城市智慧给水管理系统解决方案

城市智慧给水管理系统解决方案1、建设背景随着城市化水平的发展，水司近年也在高速发展，给水问题得到广泛关注,但历年给水管网改造经费投入较少,给水管网综合情况不清,给水管网的管理很困难，常出现爆管事故，用户端的水质影响较大,每天漏损较严重，主要原因如下：1）资料缺乏，频繁发生施工事故导致给水系统被破坏。2）数据标准不完善，数据管理维护分散。3）管理手段落后，给水管网巡查难度大。4）缺少一个给水管网数据库管理平台。5)缺乏专业的给水网格模型专业分析及管理工具，对给水管网数据（含管网图形、管线、阀门等重点设施和开口等资料）不能实现全面而准确的综合管理，不能随时掌握水司给水系统的最新资料，缺少一个能够支撑给水管网管理、规划设计、运行调度、决策管理的系统平台。基于上述问题，汇智公司提出了“智慧给水”的概念。智慧（Wisdom，Wit）：对事物能迅速、灵活、正确地理解和解决的能力；给水（watersupply）：按一定质量要求，供给不同的用户和用水地区一定水量的措施。通过射频识别技术、物联网技术、云计算技术等新一代信息技术，可以将水厂工程基础设施、给水管网基础设施、给水社区基础设施、地理基础设施等给水相关的基础设施连接起来，使其成为新一代的智慧化基础设施，使给水各领域、各系统之间的内在关系更为明确，实现全面感知、泛在互联、普适计算与融合应用。智慧给水建设是将信息资源作为重要的生产要素，推动给水改革，再创给水新辉煌；智慧给水是无线水务，终端将无所不在，每个人都随时在线；智慧给水是一个通过数据自动采集和深度分析，具有可控制功能的智能化系统；智慧给水使得整个水务系统就好像装上了网络神经系统，形成可以统一指挥决策、实时反应、协调运作的大脑；可以做出相应的处理结果与辅助决策建议，以更加精细和动态的控制方式管理给水系统的整个生产、管理和服务流程。智慧给水系统以给水服务标准化、调度智能化、管理精细化为建设目标，实现对给水设施的全面、动态化管理，实时监控管网关键点，自动预警，辅助爆管事故处理。充分利用网络、物联网技术和信息资源，进行服务效能整合与升级、加强资源整合与共享，实现节能减排，提高资产运维管理效率。基于现状展望未来，汇智公司提出了“智慧给水”的解决方案。“智慧给水”的基本框架如图如下：2、建设价值2.1、对政府的价值1）改善投资环境，促进招商引资智慧给水建设将有助于改善城市投资环境，提升城市信息化水平，促进城市转型需要、发展需要，使外部投资商随时随地的了解城市给水方面投资环境，从而提升招商引资的成功率。2)提高水司核心竞争力智慧给水是水司未来继续保持发展优势的保证，是新一轮竞争中水司保持核心竞争力的根本所在，对水司未来发展意义重大。节能减排，提高运维效率。3)提升办事效率，提高服务水平由于智慧给水项目是智慧城市建设的先导，是现代服务业的基础平台，是政府服务职能的重要窗口。因此，通过智慧给水的建设将大大提高办事效率，提升政府相关部门管理水平和服务水平。2.2、对生产的价值4.2.3、对市民的价值2.4、对服务的对象3、系统架构“智慧给水”平台并不意味着对每个子系统重新开发，而是对已有的系统的高度集成和融合，最大程度实现信息共享。以管网系统为例，给水企业许多业务都是围绕着管网发生，如计量收费、给水调度、管网维修、规划设计、客户服务等都是与管网密切相关的。由此可以模拟这种业务，将其他信息系统与之结合而产生新的应用。如将营业收费系统与GIS结合，可以在GIS上按各种区域（自然地、行政的、经济的）统计计量的分布、增长趋势等在单纯的营收系统中不可能做到的统计结果。可以通过图表示方式了解抄表路线、抄表进度等各种资料，客户热线在接到用户来电时，GIS自动调出客户住处地图，同时通过SCADA及水力模型表示当地水压、有无停水事件等信息，把被动服务为主动服务。4、系统组成4.1、生产运行管理系统以制水工艺为先导、给水管网地理信息为基础，管网模型为核心，构建“智慧给水”平台，实现给水系统生产的自动化、水质水量监测的现代化、信息资源共享化、管理决策智能化，保证给水工作水平与快速发展的社会和经济水平相适应，从而降低给水系统成本、增加给水系统调控能力、提高水资源利用效率和给水系统的应急响应能力，使公司达到最优化运营。“智慧给水”生产运行管理系统是依照借鉴国外先进的信息化管理模式，运用强大高效的计算机技术为水务企业管理层、技术层、操作层都提供了功能完善的应用支持，全面带动了给水企业生产运行管理全程的工作流，是给水企业实现生产信息化管理的有力工具。“智慧给水”生产运行管理系统，整合了分散、无序、多介质的各类生产运行数据，建立起企业生产运行数据填写、上报、导出报表、统计分析等信息化管理体系和快速、准确、高效的数据共享与交换机制，实现以给水企业生产运行全过程管理为核心，详尽记录企业生产运行过程中的工艺运行、水质化验、设备运行、设备状态、能源消耗等数据，最终形成完整的企业生产运行管理信息化模式。“智慧给水”生产运行管理系统对于给水企业而言，建立了网络化的下属部门生产运行数据上报机制，实现了对下属部门的远程运行监管。各下属部门上报的生产运行数据智能化的汇总和统计，快速形成企业整体的生产运行各类报表，为企业整体运营管理、决策提供参考数据。通过本系统将极大的提高下属部门上报数据的及时性和准确性，减轻总部运管人员的汇总计算、统计分析的工作量，提高企业运行监管工作效率，提升企业整体信息化管理水平。满足了给水企业针对生产管理科学化、规范化、专业化、信息化的迫切需要。对于给水企业，生产运行数据是企业生产运行控制、安全生产保障、生产优化调度、生产计划制定、生产成本分析等运营管理业务决策的最基础、可靠、有力的依据。4.1.1、水厂集散控制系统水厂集散控制系统主要实现取水、水处理和给水泵站统一控制与管理，是降低工人劳动强度、保证制水质量与安全以及节约制水成本的必要手段。包括一个监控工作站和分布在各工位的若干个监控子站，各监控站通过现场总线连接，各监控子站连接本工位的传感器和执行器，根据工艺需要配备闭环控制或顺序控制功能，同时将本站信息上报到监控工作站，也接受监控工作站的整体优化控制指令。向上集成到给水远程数据采集与监控系统（SCADA），SCADA系统通过水厂DCS系统收集取水、水处理和给水泵站运行状况信息，同时还能接受和执行通过SCADA系统传送的调度指令。4.1.2、社区二次给水及分质监控系统二次给水，是指单位或个人将城市公共给水或自建设施给水经储存、加压，通过管道再供用户或自用的形式，因此，二次给水是目前高层给水的惟一选择方式。二次给水设施是否按规定建设、设计及建设的优劣直接关系到二次给水水质、水压和给水安全，与人民群众正常稳定的生活密切相关。二次给水设施包括小区室外给水管道（含分区加压管道）、二次加压系统（水池水箱、水泵、电机、变频控制系统、监控系统、管道、阀门）、给水立管、远传水表系统等。二次给水，是指单位或个人将城市公共给水或自建设施给水经储存、加压，通过管道再供用户或自用的形式，因此，二次给水是目前高层给水的惟一选择方式。二次给水设施是否按规定建设、设计及建设的优劣直接关系到二次给水水质、水压和给水安全，与人民群众正常稳定的生活密切相关。二次给水系统管理包括小区室外给水管道（含分区加压管道）、二次加压系统（水池水箱、水泵、电机、变频控制系统、监控系统、管道、阀门）、给水立管、远传水表系统等。4.1.3、给水远程数据采集与监控系统给水远程数据采集与监控系统简称给水SCADA，其功能是远程在线获得整个给水系统运行状态信息，包括各水厂运行状态信息和管网运行状态信息，并可发出指令控制各水厂运行及对管网上的重要阀门进行远程调控。为保证整个镇区的给水量、给水水压、给水水质（浊度、余氯、PH）的要求，需对给水系统的水源、水库、水厂、泵站、水池及其管网水压、水量、水质（浊度、余氯、PH）监测点进行全面监控管理。4.1.4、给水管网信息管理系统给水管网地理信息系统简称给水管网GIS系统，它将水司给水系统所有管线、设备（水泵、阀门等）与构筑物（水池、水塔等）录入系统，记录埋深、材质、年代、口径、连接、用途等静态信息，提供图形显示与查询定位，为管网建模与给水调度、设备管理、维修维护、爆管处理、工程建设及水质管理等提供基础数据。地理信息系统配备GPS接口与设备后，可以实现给水区域内所有管线与设备的快速测量与定位。4.1.5、管网水力模型系统管网水力模型系统综合GIS系统的静态信息与SCADA系统的动态信息，并结合用水量的预报、估算与分配，按水力学理论对水司给水系统进行水力建模与模拟计算，在线跟踪给水系统水力运行状态，实时计算出所有管道的流量、压降、流速和水厂、用户节点的压力等水力信息，为给水系统科学调度与管理提供依据。管网水力模型系统是管网水质模型、给水调度模型、及管网漏损控制模型的基础。4.1.6、给水科学调度系统给水科学调度系统以GIS系统、SCADA系统、水力模型系统为基础，通过用水量变化趋势预测和科学决策，控制各水厂给水泵站的运行与管网中受控阀门的开度，以保障用户的给水量、压力与水质，同时尽量节约给水成本、降低给水能耗、减少管网漏损。4.2、对外服务系统完善给水服务体系，满足社会用水新需求。完善客户服务系统和“一站式”对外服务系统，进一步转变服务理念，丰富对外服务工作手段和方式，提升对外服务水平，提高工作效率，充分利用信息技术更好地服务于客户。同时，建立社会监督评价体系，完善制度，满足社会用水新需求。对外服务系统它具有灵活的流程管理：可由系统管理员根据业务需要自行定义工作处理的流程图，对任何一个业务的处理，除了可以按业务的正常流程进行传递外，还可以通过对传递下个岗位的选择实现业务流程的灵活运转，为减少人为误差、缩短用户流程、实现无纸化办公、方便客户用不提供了必要的手段。同时，将业务所经历的岗位均记录在案，便于对流程进行分类、分析管理。以岗代人，便于实时监督：在此系统中，任何业务的流转不是在操作人员之间流转，而是在各岗位之间流转。因此，通过对各岗位的允许运转时间标准化限制，达到对用户服务承诺时间的承诺考核，实现业务的规范化和标准化。灵活的业务处理手段，业务覆盖面广：给水营业中的大多数业务，都能在客户服务管理系统中找到相应的处理或解决方案，合理高效的查询统计：用户可根据提供任意线索在系统中进行模糊查询及灵活的关联查询，为操作员提供极为方便的获取资料的方法。客户服务系统在给水行业的应用，将有效地促进企业对外服务、提高内部工作效率和为管理者提供最佳管理与决策方案服务，从而提高企业的经济效益、管理水平。4.2.1、用户智能报装系统主要用于新用户申请接水和老用户申请扩容的全过程的管理。包括申请受理、用水勘测、接水审批、设计、预算、施工、验收、通水和归档等主要内容的信息记录和流转。通水后，其报装信息将进入营业收费系统进行抄表收费。该系统同时具备表务管理功能，记录和管理水表从采购到报废整个流转生命周期的过程。有采购管理、仓库管理、检定管理、领用管理、维修管理、使用管理、拆装管理、报废管理等。4.2.2、抄表和营业智能收费系统自来水公司主要收入来源是水费，营业收费系统是自来水公司内部管理和客户管理的重要系统。其直接关系到自来水公司的产销差和回收率这二大经济指标。由于水司大用户的用水量占了大份额的总用水量，建议短期对大客户实施远程抄表，中长期对所有用户端实施远程抄表，除提高抄表的效率外，由于远程抄表是营业收费系统中对用户的实时监控，它的实时数据对生产运营管理系统是测压测流点的补充，对水力模型系统是动态校核的依据，远程抄表的数据进入数据库，可供营业收费系统、管网模型系统和给水科学调度系统使用。根据进户管的口径大小，DN50~200口径及以下的用户采用一体化远传水表，大于DN200口径的用户采用流量计加数据采集器的模式实现远程抄表。抄表和营业智能收费系统的建立可使公司领导随时了解水量销售情况和各种基础信息，和其它两个系统（用户报装系统，给水服务热线系统）使用相同的数据库平台，使营业收费系统信息能和其它系统共享信息。4.2.3、给水智能服务热线系统给水智能服务热线是一个24小时的呼叫中心系统，借助计算机及通信网络为市民提供报修、咨询与投诉等全方位的用水服务，从而改进给水管理，改变居民的用水生活质量，提高给水企业在群众中的信誉。给水智能服务热线系统是售后服务重要环节，是自来水公司和客户的主要沟通渠道。本工程给水智能服务热线系统负责全水司范围内客户服务，使客户能够通过统一的电话号码，以电话、传真等方式从自来水公司获取用水信息，实现业务申请、咨询、投诉、受理、查询等，采用智能自动外拨技术实现客户回复、客户回访、客户调查等业务。4.2.4、客户智能管理系统客户智能管理系统是远传水表的后台管理软件平台。它的功能是接受一体化远传水表发送回的检测数据和报警数据；远程对一体化远传水表设置参数和发送指令；对用户的用水量和压力数据进行管理和分析；分发数据供营业收费系统、水力模型系统、科学调度系统等相关系统共享；对客户的用水行为进行分析。4.2.5、终端用户智能服务系统终端用户智能服务系统的建设内容，包括建立智能水管家应用终端、便民智能服务终端、信息推送发布管理中心、对外数据交互平台四个功能模块。为扩大宣传效果，可充分利用小区的现场条件，在小区公用大厅搭建临时体验馆，也可充分利用小区的广告大屏幕。系统从用水采集分析系统和数据交换平台中读取经过审核的客户档案数据、水量水费数据、漏水分析数据、超阶提醒数据集、水质水压数据、公告数据、公共服务数据，然后推送到智能水管家应用终端、便民智能服务终端、智慧社区网站、智慧社区公告屏、用户手机短信、用户个人邮箱。信息推送发布管理中心还提供所有信息审批记录、推送内容、水管家收集到的业务投诉和满意度调查内容等的查询和分析统计功能。4.3、对内服务系统高度集成化后的智慧给水系统管理平台能提供一个统一的信息访问平台，实现单点人口，统一管理。在浏览器环境下，通过一次身份认证，按照各自的权限，动态浏览自来水企业内部的服务信息、生产运行信息和办公等各类信息；提供一个统一的信息发布系统和公文流转系统，可方便地对所发布的信息和公文进行动态维护；提供一个统一的数据整合环境，利用计算机三层结构技术，分步骤地实现企业信息集成平台与现有各类计算机系统的无缝集成及平滑过渡，以及将来新增系统的数据集成；建立自来水