂区进行土壤定点采样；有机物，多为苯环芳香烃等物质，主要由化肥、石化、钢炼等行业产生，其检测可选用气相色谱法；电磁影响，通常产生于重金属等有害物质对土壤环境的长期影响，可通过对土壤的磁化率进行测量，分析该地段土壤的受污染程度及污染原因。
3.噪声污染。噪声污染根据污染源头主要可分为：工业噪声，交通噪声，施工噪声和社会生活噪声。噪声污染对城市居民生活质量的影响在日益加剧，但目前只有通过相应的监管体制进行防治，如禁止汽车鸣笛、限制施工作业时间段、构建噪声达标区域、充分利用声屏障对工地和公路噪音进行吸收和绕射等。加强相关研究，促进相关企业发展也是噪音污染问题的有效解决方法。
4.水体污染。水体污染主要来自于居民生活产生的污水和工厂生产作业中产生的废水，其中生活污水主要包括医院等特殊机构所排污水和居民普通用水，而工业废水中的污染物质则种类繁多，包括有机物质、悬浮物质、含放射性物质、有毒害杂质和病原微生物。我国对生活饮用水有着明确的规定和要求，故而水体污染的监测标准也很明确，通常根据污染源的不同可选用等离子发射光谱法或荧光光度法等进行检测。
二、城市污水泵站计算机管理系统整体设计
1.泵站监控系统架构。系统主要由三个层次结构组成，分别是现场控制设备、单体泵站监控系统、中央监控管理系统。其中，单体泵站监控系统的主要部件是PLC，通过PLC实现数据采集和控制。监控管理系统使用计算机系统实现，主要实现组态软件和数据采集服务器。各个层次的通信使用VPV光纤网络实现。
2.控制中心系统架构。系统选用net框架系统结构。此构架的应用程序分别对应3层构架模式，分别为数据层(data layer)、商务层(business layer)(即中间层)和表示层(presentation layer)。各个层都有其要实现的功能:数据层:主要实现的功能是数据存储和与其交互的组件。此类组件在功能上和中间层互不干扰，都是相互独立的。中间层:主要实现一个或者多个组件服务，完成的功能是得到应用程序运行需要的数据处理。表示层:主要实现把通过中间层得到的信息完整的显示给用户。
同时还实现和用户进行交互，把得到信息进行重新返回到中间层进行处理。控制中心系统平台使用的是C/S和B/S相结合的平台，C/S平台主要应用子GIS部分，B/S平台主要应用在公共信息发布部分。这样做的最大的优点是可以很好的满足排水公司的需求，同事还能够充分利用WebGIS资源，从而实现一些特定的需求。此系统的数据库都使用中心数据库，这样做可能会对网络带宽有比较高的需求，但优势也是非常明显的，那就是可以完全满足数据的实时性，为防汛抗灾等重要的决策提供重要的数据。
三、系统实现
1.泵站施工。此系统的实现，首先要完成自动化监测与控制系统，然后完成泵站视频监控系统。这两个系统完成之后就可以进行泵站以下的子系统的设计和实现。（1）计算机网络通信系统。此系统主要功能是实现泵站和指挥中心的数据通信，此系统使用的是虚拟局域网系统。系统中的每个泵站中都安装一个以太网交换机，此交换机全部和VPV网相连接。所有泵站的网络设备都和交换机进行通信。指挥中心的各个计算机系统都要接入相对应的交换机上。这样使泵站和指挥中心的计算机系统就实现了完整的虚拟局域网。再具体的工作的时候，泵站内的视频服务器和指挥中心的计算机系统也实现了完成虚拟局域网。此系统的核心系统是计算机网络通信系统。(2)自动化控制系统。此系统的核心部件是PLC系统，可以实现各个子系统的控制和监测。如启闭机、格栅机、排水泵等。除此之外还可以实现各工况信号的实时监测。泵站整体工况信号数据主要包括以下几部分:泵站、设备的电流电压;设备运行状态等。工况信号的获取方式主要有:1)可以使用加装电量网络仪表的方式得到具体的信号，此类信号主要是泵站的电量数据信息，同时还要把信息传输到PLC的模拟量输入模块进行处理和存储。2)可以使用加装电流变送器的方式得到相应的电流电压信号，同时还需要把信息传输到PLC的模拟量输入模块进行处理和存储。3)可以使用加装继电器的方式得到相应的开、关、停、故障等开关量信息，同时还需要要把信息传输到PLC的开关量(输入、输出)模块进行处理和存储。4)充分利用超声波液位变送器的特点得到相应的信号，同时把此类信号传输到PLC的模拟量输入模块进行处理和存储，最终得到泵站各区液位数据。5)把泵站的周边设备采集的信号通过模拟量和开关量全部传输到PLC的开关量(输入、输出)模块进行处理和存储。这样就可以准确得到周边设备的开、关、使用情况等工况数据。（3）管理系统的接口扩展。此系统主要使用的是自主设计的BIO Server软件，通过此软件系统可以准确的实现泵站上位机系统的信号采集，同时把得到的信号通过网络传输到指挥中心数据管理服务器。通过服务器进行数据处理。
2.排水系统管理。排水控制中心的建立主要通过软件编写实现，主要实现的软件有“排水数据中”、“排水数据中心管理软件”等，不仅如此，还需要完成“排水地理信息系统服务端、客户端”等系统的编写和调试。各个软件具体的功能为:(1)“排水数据中心”实现的功能是完成数据库和数据交换服务，同时完成和用户交互。(2)“排水数据中心管理软件”不但要完成自动化系统集成配置、用户管理，同时还要实现主句中心运行监控的功能。(3)“排水地理信息系统服务端”主要实现的是给各软件提供相关服务的支持，这些支持主要包括地理数据、对象中心、设备控制服务等等。(4)“排水地理信息系统客户端”是一个客户要操作应用的软件，不但要完成地图浏览，实时数据查看的功能，同时还要完成泵站的组态图和工艺流程图的功能。
结论
城市污水泵站运行综合管理计算机系统，主要论述了整个系统的设计和各个模块的功能，同时还介绍了各个计算机软件的主要功能，把此系统应用到城市污水泵站管理当中，可以彻底取消了水位靠电话、数据看报表的落后管理方法。可以实现泵站实时监控，能更好的实现城市排水实时优化调度，同时实现灾害天气应急排水预案，提高城市的防洪能力。
参考文献：
［1］宏宇．浅谈城市污水泵站运行综合管理计算机系统．2018.
［2］黄振统．分析城市污水泵站运行综合管理计算机系统研究.2019.