智慧水务解决方案

提纲 概述 1 2 3 随着智慧城市建设的不断深入，智慧水务也“应运而生”，特别是城市供水水质水量、排水防涝、用水安全、管网漏损、二次供水改造和再生水回用、“信息孤岛”等问题凸显，城市水务建设正在面临着各种严峻挑战。 Ø2015年4月7日住建部和科技部联合发布的《关于公布国家智慧城市2014年度试点名单的通知》，确定84个城市为国家智慧城市2014年度新增试点城市，建设内容包括智慧水务在内的九大专项领域；Ø国务院总理李克强2015年3月5日在十二届全国人大三次会议上作政府工作报告时说：“要实施从水源地到水龙头的全过程监管”；Ø2015年4月2日国务院《水污染防治行动计划》正式发布，俗称“水十条”，其中“除”、“调”、“保”、“节”为智慧水务建设内容。 提纲 1 概述 总体方案 2 3 详细方案 智慧水务平台是智慧城市建设的重要组成部分，是综合运用云计算、大数据、物联网、移动互联等先进信息技术，面向水源、供水、排水、节水、中水等水务领域，以地上地下“一张图”为基础，为集团、二级、三级公司及公共事业局等相关单位提供智能化、集成化、协同化的水务综合管理应用，全面提升水务综合决策和调度能力，提高水务安全水平和服务水平。 总体方案02 总体架构 p通过物联感知设备，实时感知水源、供水、排水、节水等运行状态；p通过数据中心，实现不同主体之间数据交换和共享；p构建“从水源地到水龙头”全过程的应用系统；p通过大数据分析系统，实现对水务业务及商业的智能决策与分析；p基于“一张图”的综合管理与应用。 总体方案02 业务架构 智慧水务项目涵盖取--供--用--排全过程，涉及到的业务有城市水源、供水、节水及排水。水源监测主要针对城市水库水源、水源井、取水口进行在线监测。监测流程图如下所示： 总体方案02 业务架构 供水监测主要针对地下水厂、地表水厂、管网监测点、二次加压站进行在线监测。监测流程图如下所示： 总体方案02 业务架构 排水监测主要针对污水处理厂、中水厂、雨水泵站、雨水调蓄池、用户排污口、入河排水口、内涝点、雨水管道、污水管道进行在线监测。监测流程图如下所示： 水务ERP业务架构 水务ERP围绕人财物、产供销管理业务范围，覆盖预算管理、财务管理、销售管理、物资管理、设备管理、人力资源管理等经营及执行管理层面需求，实现进销存一体化和业务财务一体化。 应用架构 数据架构 总体方案02 技术架构 Ø云设施层：搭建支撑智慧水务平台的云计算基础设施； Ø接入层：提供灵活的设备接入方； Ø服务层：采用SOA架构，提供GIS、物联接入、数据及交换等服务； Ø应用层：构建支撑水务业务的各应用系统及大数据分析应用； Ø展现层：提供基于地上、地下“一张图”的综合展示。 提纲 1 概述 2 总体方案 详细方案 3 详细方案03 公共服务平台 门户子系统 为智慧水务平台建立统一的门户子系统，实现各应用系统的统一登录和代办消息、通知公告的统一展现，并且实现统一的用户和组织机构数据管理，在确保各子系统组织机构和用户数据一致性的同时，减少各子系统各自维护组织机构和用户数据的成本和复杂度。 详细方案03 公共服务平台 数据中心 p智慧水务数据中心实现对基础信息数据库、地理信息数据库、监测信息数据库、业务信息数据库、管理信息数据库、决策支持数据库的统一管理； p数据中心将可共享数据以服务的形式提供给各应用系统，避免部门间“信息孤岛”现象，并实现基于大数据的决策分析应用。 详细方案03 公共服务平台 GIS共享服务子系统 为智慧水务平台其它应用系统提供地图功能服务、数据服务、服务管理和相关服务接口，借助地上地下GIS，整合供水、排水、节水、管网、客服等水务信息，为集团、二级子公司、三级厂站“一张图”综合分析提供支撑。 公共服务平台 物联应用支撑子系统 提供管网和泵站感知设备、供排水感知设备、节水感知设备及移动终端等服务设备的统一适配、安全接入和身份认证服务，保证采集数据的安全可靠传输，支持新设备灵活接入和高并发用户操作。 详细方案03 公共服务平台 管线数据处理入库 管网普查数据库系统 提供管网普查数据库系统包括地下管线的位置走向、埋深、管径、管材、压力、敷设日期、施工单位、维护记录、使用年限、权属单位、维护单位等信息。 管线数据检查 数据库结构设计 供水系统以GIS子系统为基础，将水源监测子系统、供水监测子系统、水力模型子系统、安全预警子系统、综合调度子系统和应急处置子系统进行数据整合、分析与标准化展示，从而达到安全供水、节能降耗和降低漏损，提高供水服务水平和业务管理水平。 详细方案03 供水系统 供水综合调度子系统 以供水监测信息、供水管网GIS、安全预警和应急处置为基础，水力模型为支撑，构建供水综合调度系统，从而实现计划制定、调度管理、辅助决策、指令下达和执行处理，进而降低供水系统成本、增加供水系统调控能力、提高水资源利用效率和供水系统的应急响应能力。 详细方案03 供水系统 供水GIS系统 供水GIS子系统是在GIS共享服务子系统提供的服务基础上围绕供水业务研发的子系统。除了实现地图基本工具、地图查询操作、空间分析等功能。除此基本信息、管网GIS信息、隐患信息之外，供水GIS子系统提供供水业务数据专题展示、供水监测及水力模型等应用接口。 供水系统 水源监测子系统 实现对水库水源、水源井、取水口、取水泵站和输水管网等水源单元纳入全方位的监控和管理。通过水源监测子系统，可实现远程监测各水源的实时生产数据和设备运行参数；可管理水泵、阀门等设备，并可监测输水管网的运行状态。 详细方案03 供水系统 供水监测子系统 以管网GIS为基础，将水厂（压力、水质、流量、水位）、泵站（压力、流量、设备状态）以及供水配水管网（水质、压力、流量、温度等）等供水系统进行实时监测，实现供水全过程生产运行数据采集存储、运行情况可视化展示、业务过程管理、异常检测预警等内容，同时为其它系统提供运行数据支持。 地图查看 水厂监测管理 泵站监测管理 详细方案03 供水系统 智慧水厂综合监管系统 系统以水厂自动化系统、视频安防系统为基础，利用物联网、系统集成、计算机软件等技术，将水厂各个车间生产工艺流程数据、安防系统及设备点检系统有效整合，实现事件报警与视频信息、预警预案信息的有效联动。 生产工艺流程监控 生产运行报表管理 厂区安防管理 供水系统 水力模型子系统 结合供水GIS，采用动态插值、曲线拟合等方式分析水力、水质等值线等信息，分析结果在GIS中与管网数据、基础地形等进行动态叠加，便于管理人员宏观了解城市管网水压、水质实时变化情况。 详细方案03 供水系统 安全预警子系统 实现对供水系统运行状态的监管与预警，结合供水系统水力模型、健康模型，通过对实时监测数据与安全阈值比 对进行预警分析，基于DMA分区计量，对供水管网漏水区域及时预警，提供基于供水预警以及数据查询服务，提供驾驶舱等方式的数据综合展示。 安全监管数据分析 危险源管理 详细方案03 供水系统 应急处置子系统 针对供水管网爆管、误挖断裂与供水生产过程中水质污染、机电设备故障、水厂氯气泄漏等突发事故，以事件为主线，应急预案为驱动，涵盖事件生成、监控联动、启动预案、知识库关联、辅助决策、指令下达、资源调度、应急处理、事件评估、历史事件等完整业务流程，实现应急事件全生命周期的闭环管理。 详细方案03 排水系统 排水系统以排水GIS子系统为基础，针对排水监测子系统、排洪模型子系统、防汛指挥子系统、安全预警子系统、综合调度子系统和应急处置子系统进行数据整合、分析与标准化展示，各子系统间通过业务处置流程进行连接。 详细方案 排水系统 管网巡查养护子系统 供水调度人员可利用计算机终端浏览和查询某一区域各类排水管网及积水点信息，实现巡查养护工单计划的科学制定、派发、执行和考核。 详细方案03 排水系统 综合信息展示子系统 集成多个新建系统，使多系统在统一的平台下融合，整合排水系统各项信息，在同一平台下显示、查询、分析、统计排水系统所有信息。 详细方案03 排水系统 易涝点在线监测子系统 实现易涝点监测信息的实时查询与显示、报警数据与历史监测数据统一存储与管理，利于管理者对相关资料做全面科学的统计分析，为其它系统提供数据支持。 信息查询 统计分析 详细方案03 排水系统 泵站管理子系统 通过在线监控、视频信息实时展现泵站运行状态、报警信息，及时反映设备运行异常，汇总统计运行数据，同时，支持设置泵站参数的报警限值；查看泵站关键工艺参数实时曲线、历史曲线，支持对泵站关键设备运行时间的统计和提升水量的统计，可以查询统计结果并导出。 水泵耗能监测 水泵运行诊断预警 详细方案03 排水系统 污水处理厂管理子系统 对污水厂的在正常运行中的相关指标进行定期、准确的监测，并对获得的数据进行正确的分析、统计，监测关键设备运行状态、进出水情况、核心工艺段数据、出口水质，并实时监测报警，提醒及时关注和处理突发事件。 详细方案03 排水系统 排水户管理子系统 支持对排水户入网申请、管网验收、排水许可等业务的跟踪记录，实现业务的相互关联及信息共享，同时面向排水户的外网系统，实现用户在线与排水管理处的信息交互，避免出现由于资料不全等情况来回反复的情况，节省时间。 详细方案03 排水系统 设备管理子系统 实现对设备进行科学管理，即实现从设备的安装、验收、运行、养护、维修、改造、更新直至报废的全生命周期管理。通过设备管理，能够改善设备技术状态、提高设备管理水平、降低维修费用，实现设备的高效率、高速化和连续化的运行。 统计分析 详细方案03 排水系统 综合受理子系统 实现对不同来源反映信息的统一管理，提供各类信息的受理功能，支持问题向管网巡查养护子系统、防汛应急指挥子系统等系统的转发、反馈信息的接收等功能，实现问题处理过程的跟踪管理，解决传统的业务审批时间长、效率低、审批流转方式落后、不方便检索和查阅等弊端，实现综合受理流程的电子化过程。 工单管理 综合管理 知识库管理 排水系统 排水综合调度子系统 以排水监测信息、排水管网地理信息、防汛指挥信息和安全预警信息为基础，排洪模型为支撑，构建排水综合调度系统，从而实现计划制定、调度管理、指令下达和执行处理，进而降低排水系统成本、增加排水系统调控能力、排水应急处置能力。 调度指挥管理 事件查看 调度日志 调度预案 排水系统 详细方案03 排水系统 排水GIS子系统 排水GIS子系统是在GIS共享服务子系统提供的服务基础上围绕排水业务研发的子系统。除了实现地图基本工具、地图查询操作、专题空间分析等功能。除提供基本信息、管线GIS信息、隐患信息之外，排水GIS子系统提供排水业务数据专题展示、排水监测、泵站监测等应用接口。 排水系统 排水监测子系统 将排水管网、泵站、污水厂以及河道监测数据集成到一起，并与GIS平台进行集成，实现监测信息的实时查询与显示、报警数据与历史监测数据统一存储与管理，利于管理者对相关资料做全面科学的统计分析，为其它系统提供数据支持。 详细方案03 排水系统 排洪防涝模型子系统 综合城市降雨过程、地面径流水文过程以及地下管道排水能力和地表积水情况，构建排洪模型，以科学准确的方式分析城市内涝的影响范围、积水深度、积水量和积水时间等致灾因素，从而为内涝防治对策和应急抢险预案的制定提供指导和依据。 模型构建 预测仿真 在线调用与计算 仿真结果匹配 详细方案03 排水系统 防汛指挥子系统 当发生洪水和出现严重干旱时，则通过防汛指挥子系统迅速采集和传输水情、雨情、工情、旱情和灾情信息，并对其发展趋势作出预测和预报，经分析制定出防洪抗旱调度方案，指挥抢险教灾，有效地运用水利工程体系