1. 建設(shè)背景

城市發(fā)展一方面為城市供水事業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)勁的動(dòng)力，促使城市供水企 業(yè)需要不斷的開源節(jié)流，通過新技術(shù)應(yīng)用，挖掘自身潛力，提高生產(chǎn)能力，優(yōu)化 管理方式，保證安全供水。另一方面，城市在快速發(fā)展的過程中給城市供水企業(yè) 帶來新的挑戰(zhàn)的同時(shí)，也提供了新的發(fā)展機(jī)遇。因此堅(jiān)持和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，研 究和探索解決城市發(fā)展中供水企業(yè)存在的不適應(yīng)問題和策略，對(duì)當(dāng)前和今后城市 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展均有著十分重要的意義。
步入 21 世紀(jì)，數(shù)字化、信息化技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的 進(jìn)步，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，加速城市的發(fā)展進(jìn)程。作為城市 發(fā)展的命脈的供水行業(yè)，如何充分利用現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)，信息技術(shù)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng) 技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐和促進(jìn)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改善城市居民的生活質(zhì)量做出 貢獻(xiàn)，已成為城市公益性供水行業(yè)研究和落實(shí)的重要課題。

 

2. 建設(shè)目標(biāo)

智慧水務(wù)管控一體化平臺(tái)通過對(duì)從水源、水廠到管網(wǎng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集而實(shí)時(shí) 感知運(yùn)行狀態(tài)，以可視化的方式有機(jī)整合水務(wù)管理部門與供水設(shè)施，形成城市水 務(wù)物聯(lián)網(wǎng)。建設(shè)以信息中心、生產(chǎn)調(diào)度、管網(wǎng)管理、運(yùn)行辦公、客戶服務(wù)為目標(biāo) 方向，采用數(shù)據(jù)采集終端、無線網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)傳水表、水質(zhì)水壓表等在線監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí) 時(shí)感知運(yùn)行狀態(tài)，以可視化的方式有機(jī)整合水務(wù)管理部門與供水設(shè)施，形成城市 水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)，通過本次建設(shè)完成供水調(diào)度、管網(wǎng)參數(shù)、水廠調(diào)度、水質(zhì)在線監(jiān)控、 二次供水設(shè)備、管網(wǎng)巡檢、漏失率控制等的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，并做出及時(shí)的反應(yīng)。

為實(shí)現(xiàn)這一總體目標(biāo)，我們從兩個(gè)著手：一是現(xiàn)代供水管理模式和信息化 思想在供水管理工作中相融合而形成的應(yīng)用模式；二是實(shí)現(xiàn)這一應(yīng)用模式的具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)或平臺(tái)。在這個(gè)思路的支撐下，我們提出的基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的智慧水務(wù)管控一體化平臺(tái)解決方案將實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)具體目標(biāo)：

1、構(gòu)建集約化、標(biāo)準(zhǔn)化的信息數(shù)據(jù)中心
2、建設(shè)統(tǒng)一的綜合性水務(wù)管理平臺(tái)
3、構(gòu)建 SCADA 生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)
4、達(dá)到水務(wù)業(yè)務(wù)電子化綜合管理

5、實(shí)現(xiàn)供水調(diào)度管理輔助決策
6、構(gòu)建“漏控分析預(yù)警及 DMA 監(jiān)測(cè)”機(jī)制
7、構(gòu)建供水管網(wǎng)地理 GIS 系統(tǒng)
8、實(shí)現(xiàn)水質(zhì)水情全面監(jiān)測(cè)
9、建設(shè)城市二次供水調(diào)度管控平臺(tái)
10、建設(shè)客戶移動(dòng)互聯(lián) APP 應(yīng)用平臺(tái)
11、實(shí)現(xiàn)異常事件智能化預(yù)警
12、構(gòu)建系統(tǒng)安全與權(quán)限控制機(jī)制
13、構(gòu)建水務(wù)運(yùn)行 KPI 系統(tǒng)

 

3. 建設(shè)內(nèi)容

智慧水務(wù)管控一體化平臺(tái)是整合物聯(lián)網(wǎng)、GIS 地理信息和大數(shù)據(jù)、云計(jì)算 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水壓、水量、水質(zhì)、能耗及二次供水設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和水廠運(yùn)行數(shù)據(jù) 的城域化匯集管理，通過供水?dāng)?shù)據(jù)建模分析、水力學(xué)模型，可視化的做出相應(yīng)的 處理結(jié)果輔助決策建議，以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理水務(wù)系統(tǒng)的整個(gè)生產(chǎn)、管 理和服務(wù)流程；并站在城市整個(gè)供水系統(tǒng)的角度，以更加“智慧”的輔助水務(wù)企 業(yè)進(jìn)行管理和運(yùn)維，從而提升水司的運(yùn)營(yíng)管理能力、增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、達(dá)到?jīng)Q 策過程的敏捷化和智慧化，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的不斷提升，提供有力 支撐。

 

 

智慧水務(wù)管控一體化平臺(tái)是站在整個(gè)城市供水體系的角度，對(duì)其進(jìn)行智慧 化的管理，以達(dá)到降低運(yùn)維成本，提升運(yùn)營(yíng)管控能力，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 的不斷增長(zhǎng)；智慧水務(wù)包含智慧生產(chǎn)運(yùn)維、智慧管網(wǎng)及調(diào)度、智慧客戶營(yíng)銷、智慧計(jì)量、智慧工程管理、智慧辦公和智慧管控決策七個(gè)方面。

 

3.1 平臺(tái)子系統(tǒng)功能
3.1.1 調(diào)度運(yùn)營(yíng)監(jiān)控中心

水務(wù)調(diào)度運(yùn)營(yíng)監(jiān)控中心，采用超窄邊液晶拼接大屏幕系統(tǒng)，直觀顯示，可滿 足生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度監(jiān)視，作為一個(gè)展示平臺(tái)。

 

示意圖

 

3.1.2 水務(wù)一張圖

構(gòu)建數(shù)據(jù)中心平臺(tái)，建設(shè)歷史數(shù)據(jù)倉庫旨在解決信息孤島的問題，建立 成適用于不同系統(tǒng)間的信息共用的通用平臺(tái)，使客戶的業(yè)務(wù)流程、公共數(shù)據(jù)、應(yīng) 用軟件、硬件和各種標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合起來，在不同應(yīng)用系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)無縫集成，使它們 像一個(gè)整體一樣進(jìn)行業(yè)務(wù)處理和信息共用。從而為大數(shù)據(jù)分析提供基礎(chǔ)。

平臺(tái)以“數(shù)據(jù)+地圖+業(yè)務(wù)”為理念，構(gòu)建基于水務(wù)“一張圖”的海量數(shù)據(jù)可視化展現(xiàn)平臺(tái)；它以 WaterBDI 中構(gòu)建的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從空間維度、業(yè)務(wù)視角展示 水務(wù)各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合展示、分析和報(bào)表。用戶更具需求進(jìn) 行個(gè)性化配置，滿足日益變化的業(yè)務(wù)需求。WaterDMV  實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一平臺(tái)化管理， 是業(yè)務(wù)操作更加方便快捷，交互性更加突出。 可以擴(kuò)展多種綜合解決方案，如：生產(chǎn)運(yùn)維、管網(wǎng)管理、客戶營(yíng)銷、計(jì)量管理、 工程管理、綜合管理等。
 

架構(gòu)圖

 

系統(tǒng)圖

 

3.1.3 水務(wù)生產(chǎn)調(diào)度 SCADA 管理系統(tǒng)

水務(wù)生產(chǎn)調(diào)度管理是總體解決方案是將城市供水生產(chǎn)監(jiān)控、調(diào)度和業(yè)務(wù)管理 統(tǒng)一到一個(gè)綜合性的系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了供水全過程生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)、運(yùn)行 情況可視化展示、調(diào)度分析決策、業(yè)務(wù)過程管理、異常檢測(cè)預(yù)警及運(yùn)行能效分析 和智能報(bào)表管理等內(nèi)容，為全面提升調(diào)度管理水平，形成城市供水管控一體化提供堅(jiān)強(qiáng)支撐。

 

 

 

3.1.4 供水管網(wǎng)地理信息 GIS 系統(tǒng)

管網(wǎng)地理信息管理 GIS 系統(tǒng)，結(jié)合供水行業(yè)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)和充分融合供水領(lǐng)域的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，為供水企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)提供科學(xué)的決策依據(jù)，為企業(yè)業(yè)務(wù)人員提供詳盡的地圖和管線資料，實(shí)現(xiàn)供水調(diào)度、管網(wǎng)搶修、營(yíng)業(yè)抄收、管網(wǎng)資產(chǎn)管理等業(yè)務(wù)工作。該系統(tǒng)將是一個(gè)能滿足平時(shí)各種業(yè)務(wù)工作、又能夠逐步提供支持決策分析能力的多種用途的管理系統(tǒng)。
通過系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用，可以提高現(xiàn)有管網(wǎng)綜合管理和養(yǎng)護(hù)水平和能力、現(xiàn)

場(chǎng)事故處理速度，使供水企業(yè)獲得運(yùn)營(yíng)最佳經(jīng)濟(jì)效益，并最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)管網(wǎng)管理 的科學(xué)化、規(guī)范化和現(xiàn)代化。
系統(tǒng)結(jié)合二三維一體化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng) 圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)錄入、編輯；對(duì)管線及各種設(shè)施進(jìn)行屬性查詢、空 間定位以及定性、定量的統(tǒng)計(jì)、分析；對(duì)各類圖形（包括管線的橫斷面圖和縱斷 面圖）及統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表顯示和輸出；為爆管、漏水事故的搶修、維修提供關(guān)閘方 案，派工單及用戶停水通知單，從而實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的信息化管理，對(duì)供水規(guī)劃、設(shè)計(jì)、 調(diào)度、搶修和圖籍資料的檔案管理提供強(qiáng)有力的科學(xué)決策依據(jù)，并未為管網(wǎng)的優(yōu) 化調(diào)度奠定良好的基礎(chǔ)，從而大大提高了管網(wǎng)管理工作的效率和質(zhì)量。

 

 

 

3.1.5 城市給水管網(wǎng) DMA 漏損管控與分析系統(tǒng)

DMA分區(qū)計(jì)量管理是將供水管網(wǎng)劃分為逐級(jí)嵌套的多級(jí)分區(qū)，形成涵蓋出廠 計(jì)量-各級(jí)分區(qū)計(jì)量-用戶計(jì)量的管網(wǎng)流量計(jì)量傳遞體系。通過監(jiān)測(cè)和分析各分區(qū) 的流量變化規(guī)律，評(píng)價(jià)管網(wǎng)漏損并及時(shí)作出反饋，將管網(wǎng)漏損監(jiān)測(cè)、控制工作及 其管理責(zé)任分解到各分區(qū)，實(shí)現(xiàn)供水的網(wǎng)格化、精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)降低漏損控制 的目的。
系統(tǒng)主要應(yīng)用水量平衡計(jì)算方法，計(jì)算區(qū)域漏損水量、區(qū)域產(chǎn)銷差水量、水 量平衡表，從不同空間尺度、不同時(shí)間尺度分析全管網(wǎng)和各級(jí)統(tǒng)計(jì)分析分區(qū)的漏 損和產(chǎn)銷差現(xiàn)狀，識(shí)別漏損、產(chǎn)銷差的主要影響因素。

 

 

 

3.1.6 管網(wǎng)在線實(shí)時(shí)水力建模

《管網(wǎng)在線實(shí)時(shí)水力建模》實(shí)現(xiàn) SCADA 與水力模型無縫集成、雙向互通、實(shí) 時(shí)計(jì)算的供水在線仿真水力模型；可用于優(yōu)化管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)；對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀評(píng) 估診斷；管網(wǎng)工程和操作預(yù)案，減少運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)；在線仿真優(yōu)化調(diào)度決策，安全運(yùn) 行，節(jié)能降耗；管網(wǎng)水質(zhì)污染溯源和擴(kuò)散分析，輔助應(yīng)急指揮決策；干管漏點(diǎn)預(yù) 定位和分區(qū)漏損評(píng)估，優(yōu)化檢漏策略；在線水錘分析，減少爆管風(fēng)險(xiǎn)。

 

 

大部分管道流速處于經(jīng)濟(jì)流速區(qū)間，但是紅色和藍(lán)色顯示的管道流速較高，管線水力負(fù)荷 較高，需要考慮管道口徑是否符合實(shí)際用水需求。

 

3.1.7 自動(dòng)化辦公 OA 子系統(tǒng)

解決了水務(wù)企業(yè)下屬項(xiàng)目公司（廠站）地域分布廣泛引起的日常辦公業(yè)務(wù)中 文件收發(fā)、信息上傳下達(dá)、申請(qǐng)審批等工作需要相關(guān)人員四處奔走，各級(jí)簽字， 辦公成本居高不下的問題。實(shí)現(xiàn)公共資源與信息的整合管理，實(shí)現(xiàn)信息渠道的直 接暢通，實(shí)現(xiàn)各部門各人員的協(xié)同應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)各種辦公流程的規(guī)范化和自動(dòng)化， 實(shí)現(xiàn)單位協(xié)作可以跨地區(qū)、跨部門、跨時(shí)間操作，提高日常辦公管理效率。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)使各模塊可獨(dú)立存在；整個(gè)軟件易拆分，易組裝，靈活方便；良好 的系統(tǒng)開放能力和可擴(kuò)展性，同時(shí)可根據(jù)各個(gè)不同企事業(yè)特點(diǎn)，為其量身定制其 業(yè)務(wù)模塊。
 

 

 

3.1.8資產(chǎn)設(shè)備管理子系統(tǒng)

設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)設(shè)備入庫、出庫、巡檢、維修、報(bào)廢等的生命周 期管理，以資產(chǎn)、設(shè)備臺(tái)賬為基礎(chǔ)，以工作單的提交、審批、執(zhí)行為主線，對(duì)閥 門、水表、消防栓、管橋、監(jiān)測(cè)點(diǎn)、設(shè)備井、二次供水設(shè)備、水廠設(shè)備等按照故 障處理、計(jì)劃?rùn)z修、計(jì)劃維修、預(yù)防性維修、移裝調(diào)撥等管理模式，來提高維修 效率、降低總體維護(hù)成本。

 

 

 

4.1.9 水務(wù)運(yùn)營(yíng)決策分析系統(tǒng)

為加強(qiáng)公司職能管理，規(guī)范職工作業(yè)行為，提高工作質(zhì)量和效率，有效控制 產(chǎn)銷差率、降低供水單耗，安全優(yōu)質(zhì)供水，達(dá)到依法治廠，提高公司整體管理水 平，將公司的 KPI 指標(biāo)按照和各部門相關(guān)責(zé)任的大小進(jìn)行分類和權(quán)重分配，指標(biāo) 分為公共指標(biāo)和相關(guān)指標(biāo)，實(shí)行量化考核。
適用于水務(wù)管理者把握全局，運(yùn)籌帷幄。以簡(jiǎn)潔、直觀的界面，展現(xiàn)企業(yè)各 環(huán)節(jié)的經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)，并以豐富的展現(xiàn)形式為企業(yè)決策者提供分析和管理上的幫助， 洞察企業(yè)的運(yùn)營(yíng)狀況，幫助水務(wù)企業(yè)將運(yùn)營(yíng)的海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成高價(jià)值的可獲取信 息。