图1 系统总体架构图
物联网应用框架,是适应开放和动态环境的新型软件集成体系结构,能够贯穿基于物联网的信息传感设备集成、通信服务和应用服务各个环节,屏蔽各种异构硬件、软件、网络带来的差异,建立感知资源之间的多元化协同模式,支持服务的按需聚合与自主协同,以实现对业务需求的变化快速做出反应。
应用数据中心是按照信息资源目录体系标准,对水资源各类数据进行管理,在数据接入和共享方面,由数据资源中心定义数据对接的业务和技术标准,实现多来源渠道多技术标准的数据接入与共享;在存储和管理方面,对数据进行分类管理,建立业务关系,形成一个“为管理服务”的,“大而全”的,“干干净净”的信息资源仓库,具备业务关系的数据以空间可视化展示、数
据追踪、数据挖掘等多种方式,进行直观表达,为领导决策和资源共享服务。
建立信息服务平台架构模型,来支撑整个系统运转,基于物联网体系结构可以实现对数据信息和服务信息的接收、分流、处置、反馈等一系列业务过程;基于业务规则引擎实现根据事件类型、区域、级别等多种条件的智能化分流;基于多种通信手段实现信息的上传下达;基于应用数据资源中心实现各种数据的综合利用;基于信息服务实现信息监控、图形定位和可视化在内的水资源监控与业务智能化管理多样性应用。
系统平台实现水务监控数据的实时采集、互联和集中处理;水务业务的管理、持续优化和创新;水务数据分析和决策支持。
2.1.5建设内容
智慧水务管控一体化平台是整合物联网、GIS地理信息和大数据、云计算技术,实现水压、水量、水质、能耗及二次供水设备的实时数据和水厂运行数据的城域化汇集管理,通过供水数据建模分析、水力学模型,可视化的做出相应的处理结果辅助决策建议,以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程;并站在城市整个供水系统的角度,以更加“智慧”的辅助水务企业进行管理和运维,从而提升水司的运营管理能力、增强核心竞争优势、达到决策过程的敏捷化和智慧化,实现企业经济效益和社会效益的不断提升,提供有力支撑。供水信息监测与管理系统建立后,可将系统实时监控、数据分析有机地结合起来,在管理层和自动化信息采集层之间起到承上启下的作用。该系统以实时、历史数据库为数据共享、分析、交换的基础平台,帮助管理人员快速、准确地掌握管网输配和供水水质情况,通过统计分析,及时准确生成统计分析报表,全面提升供水管理的效率,提高供水安全保障水平。
图2一体化平台图
智慧水务管控一体化平台是站在整个城市供水体系的角度,对其进行智慧化的管理,以达到降低运维成本,提升运营管控能力,实现经济效益和社会效益的不断增长;智慧水务包含智慧生产运维、智慧管网及调度、智慧客户营销、智慧计量、智慧工程管理、智慧办公和智慧管控决策七个方面。
智慧生产运维,是对水厂和水司日常运维进行监管,可降低供制水成本,提升运维效率和管控水平,减少和控制人员成本;智慧管网及调度,是对供水企业的核心资产“管网”,进行智慧化运维管理和科学化调度,从而达到减少爆管、降低漏失率,保证安全供水,提升供水效益;
智慧客户营销,是将供水客户的所有业务数据有机的进行关联、分析和展示,让供水客户感受到智慧水务带给他们的便捷和更加高效的服务;
智慧计量,计量是供水企业对用户结算核心方式和效益来源,以更加智慧的方法来实现全面计量管理可以有效减少偷漏水现象和抄表人员开销、降低产销差节省、提升水费收益。
智慧水务工程管理,将供水工程管理同管网GIS、供水在线模拟仿真模型融合,为管网、水厂工程的规划、设计、建设、施工和监理提供全流程管理,纵向贯穿招标、分包、采购、施工、
竣工的全过程,是一套全方位、集成的供水工程管理平台。
智慧管控决策,适用于水务管理者把握全局,运筹帷幄。以简洁、直观的界面,展现企业各环节的经营数据,并以丰富的展现形式为企业决策者提供分析和管理上的帮助,洞察企业的运营状况,帮助水务企业将运营的海量数据转化成高价值的可获取信息。
2.1.5.1智慧生产运维(SCADA生产调度管理系统)
水务生产调度管理是总体解决方案是将城市供水生产监控、调度和业务管理统一到一个综合性的系统平台,实现了供水全过程生产运行数据采集存储、运行情况可视化展示、调度分析决策、业务过程管理、异常检测预警及运行能效分析和智能报表管理等内容,为全面提升调度管理水平,形成城市供水管控一体化提供坚强支撑。
2.1.5.1.1在线监测信息服务
在线监测子系统是对城市供水生产全过程的各重要环节进行集中监控,真实反映城市供水系统运行情况,使各级调度及各类管理人员能够及时、准确、全面、直观的了解和掌握现场情况。
在线监测子系统是城市水务监测信息的实时展示窗口,是在信息采集传输系统采集信息的基础上,采用文字、图形、图像等多媒体对数据信息进行监视、展现与分析,为领导和业务人员提供直观的水务监测在线信息。
通过分布广泛的监测点可在动态监控画面中全面反映出城市水务系统的流量、压力、水质等的实时情况,通过实时画面以及实时数据能及时准确的掌握城市水务状态。具体部署:
1、每个水厂内建设一个监测中心,配置计算机、供水远程监控系统软件。
2、在每个水厂安装远程测控终端、流量计、压力变送器;安装视频服务器、摄像机。在水厂大门口处安装带夜视功能的变焦摄像机,其他地方安装定焦摄像机。
3、在供水管网上安装微功耗测控终端、流量水表、压力变送器设备
4、水务局内不设立监控中心,但是可以通过INTERNET网络访问各水厂的固定IP地址,查看各水厂的运行数据及视频图像。所以水务局只需要有能上网的电脑即可。(如水务局想建立总中心,可增加服务器电脑与水厂监测系统中心软件。)
5、水厂计算机与远程测控终端、视频服务器之间通过网线连接;水厂计算机与管网微功耗测控终端之间采用GPRS无线通信方式。
图3 拓扑结构图
检测信息服务功能可分为以下模块:
(1)水厂监控管理模块:
水厂监控管理模块通过简单、直观、专业的图形化展示界面,实现对整个厂区的制水工艺流程的实时监控,提供给工作人员一个简单直接的展示界面。
水厂内需要监测出厂清水的余氯,出厂压力,出厂总流量。在加压泵房处、清水池处、源水进水口处、大门口处各安装一个摄像头。在水厂内安装在线余氯仪、压力变送器、超声波流量
2018新型智慧水务建设项目技术方案
