智慧水務平台簡介

智慧水務涉及的環節可以劃分為“取水－製水－供水－用水”，采取可視化方式將水務管理部門與供水全過程有機結合，利用物聯網、GIS地理信息和大數據、雲計算技術，實現水務信息實時監控、動態采集和集中管理。

通過“GIS應用、智能調度、營銷管理、客戶服務中心、分區計量、水量預測、模擬能力、管網漏損、管網巡檢、項目管理、在線監測、無人值守、自動運行、遠程管理”等，水務公司準確獲悉居民具體用水情況、為用戶推送用水異常情況、快速完成用水故障維修工作。

係統建設貫徹“一個中心、一個平台、兩個體係、多套業務子係統”的建設規劃，用信息和數據來輔助管理和決策，根據實際需要，突出重點，以對外打造公眾服務平台，對內打造集生產調度、服務營銷為一體的綜合管理平台為出發點，統籌編製實施規劃，定位綜合應用，確立總體架構，做好頂層設計，明確智慧水務最終目標、實施步驟、資金投入和相應的技術標準。

智慧水務框架和設計思路

智慧水務涉及到整個傳統水務的方方麵麵，從底層設備到頂層的智慧水務信息化綜合平台。從整個數據流向來看，可以分為：感知層，通信層，數據處理層，業務邏輯層，以及應用層。

在水利部補短板強監管、智慧水務實施方案的技術指導下，立足於水務工程建設的實際業務，運用先進的水利和信息技術，補齊物聯感控、通信網絡、信息運行環境等基礎體係建設短板，以智慧水務全要素管理及辦公綜合業務為主線，構建開放、標準、智慧的信息化平台體，實現物聯感控的全麵化、信息采集的自動化、數據傳輸的網絡化、應用服務的智能化和辦公決策支持的科學化的總體目標，成為全國智慧水務建設和實現水務現代化建設的優秀示範！

安全網絡架構

整個智慧水務采用“一個網絡，冗餘設計”的思路，對安全防護措施也提高了相應的要求。從業務需求出發，在關鍵的節點處（水司通訊機側）加裝物理防火牆，嚴格監控網絡的運行狀態，建立策略對允許接入的IP進行活動監視與控製，拒絕一切不明IP的連接要求；對有重大的網絡安全隱患處可加裝隔離設備，進一步加強網絡“防病毒、防篡改、防攻擊”建設，提高信息安全防護能力；對服務器一律采用最小安裝原則，僅僅安裝加裝企業版的殺毒軟件，定期進行全盤掃描；建議對關鍵的數據進行冗餘設計，在出現意外情況下可以迅速切換備用設備恢複整個係統的正常運行。

智慧水務框架和設計思路——數據對接

數據分析

經分析，智慧水務數據所有的數據可以分為：設備監測信息（水質、壓力、流量、水處理工藝相關采集信息等），基礎信息（監測點地理位置信息、設備相關信息等），填報信息（移動端提交的填報信息，人工錄入的信息等），視頻信息等，信息的來源廣泛且麵臨不同的廠家，需要建立統一的數據平台對所有的數據進行治理，並建立標準化數據校核規範，通過存儲並管理模型和數據，實現模型與數據的一體化管理。數據的標準化方麵可引入KKS編碼規範，建立起水務編碼體係，統一數據的編碼格式。

數據處理方案設計

數據處理平台的建設將遵循項目建設總體設計，根據接入的數據類型要求，從構成係統的業務邏輯單元入手，將數據處理劃分為設備接入、數據處理和數據庫訪問接口等四個層次進行設計。
（1）設備接入
設備接入主要通過訪問基礎設施層設備接口，實現對自動監測終端、工程視頻監視終端等設備數據采集的交互訪問。
（2）數據處理
根據數據交換共享管理業務工作的實際需要，在數據處理層需要對來自設備接入層獲取的原始數據資料進行數據校驗、校核、有效性檢查和譯報處理。其中：
1）監測數據接收與處理：對接收來自供水管網、二次泵房、水廠、用戶終端智能水表等所采集的原始數據報文，根據相關通信規約開展報文的校驗、預處理、翻譯、轉發等處理；
2）數據填報處理：對人工填報、移動填報的信息進行格式檢查、預處理、轉發等處理；
3）數據共享與交換：對通過共享交換方式獲取的來自各級各地水質、水廠的等相關業務數據，進行數據校核、預處理、轉發等。

數據庫訪問平台
數據庫訪問接口根據國家、省級的相關數據庫標準和數據傳輸規約，對接收的監測數據資料，依據有關標準進行數據資料的入庫、存儲。同時建立統一的數據庫訪問平台，避免與數據庫的直接連接訪問，保證數據的安全性。

供水管網WebGIS係統——“水務一張圖”

供水管網GIS統一門戶建設

供水管網作為城市的重要基礎設施之一，它一方麵關係著城市居民生活及城市工業的發展，擔負著巨大的社會責任，另一方麵又由於它深埋於地下，具有不透明性、管線縱橫交錯、結構複雜、信息量及查詢量大、保存期長、要求不間斷運行使用等特點，管理極為複雜。數據範圍包括，供水範圍的城市供水管道、附屬設施（閥門、消防栓、井室、水表、測壓點、水質點等）及其特征點（排泥、排氣、彎頭、三通、四通、變徑、變坡、變材等）和設施的屬性資料等。
供水管線網絡是一個輸送係統，各種各樣的設施被按照某種規則連接在一起，協調動作，完成資源輸送的職責，每一類設施在整個輸送係統發揮不同的作用，有其各自的特點。應用GIS技術建立數據庫 的關鍵，是如何描述現實世界中，各個實體的特點和他們之間的關係，例如管道的管徑和材質，也有一些事人為賦予的，例如使用年限、負責人等信息。通過數據建模，保證在數據庫中的數據完整性和一致性。
供水管網中不僅管理了供水管網的管線、閥門、泵站、用戶等數據，還能夠定義它們之間的複雜關係。例如：不同管徑的管線必須通過“變徑”來連接（連通性規則），用戶引入管的末端必須是水表（連通性規則），管材應該在幾個候選項目中選擇（屬性域），水表通過編號與用戶收費數據關聯（關係類）。

大部分供給水企業采用傳統圖紙的方式管理地下管線設施，由於圖紙的不完整、不規劃、不準確，使得管線管理工作效率低下，規劃建設缺乏科學依據。另外，許多管線分布情況靠老員工的記憶，即所謂“活地圖”。一旦這些“活地圖”相繼離退，將造成地下管線不同程度地存在“盲區”，這必然給管線管理帶來許多困難，同時也造成較大的資產流失，嚴重影響了企業的生產經營和用戶服務。因此，此類傳統管線管理方式根本無法滿足日益發展的城市經濟建設的需要和現代化水行業管理的要求。

GIS數據生產管理中心

采用C/S架構進行設計，定位於管網數據管理中心的數據維護。數據處理功能應具備多種高效的管網數據編輯工具，可方便用戶數據處理工作；數據檢查和管網分析功能，需結合空間拓撲關係和物理邏輯關係，並提供全方位數據檢查工具，保證管網數據編輯錄入的準確性、安全性和實時性；豐富的業務功能需滿足管網運行的日常管理工作需求。

平台軟件

用戶可以直觀的通過電子地圖服務，方便的完成整個供水區域的概況管理、基本情況管理、工程情況管理、組織機構管理等。
對區域內供水管網數據進行全麵普查與數據管理，進行設施空間數據與屬性數據的數字化存儲，提供數據入庫、編輯維護、等功能，同時也具有查詢統計、運行監控、智能分析、統計報表等功能。
為供水管網GIS數據的“集中管理、集中維護”的方式進行運行管理，需形成數據共享機製，搭建水司供水管網“一張圖”，為智慧水務建立統一的基礎數據平台及管理應用管理平台。
GIS綜合管理係統與營業MIS係統、工程報裝係統、客服熱線係統、調度SCADA係統，要求實現供水管網地理信息係統與該四個業務係統的互聯集成與數據共享交換，並支持統一身份認證與一站式登錄。

供水管網的GIS係統，涵蓋多樣化的圖檔多媒體信息展示、設施空間拓撲分析等功能。

供水管網外業管理平台（巡檢/養護）

管網外業大屏係統，實時反饋的數據和信息，係統後台應用係統將自動進行匯總和存儲。公司各級管理人員可以通過後台管理應用係統直接監督、查看各項工作的當前情況，了解項目工程的分布與實時進展，並可以對各種巡檢的工作量進行匯總分析，導出報表，查看分析結果，輔助決策。

管網外業APP模式，實現管網及附屬設施的維修和日常巡檢的綜合管理。
戶外工作人員實時定位，規劃巡檢線路，管網運維工單實時進行采集視頻、圖片、文字、定位等功能，可以有效地提高對工作現場的監控與管理能力，提升現場工作水平。

智慧水務綜合調度係統

用戶可以登錄數智水務數據中台，進入各個子係統，數智中台包用戶可以通過智慧水務可視化大屏係統，對整個區域的全量化數據進行實時監測，從水源、水廠、管網、加壓泵站、閥門、用戶水表數據等所有類別進行監測和遠程控製，根據不同時段、不同區域進行科學合理的統一優化調度，從而在保障供水安全的基礎上，達到節能降耗、保護設施的目的。

測管網等壓線實時生成

通過智能感知設備，實時對管網壓力進行實時監測，
實時壓力分段統計、實時壓力裏排名展示、壓力合格率展示等。

用水量預測

根據曆史數據預測未來某時間點的原水需求量、水廠供水量、區域供水量，供水企業管理人員即可將預測值與實時的供水監控數據進行對比分析，據此做出合理的供水需求調配決策，從而確保滿足企業未來的供水需求量，保障供水係統的正常、有序運行。

水廠動態數據的呈現

結合GIS係統能夠對水廠整體生產情況進行匯總監控與統計分析，
水廠生產匯總、製供水量曆史變化分析、原水曆史變化分析、清水池水位曆史變化分析、、出廠水質曆史變化分析等。

業務數據的動態實時監測

考慮到水廠自動化控製的接入以及用戶遠控的要求，預留相應的接口提供係統關鍵用戶進行取水泵房，工藝環節，供水泵房等關鍵設備的遠程控製功能，水廠淨水工藝圖實時監控、水廠淨水工藝圖遠控等。

日常工作管理

根據實際工作情況，對各部門人員進行工作管理，通知公告、新政審批、事件管理、月度排班、排班日曆、交接班管理等其他行政工作。

全量數據統計分析

多站點曲線分析、多時段曲線分析、能耗分析、水費水量統計分析等。

報表管理

實時產生出壓力報表、水廠生產報表、水量分析報表、水質分析報表等。