一、案例背景污水泵站是城市排水系统的重要枢纽承担着生活污水和工业废水的提升、输送与调控任务对保障城市排水安全、防止内涝及控制水污染具有关键作用。然而传统泵站管理多依赖人工现场巡检与就地操作存在设备状态难以及时掌握、故障响应滞后、运行数据分散、运维成本偏高等突出问题。尤其在汛期或突发停电、设备故障等情形下人工调度往往力不从心极易引发污水外溢或泵站停运事故。为提升泵站运行管理的智能化水平某市水务集团要求对所辖十余座污水泵站实施远程可视化监控管理改造构建起“感知—传输—平台—应用”一体化系统实现泵站运行状态实时可视、设备远程可控、报警主动推送、运维工单闭环管理有效降低了人工强度提高了应急响应速度与系统运行可靠性。二、前期调研各泵站需采集与监控的设备及数据点位如下1、潜污泵多台运行/停止状态、故障报警、三相电流、三相电压、有功功率、运行时长、启动次数西门子、三菱等PLCModbus协议2、液位计集水池液位、液位变化速率、超高/超低液位报警RS485串口Modbus RTU协议3、流量计瞬时流量、累计流量、管道流速RS485串口Modbus RTU协议4、环境参数泵站内温湿度、有害气体浓度H₂S、CH₄、风机运行状态RS485传感器5、视频监控泵站出入口、机组区、控制室等关键区域的高清网络摄像头数据接口调取三、系统架构及选型1、感知层各泵站部署液位计、流量计、智能电表、气体探测器、温湿度传感器及高清摄像头等设备。泵组及配电设备通过PLC控制器进行数据采集与逻辑联锁控制。2、网关层部署数据采集网关实时采集泵站设备运行数据经4G网络以MQTT协议上传至云平台。网关内置边缘计算规则可在断网时本地存储数据并执行预设联动策略。3、平台层数之能物联网云平台统一汇聚各泵站数据提供可视化组态大屏、设备管理、实时报警、历史趋势分析、视频流集成播放、运维工单派发等功能并支持多级权限管理满足运营中心、区域管理站及巡检人员的不同使用需求。4、应用层平台与上级排水调度指挥系统、城市防汛应急平台及GIS地理信息系统实现数据互通为全局调度决策提供实时数据支撑。四、实现功能1、支持接入现场部署的水位计、流量计、水泵PLC、摄像头等设备实现数据的标准化处理随后实时传输到排水监测管理平台中确保关键信息的安全完整。2、实时监测管网流量、调蓄池水位、水泵阀门运行状态等数据查询历史数据报表或曲线图并能在监测到异常数据时自动告警通过微信、短信、邮件等方式通知管理人员。3、建立可视化、可追溯的运维管理机制实现巡检、维护等电子工单的创建、编辑与管理确保泵站运行安全可靠出现异常也能实现紧急控制如水泵、阀门的开关启停等。4、实现对多个泵站集中监控与统一管理以电子地图展示各个排水泵站的位置分布、运行状态、告警频率等信息形成个性化的系统预案积极应对极端天气带来的负面影响。