具体描述
《给排水工程运行与管理》为国家示范院校重点建设专业——给排水工程技术专业课程改革系列教材之一，作者本着高职高专教育特色，依据国家示范院校重点建设专业人才培养方案和课程建设的目标和要求，按照校企专家多次研究讨论后制定的课程标准进行编写。本教材包括6个学习项目，分别是：给水管网运行与管理、给水厂运行与管理、排水管网运行与管理、污水厂运行与管理、中水工厂运行与管理、建筑给排水管网管理与维护。本教材突出高职高专教育特色，加大实训运用力度，基础内容具有系统性、全面性，具体内容具有针对性、实践性，满足专业特点和要求。本教材为给排水工程技术专业的教学用书，也可作为土建类相关专业和工程技术人员的参考用书。
排水系统现代化：智慧监测与精细化运营 本书旨在探讨城市排水系统在现代化进程中的挑战与机遇，重点关注如何通过先进的监测技术和精细化的运营管理，提升排水系统的韧性、效率与可持续性。我们将深入剖析当前排水系统普遍存在的瓶颈，包括管网老化、雨污混接、溢流污染、设备故障频发以及运营成本不断攀升等问题，并提出一系列创新的解决方案。 第一章：现代排水系统概述与发展趋势 本章将首先梳理全球排水系统的发展历程，从传统的污水收集与排放，到现代化的雨污分流、污水处理与资源化利用。我们将重点介绍当前国际上先进的排水理念，如“海绵城市”、“低影响开发”（LID）等，并分析这些理念在实际工程中的应用前景。同时，本章还将探讨大数据、人工智能、物联网（IoT）等新兴技术如何赋能排水系统，推动其向智慧化、数字化转型。我们将深入分析智慧排水系统的核心构成，包括智能传感器网络、数据采集与传输平台、大数据分析与挖掘工具，以及决策支持与自动化控制系统。 第二章：智慧监测技术在排水系统中的应用 本章将详述各类智慧监测技术在排水系统运行中的具体应用。我们将详细介绍： 流量监测技术： 包括非接触式雷达流量计、声学多普勒测速仪（ADCP）、电磁流量计等，分析其在不同管径、不同流态下的适用性、精度与维护要求。重点探讨如何在管网关键节点部署流量监测设备，实现对雨水、污水流量的实时掌握，识别异常流量模式。 水位监测技术： 介绍超声波水位计、压力式水位计、雷达水位计等，分析其在窨井、水体界面等不同场景下的安装与校准。重点关注如何通过水位监测预警内涝风险，评估管网拥堵情况，以及监测水位变化对周边环境的影响。 水质监测技术： 详细讲解在线水质传感器（如pH、溶解氧、浊度、氨氮、COD、BOD等）的原理、部署策略与数据解读。探讨如何利用水质监测数据识别污染源，评估污水处理厂进水水质变化，以及监控河道水体健康状况。 气体监测技术： 介绍硫化氢（H2S）、甲烷（CH4）等有毒有害气体的监测技术，分析其在封闭窨井环境下的重要性。重点阐述气体监测在保障作业人员安全，以及预防管网爆炸等事故中的作用。 管网泄漏监测技术： 介绍声波探测技术、红外热成像技术、示踪剂检测技术等，分析其在识别地下管网泄漏点、评估泄漏程度和制定修复方案中的应用。 视频监控与图像识别技术： 探讨高清摄像头在窨井、泵站等关键区域的部署，以及利用AI图像识别技术自动检测管网堵塞、设备异常、违法排污等情况。 第三章：排水系统精细化运营管理策略 基于智慧监测获取的海量数据，本章将深入阐述排水系统的精细化运营管理策略。我们将重点讨论： 管网运行状态评估与诊断： 如何整合流量、水位、水质等多维度监测数据，构建科学的管网运行状态评估模型，识别管网的瓶颈、拥堵区域、潜在风险点。我们将探讨数据驱动的管网诊断方法，如模糊聚类、主成分分析、神经网络等，用于评估管网的健康状况。 预警与应急响应机制： 基于实时监测数据，建立完善的内涝预警、溢流污染预警、设备故障预警等机制。详细阐述如何通过自动化预警系统，及时通知相关人员，并制定科学的应急响应预案，最大程度地减少灾害损失。 管网清疏与维护优化： 如何根据管网的实际运行状况和历史数据，制定科学的清疏计划，将有限的资源投入到最需要维护的管段。探讨利用数据分析预测管网堵塞趋势，实现从被动清疏到主动预防的转变。 泵站运行优化与能耗管理： 如何根据流量变化和水泵性能曲线，优化泵站的运行工况，降低能耗。介绍智能启停、变频调速等技术在泵站节能降耗中的应用。 污水处理厂进水优化与出水达标控制： 如何利用进水水质监测数据，调整污水处理工艺参数，提高处理效率，确保出水水质达标。探讨污水资源化利用的可能性，如中水回用、污泥能源化等。 风险管理与安全保障： 针对操作人员在窨井作业、泵站维护等过程中的安全风险，介绍智能安全监测系统（如气体监测、视频监控、定位追踪）的应用，以及相关的安全操作规程。 绩效评估与持续改进： 如何建立一套科学的绩效评估体系，对排水系统的运行效果、管理水平进行量化评价。强调通过数据分析和经验总结，不断优化运营管理策略，实现排水系统的持续改进。 第四章：数据分析与决策支持平台建设 本章将聚焦于构建一个强大的数据分析与决策支持平台，以实现排水系统的智能化管理。我们将详细介绍： 数据集成与共享： 如何将来自不同监测设备、业务系统的数据进行有效集成，打破数据孤岛，构建统一的排水数据平台。 数据可视化与仪表盘： 如何通过直观的可视化图表、地图、仪表盘，将复杂的排水运行数据呈现给管理者，便于理解和决策。 模型开发与应用： 介绍如何利用机器学习、人工智能等技术，开发预测模型（如流量预测、水质预测）、优化模型（如清疏优化、泵站运行优化），为决策提供科学依据。 数字孪生技术在排水系统中的应用： 探讨如何构建排水系统的数字孪生模型，实现对管网运行状态的实时模拟、场景分析与故障诊断。 移动应用与远程管理： 如何开发面向运维人员的移动应用程序，实现现场数据采集、任务派发、信息查询等功能，提升工作效率。 第五章：未来展望与挑战 本章将对未来排水系统的发展方向进行展望，并探讨前进道路上的挑战。我们将讨论： 全生命周期管理： 从规划、设计、建设、运行到维护，实现排水系统的全生命周期智能化管理。 跨部门协同与公众参与： 如何加强排水管理部门与其他城市管理部门的协同，以及提升公众对排水系统的认知和参与度。 绿色低碳与可持续发展： 探讨如何在排水系统中推广绿色技术，降低能耗和碳排放，实现可持续发展目标。 技术更新与人才培养： 面对快速变化的技术，如何保持技术的先进性，以及培养适应智能化排水系统发展需求的高素质人才。 本书旨在为排水系统的管理者、设计者、建设者以及相关领域的研究人员提供一套切实可行的智慧化、精细化运营管理思路和技术方法，以应对当前城市排水系统面临的严峻挑战，推动排水事业迈向更高水平。
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