自2009年以來，PUB建立了一個覆蓋全新加坡的水文監(jiān)測網(wǎng)絡，包括260多個水位計、80多個流量計，并在水道沿線安裝了閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，同時整合國家環(huán)境局的降雨數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)不僅用于提前發(fā)布洪水預警，還通過深度數(shù)據(jù)分析，為排水系統(tǒng)的規(guī)劃和維護提供戰(zhàn)略支持。

例如，當小規(guī)模暴雨發(fā)生時，如果某段排水管道水位異常升高，而歷史數(shù)據(jù)中相似暴雨事件未出現(xiàn)此情況，這可能意味著下游存在淤積或堵塞。通過快速標記這些問題區(qū)域，PUB能夠立即派員調查，并采取針對性維護，預防更嚴重暴雨帶來的內澇風險。

除了在應急方面之外，智慧排水管網(wǎng)系統(tǒng)還分析水位趨勢，結合降雨強度，識別排水能力不足的管道段，優(yōu)化擴容規(guī)劃。自2019年正式啟用以來，該系統(tǒng)將傳感器網(wǎng)絡生成的數(shù)據(jù)實時整合并更新，同時自動過濾異常數(shù)據(jù)，以確保分析的準確性。PUB的工作人員借助該系統(tǒng)開展降雨事件分析，迅速發(fā)現(xiàn)并解決排水系統(tǒng)的異常情況，為全面的排水規(guī)劃和維護提供了關鍵洞見。

在新加坡，雨水和污水分別由獨立的管網(wǎng)系統(tǒng)處理，其中雨水管網(wǎng)負責收集雨水，而污水管道專門用于污水的處理和再利用。為確保污水處理過程的安全和再生水的高質量，PUB正著手推進污水管網(wǎng)的數(shù)字化監(jiān)控，尤其針對意外或非法排放的污染物進行實時偵測。未經(jīng)許可的污染物排放會影響再生水廠的生物處理過程，危害新生水的生產(chǎn)質量。

PUB要求高風險工廠在其排放點安裝pH值和揮發(fā)性有機化合物（VOC）監(jiān)測裝置，以保證其排放符合新加坡的污水排放標準。通過這些監(jiān)測裝置，PUB能有效預防含有強酸、堿性化學物質及違禁有機化合物的非法排放，從源頭保障污水處理系統(tǒng)的正常運行。

為進一步提升污染物監(jiān)測能力，PUB與新加坡國立大學合作，開發(fā)并試用了微生物電化學傳感器（MES）。該傳感器基于生物電化學原理設計，當污水中高濃度的有毒重金屬和氰化物出現(xiàn)時，MES系統(tǒng)電壓會自動下降，觸發(fā)警報通知指定工作人員。這些傳感器通過提前預警，阻止工廠將含有氰化物和重金屬（如銅、鎳、鋅）的廢水非法排入市政污水系統(tǒng)，使得PUB能夠迅速響應并采取必要的執(zhí)法措施。

圖3.一水廠應用MES系統(tǒng)

2018年，新加坡國立大學成立了EnvironSens公司，致力于將MES技術商業(yè)化。PUB目前正支持EnvironSens進行100套升級版MES系統(tǒng)的應用示范，通過國家研究基金會的部分資助降低技術成本。截至2020年3月，已有66套MES系統(tǒng)安裝于各相關工廠，顯著提升了污水監(jiān)測的精度與覆蓋面。

同時，EnvironSens還開發(fā)了一套物聯(lián)網(wǎng)平臺，能夠實時傳輸和整合100個MES單元的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可通過網(wǎng)頁版儀表盤展示。運營人員可在儀表盤上查看MES設備的狀態(tài)、維護記錄和警報歷史，實時監(jiān)控設備運行。當監(jiān)測到異常情況時，MES系統(tǒng)會通過短信和郵件及時通知工作人員，確保迅速響應。

新加坡的濱海集水區(qū)，占地約1萬公頃，是新加坡城市化程度最高、規(guī)模最大的集水區(qū)。集水區(qū)的排水系統(tǒng)由明渠和封閉管道組成，最終匯入濱海水庫。五大支流（新加坡河、羅喬運河、斯坦福德運河、葛蘭河和加蘭河）共同匯入濱海水庫，支撐著新加坡的城市排水與水資源管理。

自2015年起，PUB與蘇伊士環(huán)境公司（SUEZ Environment）合作，開發(fā)了集水區(qū)和水道運營系統(tǒng)（Catchment and Waterways Operations System，簡稱CWOS）。這一系統(tǒng)基于豐富的水務管理經(jīng)驗，具備三大核心功能：優(yōu)化濱海攔河壩的運行以提升水資源儲備、降低低洼區(qū)域的洪澇風險、并實現(xiàn)集水區(qū)上游水位和水質的實時監(jiān)測與預測。

實時響應與智能預警

在暴雨期間，CWOS的排水儀表板會實時提醒用戶注意高水位或高降雨量區(qū)域，幫助他們高效分配人員和車輛，快速響應惡劣天氣。自2017年投用以來，CWOS已為濱海集水區(qū)超過170場降雨事件提供了操作建議，有效緩解了暴雨可能帶來的洪澇風險。

智能水質管理與自動化報告