主要是建立智慧水务,在水务物联网、大数据分析技术基础上, 以水资源综合管理为中心,通过对区域内水资源、水环境、水安全的 综合分析和自然调节,达到水与环境的生态融合。
2.1.3.1总体目标
增强城市整体的防汛抗洪抗旱、 水资源开发利用、 水生态环境保 障、 城乡供水排水以及对公众服务的能力, 提高水务建设管理和服务 水平;促进取水、供水、排水等相关涉水资源整合,为建立和完善城 市防洪防台抗旱减灾体系、 水资源合理配置和高效利用体系、 水资源 保护和河湖健康保障体系,城乡供水和排水保障体系提供“智慧保 障”。
2.1.3.2具体目标
智慧水务是充分利用新一代信息技术, 深入挖掘和广泛运用水务 信息资源,包括水务信息采集、传输、存储、处理和服务,全面提升 水务管理的效率和效能,实现更全面的感知、更主动的服务、更整合 的资源、更科学的决策、更自动的控制和更及时的应对,实现以下四 个方面的具体目标:
(1)实现控制自动化:水源地、自来水管网、排水管网、城市 生态河湖水系等各类监控对象, 建立防洪抗旱减灾工程、 水源工程自 动化、城乡供水、 城市排水工程和生态河湖工程等控制体系,实现水 务工程及时、可靠、自动控制。
(2)实现管理协同化:面向业务人员,建立联动的协同管理工 作体制,在业务和政务管理方面实现统一流程、用户、资源、配置的 协作化管理。通过对目标、过程、执行及结果等管理的统一把控,使 业务人员的管理更加高效、共享和协同,实现精细化管理。
(3)实现决策科学化:面向领导,建立模型,实现多水源多用 户水资源联合调度、洪水资源利用、风险管理等分析,为领导科学决 策提供支持。通过信息支撑,以及决策依据、方法及过程的科学化, 使得水务局领导的决策更加综合、合理、可行,形成科学化决策。
(4)实现服务主动化:面向社会公众,建立涉及水行政、民生 的公共服务,提供了解水务的渠道,实现水务信息资源共建共享,避 免重复建设。通过服务内容、方式、品质及社会交互,使得社会公众 体验到水务品质的人性化、便捷性、舒适性,实现主动化服务。
2.1.4总体架构
在智慧水务的总体建设思想指引下, 总结多年水资源管理经验的 基础上, 结合国内外的先进观念和科学方法, 设计遵循统一的标准和 规范,基于 SOA 架构的智能水网系统平台总体架构。
系统从下至上分为五层:信息采集及传输层、数据资源层、技术 支撑平台和通用工具集、业务应用、门户层;各层都以服务的方式接 入企业服务总线,实现灵活构建、可拆可合。在业务管理上,实现支 持多级管理的运行模式和业务持续创新。系统总体结构见下图。
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。
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。 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、超声波流量计、水厂监测终 端,可实现上述功能。
水厂监控系统设两级组成集散控制系统,一级是厂中央控制室 (上位管理 ) , 二级是区域控制工作站 (现场控制站 ) 。 整个系统由一个 中央控制室、 五个现场控制站组成, 中央控制室与现场控制站之间通 过网络进行通讯, 组成一个 PLC 控制网络。 系统借助于人机接口软件 和编程软件,使其获得最佳的控制性能。在中央控制室,通过屏幕汉 化的动态画面, 可观察全厂的生产过程, 并对全厂生产过程进行调度, 指挥分站操作运行,打印全厂生产报表,绘制曲线,达到综合管理的 目的。
该模块的主要功能如下:
实时监测水厂进水流量、出水流量、出水压力,包括
2018年新型智慧水务建设项目技术方案
