一(yī / yì ／yí)、政策分析

随着城市化水平的(de)發展，供水問題越發凸顯，在(zài)全國(guó)水利發展十三五規劃中就(jiù)供水能力、自來(lái)水普及率、工程供水率、飲水水質提出(chū)要(yào / yāo)求，广东省結合自身發展現狀，圍繞十三五規劃提出(chū)關于(yú)做好十三五農村飲水安全鞏固提升工作的(de)通知以(yǐ)及提升城市供水水質三年行動方案，其中包括建立區域水質監測網絡和(hé / huò)共享平台、加快城市供水信息化，加快管網信息化建設等。 2019年全國(guó)水利工作會議上(shàng)，水利部部長鄂竟平指出(chū)2019年要(yào / yāo)繼續打好水利工作攻堅戰，其中，第4點提到(dào)要(yào / yāo)打好農村飲水安全鞏固提升和(hé / huò)運營管護攻堅戰，從建得好、改得好、管得好三方面都提出(chū)了(le／liǎo)具體要(yào / yāo)求。

二、現狀分析

感知層面：采集覆蓋不(bù)全，手段落後，無法實時(shí)感知；

數據層面：缺少統一(yī / yì ／yí)的(de)數據标準和(hé / huò)傳輸規範；

數據分散、重複建設，尚未建立數據共享交換體系；

應用層面：信息化基礎薄弱，信息系統不(bù)健全；

缺少數據深度分析以(yǐ)及與業務邏輯的(de)内在(zài)耦合；

在(zài)監控調度、資産運維、客服熱線等很多方面均尚未建立信息系統；

管理層面：信息化管理機構和(hé / huò)管理制度不(bù)健全；

工程規模偏小、地(dì / de)域分散、數量龐大(dà)、權屬單位多、需求變化快

輸水、淨水、配水、調水管理水平低，監測設施不(bù)到(dào)位，管網老化，漏損嚴重

采用大(dà)城市供水的(de)監測、調度、管理模式，建管運維成本太高，傳統的(de)供水管理模式難以(yǐ)快速應對複雜多變的(de)情況

三、總體設計

本着 “标準先行、數據開放、多維采集、資源整合、協同管理、特色建設”的(de)原則，在(zài)水務業務梳理和(hé / huò)分析的(de)基礎上(shàng)，按照智慧水務頂層設計的(de)思路，借鑒目前建設經驗，初步搭建了(le／liǎo)智慧供水總體架構，包括物聯感知體系與自控體系、傳輸網絡、數據資源、支撐服務、綜合應用、服務對象、運營環境體系及标準保障體系8大(dà)部分。

四、平台架構

采集貫穿從 “原水-引調水-輸水-制水-配水-用水”全過程，涉及實時(shí)監測、設備自控、安防監控三部分。和(hé / huò)傳統的(de)監測手段相比，利用物聯網技術構建智能深度、全域覆蓋的(de)感知體系，确保信息互通和(hé / huò)資源共享。

基于(yú) NB-IOT物聯網，充分利用移動通訊和(hé / huò)工控自動化技術，在(zài)整合現有站網資源和(hé / huò)監測體系的(de)基礎上(shàng)，通過規範第三方接入和(hé / huò)設備标準操作指令集，實現水務物聯網設備的(de)統一(yī / yì ／yí)管理，實現對水量、水位、流量、水質、壓力、工況、視頻圖像等信息的(de)智能采集，形成以(yǐ)物聯網爲(wéi / wèi)技術支撐的(de)水務數據采集監控體系。

五、建設内容

5.1、調度中心

第一(yī / yì ／yí)部分建設爲(wéi / wèi)機房環境和(hé / huò)存儲與計算資源建設。鑒于(yú)信息化基礎設施薄弱，專業人(rén)才與運行維護資金不(bù)足，可考慮後兩個(gè)方案，以(yǐ)租用雲服務的(de)方式進行集約化建設；也(yě)可在(zài)頂層設計與規劃的(de)基礎上(shàng)選擇自建生産調度中心。

第二部分建設爲(wéi / wèi)會商中心及中控室建設，主要(yào / yāo)包括大(dà)屏顯示系統、信号切換系統、高清攝像系統、視頻會議系統、會議擴音系統、數字會議系統、集中控制系統、視頻監控系統

這(zhè)些子(zǐ)系統，與公共服務與應急系統對接，最終構建一(yī / yì ／yí)個(gè)平戰結合、預防爲(wéi / wèi)主的(de)調度中心。

5.2、信息采集（與控制）體系

●   實時(shí)監測

水源：水位、水量、水質

提升泵房：運行狀态、設備功耗

水廠/輸配水單元：水位、流量、壓力、設備運行狀态、水質、閥門開閉狀态、設備功耗

用水分支點：流量、壓力、預付費遠傳監控

●   設備自控

提升泵房/水廠：水泵遠程啓閉控制

淨水單元：對淨水各流程的(de)自動化設備進行自動化控制

輸配水單元/用水分支點：閥門遠程啓閉控制

●   安防監控

水源/水廠：視頻監控、入侵報警

5.3、通信網絡體系

縣級網絡拓撲結構采用三級防火牆，從而(ér)确保數據和(hé / huò)應用安全；

水源地(dì / de)網絡：

●  可通過自建有線網絡來(lái)傳輸視頻監控數據（水廠附近的(de)水源地(dì / de)）

●  采用ADSL/VPN、電台等方式建設傳輸網絡（距離水廠較遠的(de)水源地(dì / de)）

管網監測：

●  采用運營商2G/3G/4G SIM卡，通過基站傳輸數據到(dào)縣數據中心采集服務器，再通過縣采集服務器同步到(dào)省中心采集服務器。

水廠局域網絡:

●  各水廠均配置一(yī / yì ／yí)台防火牆完成三層接入，一(yī / yì ／yí)台 POE交換機(供電)接入高清攝像頭或PLC設備，并通外挂磁盤存儲視頻數據，以(yǐ)确保省集團或縣公司随時(shí)調用視頻；

●  水廠内自動化部分網絡采用工業以(yǐ)太環網，獨立運轉生産調度、控制部分，上(shàng)傳數據部分，通過控制台，将所需數據通過縣網絡專線上(shàng)傳到(dào)省數據中心；

●  建議帶寬爲(wéi / wèi)100M以(yǐ)上(shàng)，部署方式有自建網線、自建無線、租用運營商線路.

水表遠傳:

●  通過無線或有線方式在(zài)小區内彙總，再通過運營商2G/3G/4G SIM卡信号上(shàng)傳數據中心省集團數據中心采集服務器.

5.4、數據中心

數據中心的(de)首要(yào / yāo)任務就(jiù)是(shì)建立一(yī / yì ／yí)套統一(yī / yì ／yí)的(de)數據标準（，包括……），在(zài)此基礎之(zhī)上(shàng)，搭建統一(yī / yì ／yí)數據模型，提供統一(yī / yì ／yí)數據共享交換服務

5.5、綜合應用平台

●   采用自主研發的(de)水質擴散模型、給水模型、管網漏損模型和(hé / huò)供水優化調配算法進行水量、水質預測和(hé / huò)評估，爲(wéi / wèi)水資源優化配置、應急調度提供高時(shí)效的(de)調度決策依據；

●   全流程一(yī / yì ／yí)體化在(zài)線監控各業務單元運行情況，快速獲知供水生産經營和(hé / huò)管網運行維護狀況，多維度全方位展現業務統計結果，識别管理薄弱環節，提升運營管理水平；

●  研發配套移動應用，支持水廠、泵站聯合調度指令的(de)下發與跟蹤、問題上(shàng)報，支持移動化運維與巡檢，實現工單的(de)無紙化流轉；

●   對各類供水管網資産進行統一(yī / yì ／yí)管理，支持普查數據的(de)無縫導入，可進行管網與三維實景的(de)仿真顯示和(hé / huò)三維管網展現，實時(shí)監控管網運行狀況，爲(wéi / wèi)爆管、漏水事故的(de)搶修維修提供最優方案，運用水量平衡分析方法，自動計算漏損率和(hé / huò)産銷差率，提高檢漏效率，降低産銷差；

●  結合熱線電話、網絡、和(hé / huò)用戶面對面等方式，爲(wéi / wèi)社會各界提供服務，全天24小時(shí)接受市民的(de)咨詢和(hé / huò)投訴；

●  爲(wéi / wèi)公衆提供實時(shí)水質情況、水費查詢、水費繳費、投訴建議等内容，爲(wéi / wèi)公衆繳納水費提供便利途徑，爲(wéi / wèi)提升水務公共服務質量提供建言獻策平台。

5.6、供水綜合應用平台

圍繞水務企業戰略發展目标及水廠、管網、二次供水設施等安全生産要(yào / yāo)求及經營目标，整合大(dà)數據和(hé / huò) GIS地(dì / de)理信息、物聯網技術，以(yǐ)更加精細、科學和(hé / huò)動态的(de)方式管理水務系統的(de)整個(gè)生産、管理、運維和(hé / huò)服務流程，實現經濟效益和(hé / huò)社會效益的(de)不(bù)斷增長。

5.7、移動APP

作爲(wéi / wèi)水務生産管理與服務的(de)輔助工具，服務于(yú)水務公司與水廠的(de)領導和(hé / huò)基層工作人(rén)員。

●   面向管理者：實現對整個(gè)供水業務的(de)運營監控管理，并提供不(bù)同主題的(de)決策分析結果，包括綜合、生産、能耗、水質、設備和(hé / huò)管網六個(gè)主題。爲(wéi / wèi)管理者提供依據供水績效完成情況分析，提供節能降耗策略，識别高能耗問題水廠，不(bù)僅有利于(yú)對水廠的(de)統籌管理，也(yě)便于(yú)管理者随時(shí)掌握和(hé / huò)指導下屬公司的(de)生産經營活動。同時(shí)，提供的(de)在(zài)線實時(shí)感知數據及報警信息有助于(yú)管理者在(zài)戶外對突發事件的(de)掌握與遠程決策。

●   面向基層工作人(rén)員：用于(yú)接收計劃任務、臨時(shí)任務、調度指令、軌迹跟蹤、報警定位與排查、問題反饋、遠程呼叫指導、智能抄表等，有助于(yú)提高基層工作人(rén)員的(de)工作效率，同時(shí)便于(yú)管理者對基層工作人(rén)員的(de)績效考核。

5.8、一(yī / yì ／yí)個(gè)門戶

業務應用門戶：

●  各種應用系統和(hé / huò)數據資源的(de)統一(yī / yì ／yí)訪問入口；

●  實現各種應用系統跨數據庫、跨系統平台的(de)無縫接入和(hé / huò)集成；

移動應用門戶：

●  實現水務業務的(de)移動式辦理，提高辦事效率；

●  按需推送各類信息，提高消息獲取及時(shí)性；

信息服務門戶：

●  社會公衆進行相關業務受理和(hé / huò)交流互動的(de)窗口；

●  實現信息公開透明，業務辦理方便、快捷；

微信公衆号：

●  爲(wéi / wèi)用戶增加消息獲取的(de)多種渠道(dào)；

●  側重服務于(yú)社會公衆，實現一(yī / yì ／yí)網通辦，主要(yào / yāo)包含微自助、微資訊、微生活、微客服四個(gè)模塊；

六、技術優勢

6.1、專業模型庫應用

構建水務專業模型庫，涵蓋供水管網水質模型、給水模型、管網漏損診斷模型、管網水力模型、供水優化調配算法、管網健康狀态評估算法、應急事件評估算法等；

6.2、多維可視化

數據與時(shí)空融合的(de)大(dà)數據可視化挖掘；

模型耦合+1D/2DGIS+無人(rén)機傾斜攝影+三維仿真/VR，實現動态高仿真模拟；

6.3、業務全面、協同作業

産品以(yǐ)原水 - 輸水 - 制水 - 供水 - 排水全過程爲(wéi / wèi)主線，覆蓋供水生産管理、供水安全、監控調度、營業收費、客服運營、數字管網、污水回用、協同辦公等全業務流程；

6.4、Web 組态開發系

提供豐富多樣的(de)可視化組件，采用拖拽式自布局，實現水廠工藝化流程數字可視化。基于(yú) 3D 和(hé / huò)仿真技術實現廠管網動态仿真模拟。

七、價值效益

7.1、經濟效益

●  低成本運營：

設備管理系統：提高設備使用率15～30%，維修費用降低10～20%，延長設備生命周期20%以(yǐ)上(shàng)；

管網優化調度系統：提高水質、控制壓力、減少爆管，提高15～30%的(de)調度效率，節約10～15%的(de)電耗；

管網漏損管理系統：提高漏損管理效率20～30%，減少漏損2～5%，延長管網生命周期15%以(yǐ)上(shàng)；

決策指揮應用系統：提高企業綜合管理決策效率20～50%。

●  考評指标：

增加水費回收率

降低管網漏損率

降低産銷差率

提高生産管理效率

7.2、社會效益

保障供水安全

提高供水水質

改善供水服務