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费城使用智能技术来管理雨水径流并减少污染

作者:雨天 时间:2018/01/17 阅读:3710
  费城市建有一个处理废水和雨水的联合下水道系统。为了防止大雨导致系统负担过重,费城水务部(PWD) […]

费城使用智能技术来管理雨水径流并减少污染

 

费城市建有一个处理废水和雨水的联合下水道系统。为了防止大雨导致系统负担过重,费城水务部(PWD)与微软合作伙伴Opti合作,安装在微软Azure云平台上运行的智能水监测和控制技术。该解决方案优化了径流的存储和释放,保证了下水道的畅通,提供了实时,长期的数据分析,帮助PWD改造运行。

当一场暴雨袭击一座大城市时,居民可能会把它看作是一个不便之处,水坑漫步,交通喧嚣。但是对于这个城市水务部门的员工来说,还有一个更大的问题需要处理 – 找出从人行道,道路和停车场流出的所有水。这个问题在860个使用“联合污水管”的美国城市中可能会更加重要,这些污水管道系统有时在一个世纪甚至更久以前就设计成通过一个单一的管道将废水和雨水引导出来。随着城市的发展,联合污水管已经不能够处理正常的废水量和大量的暴雨径流。其结果可能是未经处理的废水进入并污染当地水道。

解决下水道污水混合问题的方法有很多种,费城市已经采取了全面和主动的方法。在2011年通过的“绿色城市”清洁水域计划中,该市实施了一个大幅减少民间组织的25年计划。在短短的五年之后,根据该计划所作的改进是每年在当地河流中排放15亿加仑污水。

将智能技术引入雨水管理
大多数城市通过某种类型的暴雨分流来攻击公民社会组织 – 在强降雨过程中,进入下水道的多余水被拦截并放入储水池,水库或隧道,然后在暴雨过后缓慢释放。费城做不同的事情。费城水务部雨水收费计划经理Erin Williams说:“我们采用基于来源的方法是独一无二的。“在进入系统后,我们不采取多余的水资源管理措施,而是在风暴期间采取措施防止径流进入下水道。”

这个城市的源泉战略包括与商业地产业主合作,以适应现有的房产,以更好地处理暴雨径流。为了使这些项目对业主有吸引力,该市提供拨款计划和账单贷款来帮助融资修改。这些项目采取多种形式,从多孔材料替代径流生产路面到更先进的智能技术解决方案。

费城水务局(PWD)以其在运营的各个方面处于创新的前沿而自豪。该部门尝试新技术的意愿促成了与微软CityNext合作伙伴Opti的合作。Opti公司的项目开发总监Jamie Lefkowitz说:“就像PWD一样,Opti公司的工作重点是通过雨水资产的智能管理来改善环境。“我们把费城看作是世界上这个问题上最有远见的社区之一,所以我们很高兴与他们合作。”

Opti雨水管理产品是OptiNimbus,它将天气预报监测与雨水基础设施的实时自动化控制以及综合数据报告相结合。OptiNimbus是在Microsoft Azure云平台上运行的基于云的持续监控和自适应控制(CMAC)解决方案。“我们选择Azure的可靠性,可扩展性和灵活性,”Lefkowitz说。“我们也相信它的安全水平,这得到了联邦风险和授权管理计划的批准,这是我们与政府机构合作的重要因素。”

部署技术和测量结果
2016年11月,PWD选择在市内8英亩的商业地产上试用OptiNimbus。该物业有一个雨水潴留池,但没有达到城市的径流捕获和释放标准,从而有助于潜在的民间组织。Opti在池塘现有的出口控制结构上安装了CMAC技术,包括一个水位传感器,一个驱动阀门和一个连接互联网的控制面板。云中的OptiNimbus软件持续监测国家气象局的预报,预测下雨时,池塘的出水阀自动关闭。风暴过后,软件测量池塘中的水位,打开阀门,以最佳的速度逐渐释放水,合理的下水道可以处理。

在安装后的最初212天内,现场大约有20英寸的雨水落下。使用OptiNimbus,PWD在暴风雨期间在城市合流排水管道中保留了270万加仑的水,占总流量的98.8%。费城水务部工程主管菲利普·皮克林(Philip Pickering)说:“Opti解决方案的工作方式正是我们所期望的。“到目前为止,这是一个巨大的成功。”

Williams说:“借助这项技术,我们可以优化传统设计的雨水系统的性能 – 将静态系统变成一个智能的预测系统。“过去我们只能通过现场考察来评估业绩,但是现在我们可以对水位和排放率等事情进行实时的性能跟踪。而且我们可以获得长期的监测数据和控制,这些数据和控制可以帮助塑造我们的需求和我们未来项目的设计。这项技术可以改变我们的工作方式。“

寻找解决全球性问题的本地解决方案
PWD将继续与Opti合作,寻求改造其他现有商业物业以满足CSO要求的方式。它也正在和开发商讨论如何在新的建设项目上部署技术,以及如何在残疾人基础设施项目中使用Opti。该部门也吸引住宅客户成为CSO解决方案的一部分。Pickering解释说:“通过我们的雨水检查计划,房主有资格获得高达2,000美元的补贴,使他们的财产不容易流失。“这可能包括像落水管下的雨桶一样的简单事件,或者一个更复杂的项目,例如用一个水友好的天井替换路面。”

此外,费城还有一个强大而积极的资本计划,在这个计划下,它正在实施城市拥有的房地产的绿色基础设施项目。这些包括沿街道的雨水吸收树沟和城市公园的雨花园。PWD渴望与其他水务公司分享所有这些项目的成果。Williams说:“水资源管理不是当地的问题,这是一个全球性的问题。“我们经常与其他城市甚至其他国家的同事交流意见,因为在一天结束的时候,我们都在这里互相帮助。

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