环境卫生代表着一个城市的文明程度。这其中，公共卫生间粪便消纳是一项重要内容。本文介绍了北京市朝阳区环境卫生服务中心研发的粪井液位在线监测系统的特点、作用、意义和发展方向。
该系统是朝阳环卫2015年研发的智能化项目，投入运行以来平稳良好，开创了国内同行业先例，为“智能环卫”可持续发展打下了良好的基础，在国内同行业发挥了示范和引领作用。
一、传统抽运模式明显滞后，不能满足“大环卫”发展要求
粪井液位在线监测系统采用先进的超声传感器系列技术，可对公共卫生间粪井液位高度、气体成分和液体含量进行在线监测和成分分析，通过掌握各地区的如厕量，为管理部门提供数据，以便合理安排作业车辆，及时进行抽运作业（图1）。
在环卫作业的服务链中，涉及居民群众最多的问题是公共卫生间的服务工作。公共卫生间大多建于居民小区、街道等人流密集的地段，一般配有液体冲洗或发泡处理设施。公共卫生间的排放物大都进入粪井管道，部分直通市政管线。传统的抽运模式主要以沟通为主，粪井预满时通知作业人员进行抽运，或者根据如厕量计算出固定的时间，安排车辆进行抽运。由于传统的抽运模式较为单一，通过人为控制因素，进行日常作业，因此在沟通方面极易出现时间上的偏差，导致粪井满冒。特别是在雨季时节，时常出现涨满现象，影响环境卫生。
二、系统模式的技术优势
粪井液位在线监测系统可以准确无误地监测粪井液位高度、体积，分析固废物含量和气体成分。该系统的设备整体由XZHI-ULCG-05M-1型GPRS无线液位检测系统和XZHI-ULCG-05M-1型液位变送器，由XZHI-ULCG-05M-1型GPRS数据记录仪两部分构成，测量精度保持在1.0%-3.0%左右，分辨率为5mm，可在单独供电的状态下维持12个月。此外，设备整体的环境适宜温度为-30至60℃，防护等级为IP68，可在48至72小时浸水后正常工作。主机和电源采用IP68防护技术，壁挂式活动支架。其最大特点一是采用非接触式、高性价比、易于安装维护的液位监测终端，无需接触介质即可满足粪井液位的测量要求；二是不受粪井内易燃和易爆气体影响，在易腐蚀性等恶劣条件下仍能保持正常工作，不会对粪井造成安全隐患。
非接触式测量优势。在城市的市政管网中，粪井需要间隔一段时间后清淤，清淤过程的常见方式是使用长柄污泥勺来挖取粪井底部的淤泥。在清淤的过程中，作业人员是不会注意保护水下设备的，即使使用抽水车上的橡胶管来抽取污泥，也会把粪井中的设备吸进管道。因此，如果采用接触式的测量方式，与污水接触的部分就会被损坏。
非接触式测量安全可靠。市政管道经过一段时间后就会积累一定数量的污泥、砂石、垃圾等，现有的清理方式大多使用高压水枪，把管道内的污泥、垃圾等冲洗到粪井内，或是机械清理，用缆绳拉动与管道直径相符的清理机械，把管道内的污泥、垃圾等排到粪井内。这两种方式都会对接触式测量设备造成损坏，以致报废率始终居高不下。
非接触式测量设备单独供电。市政管道和粪井大多建在道路上，设备供电如果使用市电供电，需要连接电缆，即把电缆从粪井内抽出来后再与路边的供电电缆连接，损坏率可想而知。如果在粪井内布设专用供电电缆，不仅费用高昂，而且考虑到定期的清淤需要，一旦电缆受损，对作业人员极易造成伤害。此外，国内一些城市还有采用野外常用的太阳能供电方式，但是也因为以上原因，无法在市政管网上使用。所以，使用电池对其进行单独供电既提升了安全系数，又确保了检测质量。
粪井液位检测设备采用的是超声波物位仪、距离变送器，特点是设备占用空间小，集超声波传感器、温度传感器、超声伺服电路、变送电路为一体，整机电路紧凑、简洁，内部信号隔离输出更适合工况，因此具有良好的稳定性和可靠性。一旦粪井出现满冒，设备不再进行测量并进行自我保护，同时仍能正常发出报警提示，即在系统中可以区分不工作的设备是由于满冒还是故障造成。
在系统在线检测的通讯设备中采用了中间件技术，系统被分为应用层、业务处理对话层、通讯层三部分，实现了多种无线通讯方式的混合接入。入网的移动目标和固定目标可以根据自身特点，选择采用Internet， GPRS/3G数据传输方式。对于监控中心的应用处理模块，通讯方式更加透明化，同时具有多模块接入优点。粪井液位采集设备支持GPRS/3G数据传输方式，由于采用了可靠的数据传输方式的系统监控模块，确保了粪井液位采集设备正常稳定工作。
适应多角度组合操控。粪井液位在线监测系统具有较强的生命力和开放性，遵循当前业界普遍认可的、先进的技术理念和国际标准，以适应动态发展的需求，即最大限度地利用计算机网络、设备和软件，满足了其他运行管理系统的操作要求和特性。
此外，按照系统分析、统筹规划的理念，对系统终期容量及网络发展规划进行方案设计，提供高扩展性，确保系统在性能、功能上的可扩展性，满足不同业务需要，并方便今后进行其他业务系统的扩展和再开发。
三、为实现“大环卫”作业信息化进行了有益探索
截至目前，粪井液位在线监测系统已成功安装、平稳运行了数座公共卫生间的粪井，通过数字传导、智能梳理，有效利用科技手段进行抽运作业，对优化传统的指挥调度模式打下了基础（图2）。当然，传统模式被新模式替代需要一个过程，但是就该系统而言已趋于平稳应用状态，整体流畅的使用要求将为扩展“大环卫”理念，推进环卫信息化作业智能化发挥更大作用，在可行性条件的支持下，实现与公共卫生间管理一体化的城市环卫大格局。
与发达国家相比，我国环卫行业管理模式相对粗放。特别是信息化建设起步时间比较晚，缺乏建设经验以及完整的发展规划，管理水平相对滞后。而随着智慧城市的建设，城市管理信息化将波及多个领域，促其发生质的变化。如此，反观我国环卫行业信息化建设，应该说技术集成理论正在日趋走向成熟，必将推动环卫行业信息化建设的发展步伐，这是必然趋势，也是环卫行业面对的新课题和新挑战，否则就不能适应智慧城市建设发展的需要。
（责任编辑：李静敏）
