A10.4.4-排水设施管养
本文档介绍芒旭软件元序·智序体如何通过管网普查、CCTV检测、在线监测、预防性养护和应急排涝，解决排水设施管理中管网淤堵、雨污混接和内涝积水问题。
- 管网完好率提升至95%以上
- 内涝积水点减少80%
- CCTV检测效率提升5倍
- 应急响应时间缩短至30分钟内
- 实现从被动疏通到预防养护的转变
排水设施是城市的"地下血管"——管网淤堵、雨污混接、内涝积水直接威胁城市安全和市民生活。 元序·智序体通过"管网普查—在线监测—淤堵预警—养护调度—应急排涝"全链条能力，将排水设施管养从"被动疏通、雨后看海"转变为"在线感知、预防养护、智慧排涝"，实现管网完好率提升至95%以上、内涝积水点减少80%。
一、场景概述
1.1 场景定义与范围
排水设施管养涵盖城市雨水管网、污水管网、排水泵站、检查井、雨水口、排水河道等排水基础设施的日常管理、检测养护和应急排涝全过程。
| 维度 | 范围说明 |
|---|---|
| 管理对象 | 雨水管网、污水管网、检查井、雨水口、排水泵站、排水河道、截流设施 |
| 业务环节 | 管网普查、CCTV检测、日常养护、清淤疏通、雨污分流改造、应急排涝 |
| 服务对象 | 市政管理部门、排水养护企业、环保部门、市民群众 |
| 核心目标 | 管网完好率≥95%、内涝积水点减少80%、污水收集率≥95%、应急响应≤30分钟 |
1.2 政策背景
| 时间 | 政策/事件 | 要求 |
|---|---|---|
| 2019年 | 《城镇排水与污水处理条例》修订 | 强化排水设施养护责任和雨污分流要求 |
| 2020年 | 《关于加强城市内涝治理的实施意见》 | 系统推进城市内涝治理和排水设施提标 |
| 2021年 | 《城市排水管网检测与评估技术标准》 | 明确管网检测评估技术要求和周期 |
| 2022年 | 全国城市内涝治理行动 | 推进排水设施智能化监测和预警 |
| 2024年 | 海绵城市建设与排水设施提质增效行动 | 推进排水管网数字化管理和智慧排涝 |
二、核心痛点分析
2.1 数据之痛
| 痛点 | 具体表现 | 后果 |
|---|---|---|
| 管网底数不清 | 地下管网走向、管径、材质、年限数据不完整 | 养护和改造缺乏基础数据 |
| 检测数据不足 | CCTV检测覆盖率低、大量管网状况不明 | 淤堵和破损无法及时发现 |
| 液位数据缺失 | 管网和检查井液位缺乏实时监测 | 内涝风险无法提前预警 |
| 雨污混接不清 | 雨污混接点位置未全面排查 | 污水直排河道、污染环境 |
2.2 流程之痛
| 痛点 | 具体表现 | 后果 |
|---|---|---|
| 养护被动 | 管网清淤以"堵了再通"为主 | 养护效率低、反复淤堵 |
| 检测周期长 | CCTV检测速度慢、成本高 | 管网状况评估更新不及时 |
| 应急滞后 | 暴雨内涝预警和应急响应不及时 | 积水严重影响交通和生活 |
| 改造盲目 | 管网改造优先级缺乏数据支撑 | 投资效益不高、效果不明显 |
2.3 技术之痛
| 痛点 | 具体表现 | 后果 |
|---|---|---|
| 地下探测困难 | 地下管网状况无法直接观察 | 淤堵和结构缺陷难以发现 |
| 水力模型缺失 | 缺乏管网水力模型模拟能力 | 内涝风险评估不精准 |
| 监测覆盖不足 | 液位、流量监测点布设不足 | 管网运行状态感知不全 |
三、元序解决方案
3.1 核心能力映射
| 元序基座 | 在排水设施管养中的具体应用 |
|---|---|
| 标准基座 | 统一管网分类编码、检测评估标准、养护标准 |
| 引擎组（七台） | 流程引擎驱动养护全流程；调度引擎优化清淤和应急调度 |
| 能力中心 | 复用GIS定位、设备管理、工单管理、预警推送等通用能力 |
| 数据基座 | 汇聚管网台账、检测数据、监测数据、养护记录 |
| 炼模(ModelForge) | 训练管网淤堵预测模型、内涝风险模型、水力模拟模型 |
| 智能基座 | IoT液位/流量实时监测、暴雨内涝预警、泵站联动控制 |
| AI基座 | 基于CCTV影像的缺陷AI识别、基于大数据的内涝预测 |
| 认证基座 | 养护人员身份认证、受限空间作业安全管控 |
| 开放基座 | 排水数据对接水利部门和城市运行管理平台 |
3.2 核心业务流程
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│ 管网普查 │────▶│ CCTV检测 │────▶│ 缺陷评估 │
│ GIS+物探 │ │ AI识别 │ │ 分级管控 │
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│
┌───────────────────────────┘
▼
┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐
│ 应急排涝 │◀────│ 在线监测 │◀────│ 养护疏通 │
│ 预警联动 │ │ 液位+流量 │ │ 预防养护 │
└─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘
3.3 关键功能详解
一、排水管网GIS台账管理系统
对辖区排水管网进行全面普查，利用物探+GIS技术建立地下管网数字台账。记录管道位置、管径、材质、埋深、年代、连接关系等信息。每段管道、每座检查井赋予唯一编码，在GIS地图上精准展示管网拓扑关系。为检测养护和改造规划提供基础数据。
二、CCTV检测与AI缺陷识别系统
利用管道CCTV检测机器人对地下管网进行内部检测，高清影像实时回传。AI算法自动识别管道裂缝、变形、腐蚀、淤积、接口脱落等缺陷，量化缺陷等级。检测效率较人工判读提升5倍以上。检测结果自动生成评估报告，为养护和修复提供依据。
三、在线监测与内涝预警系统
在管网关键节点安装液位计和流量计，实时监测管网运行状态。结合气象预报数据和水力模型，提前预测暴雨期间内涝风险区域和积水深度。内涝预警自动推送至管理部门和公众。联动控制排水泵站提前预排，降低管网水位。
四、预防性养护与应急排涝系统
基于管网检测数据和监测数据，AI模型预测管道淤堵趋势，自动生成预防性清淤计划。从"堵了再通"转变为基于数据的预防性养护。暴雨预警启动时，系统自动生成应急排涝方案，调度抢险队伍和设备到高风险区域待命。
四、核心价值
4.1 量化价值对比
| 价值维度 | 传统模式 | 元序模式 | 提升幅度 |
|---|---|---|---|
| 管网完好率 | 75%-85% | ≥95% | +15个百分点 |
| 内涝积水点 | 频发 | 减少80% | 显著减少 |
| CCTV检测效率 | 人工判读 | AI识别 | 提升5倍 |
| 养护模式 | 被动疏通 | 预防养护 | 养护成本降低30% |
| 内涝预警时间 | 事后响应 | 提前2-6小时 | 从被动到主动 |
| 应急响应时间 | 1-2小时 | ≤30分钟 | 缩短75%以上 |
4.2 定性价值
- 一网一图：排水管网GIS数字底图，地下"血管"清晰可见、精准管控。
- 一检一评：CCTV检测+AI缺陷识别，管网状况全面掌握、缺陷精准评估。
- 一监一警：在线监测+内涝预警，暴雨来临提前部署、从容应对。
- 一养一排：预防性养护+应急排涝，日常有保障、暴雨有预案。
五、数据资产沉淀
5.1 核心数据资产
| 数据类别 | 主要内容 | 应用场景 |
|---|---|---|
| 管网台账数据 | 管道位置、管径、材质、年代、拓扑关系 | 管网管理、改造规划 |
| 检测评估数据 | CCTV影像、缺陷类型、等级、位置 | 养护决策、修复方案 |
| 在线监测数据 | 液位、流量、泵站运行状态 | 内涝预警、运行分析 |
| 养护应急数据 | 清淤记录、应急记录、积水记录 | 效果评估、经验积累 |
5.2 四层沉淀路径
┌──────────────────────────────────────────────────┐
│ 第四层：智慧决策层 │
│ AI驱动的排水策略优化与内涝治理智能决策 │
├──────────────────────────────────────────────────┤
│ 第三层：知识沉淀层 │
│ 缺陷特征库、养护标准库、水力模型库、应急预案库 │
├──────────────────────────────────────────────────┤
│ 第二层：数据分析层 │
│ 管网状况评估报告、内涝风险分析、养护效果报告 │
├──────────────────────────────────────────────────┤
│ 第一层：数据采集层 │
│ 管网台账、CCTV检测数据、IoT监测数据、养护记录 │
└──────────────────────────────────────────────────┘
六、实施建议
6.1 分阶段推进策略
| 阶段 | 时间 | 重点任务 |
|---|---|---|
| 第一阶段 | 1-6个月 | 排水管网全面普查建档、GIS管理系统上线、雨污混接排查 |
| 第二阶段 | 6-12个月 | CCTV检测与AI识别系统部署、在线监测设备安装、内涝预警系统上线 |
| 第三阶段 | 12-24个月 | 水力模型优化、预防性养护体系完善、应急排涝联动机制建立 |
6.2 关键成功因素
- 普查建档是基础：全面掌握管网底数和拓扑关系，是一切排水管理工作的数据基础。
- CCTV检测是核心：管道内部检测是发现缺陷和淤堵的唯一可靠手段，必须定期覆盖。
- 在线监测是突破：液位流量实时监测+内涝预警，是城市从"雨后看海"到"提前防御"的关键。
- 预防养护是目标：基于数据的预防性养护，大幅降低管网淤堵和内涝风险。
七、结语
排水设施管养是保障城市安全运行和市民生活品质的重要底线工作。元序·智序体以管网普查建档为基础，以CCTV检测和AI缺陷识别为核心，以在线监测和内涝预警为突破，以预防性养护和应急排涝为保障，推动排水设施管养从"被动疏通、雨后看海"向"在线感知、预防养护、智慧排涝"转变，为守护城市"地下血管"畅通、建设韧性城市提供数字化支撑。