水務(wù)管理信息系統(tǒng)

1、前 言水務(wù)管理信息系統(tǒng)是隨著水處理行業(yè)自動化水平的提升和應(yīng)用需求的不斷擴展應(yīng)運而生的，其定位處于監(jiān)控系統(tǒng)SCADA之上，但在企業(yè)資源管理系統(tǒng)ERP和同類商業(yè)系統(tǒng)之下，承擔(dān)著承上啟下的作用。水處理行業(yè)是典型的流程行業(yè)，以往的將自動化為中心的系統(tǒng)往往只關(guān)注于具體的生產(chǎn)流程和設(shè)備控制，其計算機軟件系統(tǒng)的建立也是圍繞現(xiàn)場控制進行的。隨著對設(shè)備管理、生產(chǎn)分析的需求逐步增多，同時，對于大型的水務(wù)集團來說，其生產(chǎn)地-水廠分散并越來越多，管網(wǎng)也越來越復(fù)雜，面臨著上層管理難度加大，需求提升；另一方面，水行業(yè)也正處在一個集團化、集約化、規(guī)模經(jīng)營的發(fā)展勢態(tài)中。這一切決定了對于水務(wù)集團，需要在原有的監(jiān)控系統(tǒng)為主的軟件

2、平臺之上建立一個全企業(yè)的、具備良好擴展能力的應(yīng)用信息管理平臺，并能隨時面對生產(chǎn)規(guī)模的擴大和上層商業(yè)系統(tǒng)集成的需要。綜上所述，水務(wù)集團的信息管理系統(tǒng)將成為整個集團生產(chǎn)管理的核心，其要完成的主要任務(wù)包括：l 建立生產(chǎn)管理的核心平臺，通過模型化的工廠對象信息表述來實時獲取管理層所需的信息并為底層的SCADA系統(tǒng)和其它相關(guān)系統(tǒng)提供深層次的應(yīng)用分析能力l 整合過程控制、SCADA系統(tǒng)和商業(yè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，如ERP、設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)、客戶管理系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)等，打通信息鏈，更好地通過實時數(shù)據(jù)和多種數(shù)據(jù)源的整合，最大限度地發(fā)揮已有系統(tǒng)的功能l 作為對業(yè)務(wù)擴展的支持系統(tǒng)，提供各種標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)接口和可擴展的網(wǎng)絡(luò)架

3、構(gòu)，為持續(xù)發(fā)展提供可能，并能支持多地域的統(tǒng)一運營模式水務(wù)生產(chǎn)管理系統(tǒng)對于確保企業(yè)生產(chǎn)能夠長期穩(wěn)定運行，提高企業(yè)數(shù)字化以及自動化管理水平意義重大。水務(wù)生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)在整個水務(wù)生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中，一般由調(diào)度中心級、分中心（分公司）級以及現(xiàn)場站（凈水廠、污水廠、加壓泵站、管網(wǎng)監(jiān)控站等）級控制三層架構(gòu)來組織系統(tǒng)，同時可以建一座異地實時備份中心。本系統(tǒng)的涉及范圍將包括不同生產(chǎn)系統(tǒng)的整合，如目前的管網(wǎng)、水廠和污水處理廠三個部分，同時也將集成各相關(guān)的外部商業(yè)系統(tǒng)信息以及各輔助系統(tǒng)的生產(chǎn)信息。系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上支持所有主流的水處理行業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的集成，并支持大型集團的擴展能力。系統(tǒng)的功能與架構(gòu)：l 實時監(jiān)控(SCA

4、DA)系統(tǒng)完成對水務(wù)管理信息系統(tǒng)各個遠(yuǎn)程站的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控管理任務(wù)，將各遠(yuǎn)程站傳送的數(shù)據(jù)進行處理、分析、存檔，并向各遠(yuǎn)程站發(fā)送調(diào)度及控制命令。從而實現(xiàn)運行數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測、保存、輸出以及設(shè)備控制；運行狀態(tài)的模擬顯示、狀態(tài)檢測、報警等；最終實現(xiàn)調(diào)度優(yōu)化、節(jié)能降耗。l 水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)：實現(xiàn)對供水水質(zhì)的遠(yuǎn)程自動監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)水質(zhì)出現(xiàn)異常情況，能夠通過現(xiàn)場站控制系統(tǒng)進行輸水控制，同時向相關(guān)用戶通報情況。l 客戶管理(CIS)系統(tǒng)：實現(xiàn)大用戶信息管理（如用水戶的用水性質(zhì)、水表口徑、用水計劃等）、實時用水量管理、用戶報修信息管理等，以便能夠更好地為用戶服務(wù)。l 供水管網(wǎng)地理信息(GIS)系統(tǒng)：提供管網(wǎng)規(guī)劃、

5、電子圖檔、管網(wǎng)設(shè)施管理、日常維護等，輔助完成管網(wǎng)的巡線、檢漏、維護、應(yīng)急搶修、閥門檢修、管網(wǎng)改造等業(yè)務(wù)，使生產(chǎn)管理能夠上一個新臺階；可以根據(jù)需要， GIS系統(tǒng)可以包含GPS系統(tǒng)，用于跟蹤配置了GPS設(shè)備的人員及車輛。l 應(yīng)急搶修系統(tǒng)：提供故障定位、事故區(qū)域顯示、管網(wǎng)設(shè)施、用戶影響匯總等情況，并提供故障隔離操作流程，還包括日常設(shè)施定期維護檢修管理。實現(xiàn)故障報警后的處置、應(yīng)急預(yù)案的啟動以及急修設(shè)備、安全隱患的處置，確保生產(chǎn)能夠有效、安全、穩(wěn)定地運行。l 綜合調(diào)度管理(DMS)平臺通過綜合調(diào)度管理(DMS)平臺，建立綜合調(diào)度管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對生產(chǎn)的全面調(diào)度。綜合調(diào)度管理系統(tǒng)將融合前面所述各個子系統(tǒng)，形

6、成全新的數(shù)據(jù)庫以及全新的綜合操作界面；同時，根據(jù)應(yīng)用需求，將優(yōu)化調(diào)度、仿真模型等加入，最終形成一個涵蓋企業(yè)生產(chǎn)各個方面的綜合調(diào)度管理系統(tǒng)。通過綜合調(diào)度管理系統(tǒng)的應(yīng)用，實現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度、供水實時分析、調(diào)度應(yīng)急預(yù)案、實時事故搶修決策、供水量計算、綜合調(diào)度決策和信息服務(wù)等。同時，系統(tǒng)將提供對客戶應(yīng)用系統(tǒng)擴展的支持和后期系統(tǒng)擴展的靈活性，以及客戶應(yīng)用接口開發(fā)的工具。本系統(tǒng)架構(gòu)通過其靈活的信息集成平臺，對不同規(guī)模的水務(wù)集團在其不同的業(yè)務(wù)發(fā)展階段均可以適應(yīng)其生產(chǎn)信息管理的需求。根據(jù)目前水務(wù)集團的生產(chǎn)系統(tǒng)情況，下面給出示例性系統(tǒng)整合架構(gòu)。整個生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)架構(gòu)于以服務(wù)器為中心的網(wǎng)絡(luò)平臺上，通過多層不同作用的應(yīng)

7、用服務(wù)器和客戶端來完成所需的系統(tǒng)功能。這里通過集團的生產(chǎn)信息管理中心建立統(tǒng)一生產(chǎn)管理機制，使用一臺企業(yè)集成服務(wù)器與各外部商業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或?qū)砜赡艿腅RP進行所需生產(chǎn)信息和設(shè)備信息的集成，通過林專用的DMS系統(tǒng)（Distribution Management System）信息集成和應(yīng)用平臺軟件建立應(yīng)用服務(wù)器，通過一個統(tǒng)一的應(yīng)用平臺，將各個子系統(tǒng)的主要功能進行綜合應(yīng)用，采用一個統(tǒng)一界面進行操作，一方面能夠大大提高企業(yè)管理和系統(tǒng)操作的效率；另一方面，各種數(shù)據(jù)的交換將在后臺自動根據(jù)需要進行，并且形成一個統(tǒng)一的綜合數(shù)據(jù)庫，使得系統(tǒng)能夠更加高效、安全、穩(wěn)定地運行，同時，也能夠更好地對數(shù)據(jù)進行綜合應(yīng)用。水

8、務(wù)信息管理中心(總部)分公司(北京)分公司分公司(西城)分公司(南城)分公司(北城)現(xiàn)場站現(xiàn)場站現(xiàn)場站現(xiàn)場站現(xiàn)場站現(xiàn)場站綜合調(diào)度管理系統(tǒng)：綜合應(yīng)用平臺(DMS)SCADA (監(jiān)控系統(tǒng))DMS 工作站GIS(供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng))應(yīng)急搶修系統(tǒng)營銷管理系統(tǒng)AM/FM(設(shè)備/資產(chǎn)管理系統(tǒng))CIS(客戶信息管理系統(tǒng))水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)WEB(信息發(fā)布系統(tǒng))視頻監(jiān)控系統(tǒng)工程項目管理系統(tǒng)MIS(企業(yè)信息管理系統(tǒng))綜合調(diào)度管理系統(tǒng)視頻會議系統(tǒng)、話音系統(tǒng)總公司水務(wù)信息管理中心分公司水務(wù)信息管理系統(tǒng)分公司MIS系統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)l 實時監(jiān)控系統(tǒng)l 應(yīng)急搶修系統(tǒng)l 水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)l 客戶信息管理系統(tǒng)l 供水管網(wǎng)GIS地

9、理信息系統(tǒng) （包括生產(chǎn)設(shè)備管理系統(tǒng)）等 資產(chǎn)管理系統(tǒng) 營銷管理系統(tǒng) 財務(wù)管理系統(tǒng) 人事管理系統(tǒng) OA系統(tǒng) 音、視頻系統(tǒng)等相關(guān)應(yīng)用信息綜合應(yīng)用平臺（DMS）綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)庫總部調(diào)用相關(guān)信息系統(tǒng)優(yōu)勢：l 技術(shù)先進原則水務(wù)管理信息系統(tǒng)技術(shù)方案的選擇具有前瞻性，確保系統(tǒng)在相當(dāng)長時間內(nèi)保持技術(shù)領(lǐng)先，以滿足水務(wù)對未來管理和企業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。l 開放性和可擴展性原則水務(wù)管理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)靈活開放，具有良好的可擴展性和強適應(yīng)性，擴充升級容易，適應(yīng)企業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。避免將系統(tǒng)設(shè)計為一個封閉體系，封閉的技術(shù)體系意味著更多的投入和更大的技術(shù)風(fēng)險。靈活開放的體系結(jié)構(gòu)將使系統(tǒng)具有模塊化和高擴展性能，這樣系統(tǒng)也可以隨著

10、技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品升級而保持更新。l 可靠性和安全性原則水務(wù)管理信息系統(tǒng)的技術(shù)體系、軟件平臺、硬件設(shè)備、儀器儀表將采用成熟可靠的產(chǎn)品，在國內(nèi)外有成功實施的案例，以減小技術(shù)風(fēng)險。系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)充分考慮自身運行的穩(wěn)定性和可靠性，確保公司生產(chǎn)和管理的安全。l 經(jīng)濟實用原則在保證技術(shù)性能的前提下，以最高的性能價格比實現(xiàn)系統(tǒng)功能，降低總成本。l 資源共享原則本系統(tǒng)設(shè)計時將充分考慮與公司管理信息系統(tǒng)（MIS）之間的數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)調(diào)度信息在Internet網(wǎng)上的遠(yuǎn)程查詢。另外，調(diào)度管理系統(tǒng)作為企業(yè)生產(chǎn)輸配管理信息系統(tǒng)的重要組成部份，其模式必須符合企業(yè)運行管理的特點才能發(fā)揮應(yīng)有的作用。應(yīng)用：某水務(wù)投資集團有多個水廠，

11、污水處理廠，管理著多個地區(qū)的供水系統(tǒng)，有著上千公里的管網(wǎng)。各個水廠及污水廠自動化水平不一。集團為了進一步加強水務(wù)的信息化管理，運營，提出了建立水務(wù)信息管理系統(tǒng)，僅僅做數(shù)據(jù)采集是不夠的，更多的是對數(shù)據(jù)的高端應(yīng)用。針對此應(yīng)用需求，集團大規(guī)模采用了林克森公司從數(shù)據(jù)采集(SUPER CONTROL)到信息管理平臺(DMS)的一整套解決方案，建立了一個完善的信息分析和報告體系，通過先進的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，適應(yīng)了未來業(yè)務(wù)發(fā)展的可能需求。SUPER CONTROL在原有的SCADA系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了以數(shù)據(jù)庫為核心的生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)庫，添加了應(yīng)用功能，包括： l 報警管理 l 流程分析 l 實時過程質(zhì)量數(shù)據(jù)獲取和記錄l 設(shè)

12、備維護數(shù)據(jù)和停機數(shù)據(jù)的采集存儲這些功能為下一步生產(chǎn)調(diào)度奠定了基礎(chǔ)。基于SUPER CONTROL的信息集成分析和調(diào)度功能包括如下一些方面：l 實時生產(chǎn)管理報告l 設(shè)備資產(chǎn)維護記錄l 運營報告 l 提交行業(yè)法規(guī)的一致性報告l 生產(chǎn)趨勢和日志l 建立水力系統(tǒng)模型上述調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)后的收益包括：l 大大提高了生產(chǎn)報告的實時性l 自動化的系統(tǒng)減少了以往大量的手工報表時間l 快速發(fā)現(xiàn)流程問題，減少了水質(zhì)出現(xiàn)問題的可能l 通過數(shù)據(jù)幫助生產(chǎn)計劃的制定l 提高了策略性維護的水平l 幫助減少能源消耗l 可進行化學(xué)品使用的分析由于上述系統(tǒng)的成功實施，其功能也在進一步擴展，包括了若干外部商業(yè)系統(tǒng)的連接，如：l 水質(zhì)分析系統(tǒng) QMS的連接l