城市智慧給水管理系統(tǒng)解決方案

城市智慧給水管理系統(tǒng)解決方案1、建設背景隨著城市化水平的發(fā)展，水司近年也在高速發(fā)展，給水問題得到廣泛關注,但歷年給水管網(wǎng)改造經(jīng)費投入較少,給水管網(wǎng)綜合情況不清,給水管網(wǎng)的管理很困難，常出現(xiàn)爆管事故，用戶端的水質影響較大,每天漏損較嚴重，主要原因如下：1）資料缺乏，頻繁發(fā)生施工事故導致給水系統(tǒng)被破壞。2）數(shù)據(jù)標準不完善，數(shù)據(jù)管理維護分散。3）管理手段落后，給水管網(wǎng)巡查難度大。4）缺少一個給水管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫管理平臺。5)缺乏專業(yè)的給水網(wǎng)格模型專業(yè)分析及管理工具，對給水管網(wǎng)數(shù)據(jù)（含管網(wǎng)圖形、管線、閥門等重點設施和開口等資料）不能實現(xiàn)全面而準確的綜合管理，不能隨時掌握水司給水系統(tǒng)的最新資料，缺少一個能夠支撐給水管網(wǎng)管理、規(guī)劃設計、運行調度、決策管理的系統(tǒng)平臺?；谏鲜鰡栴}，匯智公司提出了“智慧給水”的概念。智慧（Wisdom，Wit）：對事物能迅速、靈活、正確地理解和解決的能力；給水（watersupply）：按一定質量要求，供給不同的用戶和用水地區(qū)一定水量的措施。通過射頻識別技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、云計算技術等新一代信息技術，可以將水廠工程基礎設施、給水管網(wǎng)基礎設施、給水社區(qū)基礎設施、地理基礎設施等給水相關的基礎設施連接起來，使其成為新一代的智慧化基礎設施，使給水各領域、各系統(tǒng)之間的內在關系更為明確，實現(xiàn)全面感知、泛在互聯(lián)、普適計算與融合應用。智慧給水建設是將信息資源作為重要的生產(chǎn)要素，推動給水改革，再創(chuàng)給水新輝煌；智慧給水是無線水務，終端將無所不在，每個人都隨時在線；智慧給水是一個通過數(shù)據(jù)自動采集和深度分析，具有可控制功能的智能化系統(tǒng)；智慧給水使得整個水務系統(tǒng)就好像裝上了網(wǎng)絡神經(jīng)系統(tǒng)，形成可以統(tǒng)一指揮決策、實時反應、協(xié)調運作的大腦；可以做出相應的處理結果與輔助決策建議，以更加精細和動態(tài)的控制方式管理給水系統(tǒng)的整個生產(chǎn)、管理和服務流程。智慧給水系統(tǒng)以給水服務標準化、調度智能化、管理精細化為建設目標，實現(xiàn)對給水設施的全面、動態(tài)化管理，實時監(jiān)控管網(wǎng)關鍵點，自動預警，輔助爆管事故處理。充分利用網(wǎng)絡、物聯(lián)網(wǎng)技術和信息資源，進行服務效能整合與升級、加強資源整合與共享，實現(xiàn)節(jié)能減排，提高資產(chǎn)運維管理效率?；诂F(xiàn)狀展望未來，匯智公司提出了“智慧給水”的解決方案?！爸腔劢o水”的基本框架如圖如下：2、建設價值2.1、對政府的價值1）改善投資環(huán)境，促進招商引資智慧給水建設將有助于改善城市投資環(huán)境，提升城市信息化水平，促進城市轉型需要、發(fā)展需要，使外部投資商隨時隨地的了解城市給水方面投資環(huán)境，從而提升招商引資的成功率。2)提高水司核心競爭力智慧給水是水司未來繼續(xù)保持發(fā)展優(yōu)勢的保證，是新一輪競爭中水司保持核心競爭力的根本所在，對水司未來發(fā)展意義重大。節(jié)能減排，提高運維效率。3)提升辦事效率，提高服務水平由于智慧給水項目是智慧城市建設的先導，是現(xiàn)代服務業(yè)的基礎平臺，是政府服務職能的重要窗口。因此，通過智慧給水的建設將大大提高辦事效率，提升政府相關部門管理水平和服務水平。2.2、對生產(chǎn)的價值4.2.3、對市民的價值2.4、對服務的對象3、系統(tǒng)架構“智慧給水”平臺并不意味著對每個子系統(tǒng)重新開發(fā)，而是對已有的系統(tǒng)的高度集成和融合，最大程度實現(xiàn)信息共享。以管網(wǎng)系統(tǒng)為例，給水企業(yè)許多業(yè)務都是圍繞著管網(wǎng)發(fā)生，如計量收費、給水調度、管網(wǎng)維修、規(guī)劃設計、客戶服務等都是與管網(wǎng)密切相關的。由此可以模擬這種業(yè)務，將其他信息系統(tǒng)與之結合而產(chǎn)生新的應用。如將營業(yè)收費系統(tǒng)與GIS結合，可以在GIS上按各種區(qū)域（自然地、行政的、經(jīng)濟的）統(tǒng)計計量的分布、增長趨勢等在單純的營收系統(tǒng)中不可能做到的統(tǒng)計結果。可以通過圖表示方式了解抄表路線、抄表進度等各種資料，客戶熱線在接到用戶來電時，GIS自動調出客戶住處地圖，同時通過SCADA及水力模型表示當?shù)厮畨?、有無停水事件等信息，把被動服務為主動服務。4、系統(tǒng)組成4.1、生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)以制水工藝為先導、給水管網(wǎng)地理信息為基礎，管網(wǎng)模型為核心，構建“智慧給水”平臺，實現(xiàn)給水系統(tǒng)生產(chǎn)的自動化、水質水量監(jiān)測的現(xiàn)代化、信息資源共享化、管理決策智能化，保證給水工作水平與快速發(fā)展的社會和經(jīng)濟水平相適應，從而降低給水系統(tǒng)成本、增加給水系統(tǒng)調控能力、提高水資源利用效率和給水系統(tǒng)的應急響應能力，使公司達到最優(yōu)化運營?！爸腔劢o水”生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)是依照借鑒國外先進的信息化管理模式，運用強大高效的計算機技術為水務企業(yè)管理層、技術層、操作層都提供了功能完善的應用支持，全面帶動了給水企業(yè)生產(chǎn)運行管理全程的工作流，是給水企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)信息化管理的有力工具?！爸腔劢o水”生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)，整合了分散、無序、多介質的各類生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)，建立起企業(yè)生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)填寫、上報、導出報表、統(tǒng)計分析等信息化管理體系和快速、準確、高效的數(shù)據(jù)共享與交換機制，實現(xiàn)以給水企業(yè)生產(chǎn)運行全過程管理為核心，詳盡記錄企業(yè)生產(chǎn)運行過程中的工藝運行、水質化驗、設備運行、設備狀態(tài)、能源消耗等數(shù)據(jù)，最終形成完整的企業(yè)生產(chǎn)運行管理信息化模式?！爸腔劢o水”生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)對于給水企業(yè)而言，建立了網(wǎng)絡化的下屬部門生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)上報機制，實現(xiàn)了對下屬部門的遠程運行監(jiān)管。各下屬部門上報的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)智能化的匯總和統(tǒng)計，快速形成企業(yè)整體的生產(chǎn)運行各類報表，為企業(yè)整體運營管理、決策提供參考數(shù)據(jù)。通過本系統(tǒng)將極大的提高下屬部門上報數(shù)據(jù)的及時性和準確性，減輕總部運管人員的匯總計算、統(tǒng)計分析的工作量，提高企業(yè)運行監(jiān)管工作效率，提升企業(yè)整體信息化管理水平。滿足了給水企業(yè)針對生產(chǎn)管理科學化、規(guī)范化、專業(yè)化、信息化的迫切需要。對于給水企業(yè)，生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)是企業(yè)生產(chǎn)運行控制、安全生產(chǎn)保障、生產(chǎn)優(yōu)化調度、生產(chǎn)計劃制定、生產(chǎn)成本分析等運營管理業(yè)務決策的最基礎、可靠、有力的依據(jù)。4.1.1、水廠集散控制系統(tǒng)水廠集散控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)取水、水處理和給水泵站統(tǒng)一控制與管理，是降低工人勞動強度、保證制水質量與安全以及節(jié)約制水成本的必要手段。包括一個監(jiān)控工作站和分布在各工位的若干個監(jiān)控子站，各監(jiān)控站通過現(xiàn)場總線連接，各監(jiān)控子站連接本工位的傳感器和執(zhí)行器，根據(jù)工藝需要配備閉環(huán)控制或順序控制功能，同時將本站信息上報到監(jiān)控工作站，也接受監(jiān)控工作站的整體優(yōu)化控制指令。向上集成到給水遠程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA），SCADA系統(tǒng)通過水廠DCS系統(tǒng)收集取水、水處理和給水泵站運行狀況信息，同時還能接受和執(zhí)行通過SCADA系統(tǒng)傳送的調度指令。4.1.2、社區(qū)二次給水及分質監(jiān)控系統(tǒng)二次給水，是指單位或個人將城市公共給水或自建設施給水經(jīng)儲存、加壓，通過管道再供用戶或自用的形式，因此，二次給水是目前高層給水的惟一選擇方式。二次給水設施是否按規(guī)定建設、設計及建設的優(yōu)劣直接關系到二次給水水質、水壓和給水安全，與人民群眾正常穩(wěn)定的生活密切相關。二次給水設施包括小區(qū)室外給水管道（含分區(qū)加壓管道）、二次加壓系統(tǒng)（水池水箱、水泵、電機、變頻控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、管道、閥門）、給水立管、遠傳水表系統(tǒng)等。二次給水，是指單位或個人將城市公共給水或自建設施給水經(jīng)儲存、加壓，通過管道再供用戶或自用的形式，因此，二次給水是目前高層給水的惟一選擇方式。二次給水設施是否按規(guī)定建設、設計及建設的優(yōu)劣直接關系到二次給水水質、水壓和給水安全，與人民群眾正常穩(wěn)定的生活密切相關。二次給水系統(tǒng)管理包括小區(qū)室外給水管道（含分區(qū)加壓管道）、二次加壓系統(tǒng)（水池水箱、水泵、電機、變頻控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、管道、閥門）、給水立管、遠傳水表系統(tǒng)等。4.1.3、給水遠程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)給水遠程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)簡稱給水SCADA，其功能是遠程在線獲得整個給水系統(tǒng)運行狀態(tài)信息，包括各水廠運行狀態(tài)信息和管網(wǎng)運行狀態(tài)信息，并可發(fā)出指令控制各水廠運行及對管網(wǎng)上的重要閥門進行遠程調控。為保證整個鎮(zhèn)區(qū)的給水量、給水水壓、給水水質（濁度、余氯、PH）的要求，需對給水系統(tǒng)的水源、水庫、水廠、泵站、水池及其管網(wǎng)水壓、水量、水質（濁度、余氯、PH）監(jiān)測點進行全面監(jiān)控管理。4.1.4、給水管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)給水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)簡稱給水管網(wǎng)GIS系統(tǒng)，它將水司給水系統(tǒng)所有管線、設備（水泵、閥門等）與構筑物（水池、水塔等）錄入系統(tǒng)，記錄埋深、材質、年代、口徑、連接、用途等靜態(tài)信息，提供圖形顯示與查詢定位，為管網(wǎng)建模與給水調度、設備管理、維修維護、爆管處理、工程建設及水質管理等提供基礎數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)配備GPS接口與設備后，可以實現(xiàn)給水區(qū)域內所有管線與設備的快速測量與定位。4.1.5、管網(wǎng)水力模型系統(tǒng)管網(wǎng)水力模型系統(tǒng)綜合GIS系統(tǒng)的靜態(tài)信息與SCADA系統(tǒng)的動態(tài)信息，并結合用水量的預報、估算與分配，按水力學理論對水司給水系統(tǒng)進行水力建模與模擬計算，在線跟蹤給水系統(tǒng)水力運行狀態(tài)，實時計算出所有管道的流量、壓降、流速和水廠、用戶節(jié)點的壓力等水力信息，為給水系統(tǒng)科學調度與管理提供依據(jù)。管網(wǎng)水力模型系統(tǒng)是管網(wǎng)水質模型、給水調度模型、及管網(wǎng)漏損控制模型的基礎。4.1.6、給水科學調度系統(tǒng)給水科學調度系統(tǒng)以GIS系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、水力模型系統(tǒng)為基礎，通過用水量變化趨勢預測和科學決策，控制各水廠給水泵站的運行與管網(wǎng)中受控閥門的開度，以保障用戶的給水量、壓力與水質，同時盡量節(jié)約給水成本、降低給水能耗、減少管網(wǎng)漏損。4.2、對外服務系統(tǒng)完善給水服務體系，滿足社會用水新需求。完善客戶服務系統(tǒng)和“一站式”對外服務系統(tǒng)，進一步轉變服務理念，豐富對外服務工作手段和方式，提升對外服務水平，提高工作效率，充分利用信息技術更好地服務于客戶。同時，建立社會監(jiān)督評價體系，完善制度，滿足社會用水新需求。對外服務系統(tǒng)它具有靈活的流程管理：可由系統(tǒng)管理員根據(jù)業(yè)務需要自行定義工作處理的流程圖，對任何一個業(yè)務的處理，除了可以按業(yè)務的正常流程進行傳遞外，還可以通過對傳遞下個崗位的選擇實現(xiàn)業(yè)務流程的靈活運轉，為減少人為誤差、縮短用戶流程、實現(xiàn)無紙化辦公、方便客戶用不提供了必要的手段。同時，將業(yè)務所經(jīng)歷的崗位均記錄在案，便于對流程進行分類、分析管理。以崗代人，便于實時監(jiān)督：在此系統(tǒng)中，任何業(yè)務的流轉不是在操作人員之間流轉，而是在各崗位之間流轉。因此，通過對各崗位的允許運轉時間標準化限制，達到對用戶服務承諾時間的承諾考核，實現(xiàn)業(yè)務的規(guī)范化和標準化。靈活的業(yè)務處理手段，業(yè)務覆蓋面廣：給水營業(yè)中的大多數(shù)業(yè)務，都能在客戶服務管理系統(tǒng)中找到相應的處理或解決方案，合理高效的查詢統(tǒng)計：用戶可根據(jù)提供任意線索在系統(tǒng)中進行模糊查詢及靈活的關聯(lián)查詢，為操作員提供極為方便的獲取資料的方法?？蛻舴障到y(tǒng)在給水行業(yè)的應用，將有效地促進企業(yè)對外服務、提高內部工作效率和為管理者提供最佳管理與決策方案服務，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益、管理水平。4.2.1、用戶智能報裝系統(tǒng)主要用于新用戶申請接水和老用戶申請擴容的全過程的管理。包括申請受理、用水勘測、接水審批、設計、預算、施工、驗收、通水和歸檔等主要內容的信息記錄和流轉。通水后，其報裝信息將進入營業(yè)收費系統(tǒng)進行抄表收費。該系統(tǒng)同時具備表務管理功能，記錄和管理水表從采購到報廢整個流轉生命周期的過程。有采購管理、倉庫管理、檢定管理、領用管理、維修管理、使用管理、拆裝管理、報廢管理等。4.2.2、抄表和營業(yè)智能收費系統(tǒng)自來水公司主要收入來源是水費，營業(yè)收費系統(tǒng)是自來水公司內部管理和客戶管理的重要系統(tǒng)。其直接關系到自來水公司的產(chǎn)銷差和回收率這二大經(jīng)濟指標。由于水司大用戶的用水量占了大份額的總用水量，建議短期對大客戶實施遠程抄表，中長期對所有用戶端實施遠程抄表，除提高抄表的效率外，由于遠程抄表是營業(yè)收費系統(tǒng)中對用戶的實時監(jiān)控，它的實時數(shù)據(jù)對生產(chǎn)運營管理系統(tǒng)是測壓測流點的補充，對水力模型系統(tǒng)是動態(tài)校核的依據(jù)，遠程抄表的數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)庫，可供營業(yè)收費系統(tǒng)、管網(wǎng)模型系統(tǒng)和給水科學調度系統(tǒng)使用。根據(jù)進戶管的口徑大小，DN50~200口徑及以下的用戶采用一體化遠傳水表，大于DN200口徑的用戶采用流量計加數(shù)據(jù)采集器的模式實現(xiàn)遠程抄表。抄表和營業(yè)智能收費系統(tǒng)的建立可使公司領導隨時了解水量銷售情況和各種基礎信息，和其它兩個系統(tǒng)（用戶報裝系統(tǒng)，給水服務熱線系統(tǒng)）使用相同的數(shù)據(jù)庫平臺，使營業(yè)收費系統(tǒng)信息能和其它系統(tǒng)共享信息。4.2.3、給水智能服務熱線系統(tǒng)給水智能服務熱線是一個24小時的呼叫中心系統(tǒng)，借助計算機及通信網(wǎng)絡為市民提供報修、咨詢與投訴等全方位的用水服務，從而改進給水管理，改變居民的用水生活質量，提高給水企業(yè)在群眾中的信譽。給水智能服務熱線系統(tǒng)是售后服務重要環(huán)節(jié)，是自來水公司和客戶的主要溝通渠道。本工程給水智能服務熱線系統(tǒng)負責全水司范圍內客戶服務，使客戶能夠通過統(tǒng)一的電話號碼，以電話、傳真等方式從自來水公司獲取用水信息，實現(xiàn)業(yè)務申請、咨詢、投訴、受理、查詢等，采用智能自動外撥技術實現(xiàn)客戶回復、客戶回訪、客戶調查等業(yè)務。4.2.4、客戶智能管理系統(tǒng)客戶智能管理系統(tǒng)是遠傳水表的后臺管理軟件平臺。它的功能是接受一體化遠傳水表發(fā)送回的檢測數(shù)據(jù)和報警數(shù)據(jù)；遠程對一體化遠傳水表設置參數(shù)和發(fā)送指令；對用戶的用水量和壓力數(shù)據(jù)進行管理和分析；分發(fā)數(shù)據(jù)供營業(yè)收費系統(tǒng)、水力模型系統(tǒng)、科學調度系統(tǒng)等相關系統(tǒng)共享；對客戶的用水行為進行分析。4.2.5、終端用戶智能服務系統(tǒng)終端用戶智能服務系統(tǒng)的建設內容，包括建立智能水管家應用終端、便民智能服務終端、信息推送發(fā)布管理中心、對外數(shù)據(jù)交互平臺四個功能模塊。為擴大宣傳效果，可充分利用小區(qū)的現(xiàn)場條件，在小區(qū)公用大廳搭建臨時體驗館，也可充分利用小區(qū)的廣告大屏幕。系統(tǒng)從用水采集分析系統(tǒng)和數(shù)據(jù)交換平臺中讀取經(jīng)過審核的客戶檔案數(shù)據(jù)、水量水費數(shù)據(jù)、漏水分析數(shù)據(jù)、超階提醒數(shù)據(jù)集、水質水壓數(shù)據(jù)、公告數(shù)據(jù)、公共服務數(shù)據(jù)，然后推送到智能水管家應用終端、便民智能服務終端、智慧社區(qū)網(wǎng)站、智慧社區(qū)公告屏、用戶手機短信、用戶個人郵箱。信息推送發(fā)布管理中心還提供所有信息審批記錄、推送內容、水管家收集到的業(yè)務投訴和滿意度調查內容等的查詢和分析統(tǒng)計功能。4.3、對內服務系統(tǒng)高度集成化后的智慧給水系統(tǒng)管理平臺能提供一個統(tǒng)一的信息訪問平臺，實現(xiàn)單點人口，統(tǒng)一管理。在瀏覽器環(huán)境下，通過一次身份認證，按照各自的權限，動態(tài)瀏覽自來水企業(yè)內部的服務信息、生產(chǎn)運行信息和辦公等各類信息；提供一個統(tǒng)一的信息發(fā)布系統(tǒng)和公文流轉系統(tǒng)，可方便地對所發(fā)布的信息和公文進行動態(tài)維護；提供一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)整合環(huán)境，利用計算機三層結構技術，分步驟地實現(xiàn)企業(yè)信息集成平臺與現(xiàn)有各類計算機系統(tǒng)的無縫集成及平滑過渡，以及將來新增系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成；建立自來水