XX市“城市生命线”实时监测物联网项目可行性报告(生活能源监测)

“城市生命线”实时监测物联网项目建议书

目录第1章 项目概述 项目概述项目名称城市生命线实时监测物联网工程项目建设单位项目建设单位：XXX项目负责人：XXX编制依据本项目编制依据以下文件：（1）《XX市城市安全运行和应急管理领域物联网应用建设总体方案》（京政办[2011]14号）（2）《关于加快推进本市物联网产业发展和示范应用有关事项的意见》（市发改文〔2010〕113号）；（3）《关于在政务和公共服务领域开展物联网应用的指导意见》；（4）《国家电子政务工程建设项目管理暂行办法》（55号令）；（5）《XX市党政机关网络与信息系统安全定级指南（试行）》（6）《XX市信息化工作领导小组关于加强信息安全保障工作的实施意见》京办发[2004]3号；（7）《XX市电子政务建设管理办法（试行）》经信息办发[2004]39号；（8）《XX市电子政务总体技术框架》；（9）《XX市政务与公共服务信息化工程建设管理办法》市政府第67号令。项目概况建设目标通过“城市生命线”实时监测物联网示范工程建设，具体实现以下四大目标：（一）通过对城市生命线的计划、调度、存量等运行信息进行实时、准确地采集和整合分析，为相关职能部门和市领导及时准确掌握城市生命线整体运行情况提供有效服务，进一步提升政府对生命线运行整体态势的掌握水平。（二）通过建设生命线系统的应急指挥、辅助决策等功能，进一步提升城市生命线突发事件的应急反应能力和应急处置水平；（三）以城市生命线相关5大行业的风险（运行监测点以及安全关注点）统计和风险预测为出发点，提升生命线相关企业的精细化、智能化的运行监控和安全管理水平；（四）在5大行业推广应用物联网，提升生命线相关企业的精细化、智能化的运行监控和安全管理水平，促进生命线领域的物联网产业发展。建设内容“城市生命线”实时监测物联网示范工程，建设内容简称为“5-1-2-3”，即：“5”个示范企业的数据集成，“1”套网络传输建设，“2”级应用系统，“3”套标准及管理机制。（一）“5”个示范企业的数据集成为保证城市生命线运行数据的完整性，完善供水、排水、电力、燃气和热力运行数据的采集，根据顶层设计的需求，在城市生命线中相应的运行设施和主要风险点补充部署必要的各类状态感知设备和网络传输设备，并将数据分别传输至“5”个生命线实时监测专业子系统应用系统。（二）“1”套传输网络建设传输网络建设包括“5”个示范企业新采集物联数据的传输和集团接入，“5”个示范企业物联数据统一的网络传输、汇聚、接入，“5”个示范行业的数据汇聚，以及市级核心汇聚。（三）“2”级应用系统：依托原有城市运行监测平台，完善必要的软硬件基础设施，进一步丰富数据采集种类，扩充对实时城市生命线运行数据的采集，整合城市生命线应急保障信息，提升系统的综合分析能力和展示功能，建设XX市城市生命线实时监测市级平台（即市级平台）以及“5”个生命线实时监测专业子系统应用系统。（四）“3”套标准及管理机制：包含政策法规和标准规划体系建设、信息安全体系建设和系统运维体系建设。建设地点市政市容委，地址为XX市西城区西单北大街80号；示范企业，包括：XX市自来水集团，地址XX市西城区宣武门西大街甲121号；XX市排水集团有限责任公司，地址XX市西城区车公庄大街北里乙37号；XX市电力公司，地址XX市前门西大街41号；XX市燃气集团，地址；西城区西直门南小街22号；XX市热力集团，地址XX市西城区宣武门西大街甲121号。建设周期从项目招投标完成之后，项目需要9个月的建设周期。总投资及来源项目全部投资为*******万元，全部资金拟申请市政府固定资产投资支持。效益系统的建设有利于提高城市安全运行相关设施公共服务水平，提升政府公众形象；有利于加强政府基础工作，辅助领导科学决策；有利于促进部门业务协同，提高政府公共服务的效率；有利于提炼统一标准规范，奠定应用发展基础；有利于增强企业创新能力，带动国有产业形成。从经济效益来看，有利于减少资金投入，缩短建设周期；有利于避免重复建设，减少资金投入；有利于缩短建设周期，提高城市运行管理部门的物联应用系统建设的成功率；有利于节约时间成本，提高社会的时间价值；有利于带动相关物联产业的发展，产生增值效应。主要结论和建议通过“城市生命线”实时监测示范项目的建设，可实现对全市城市安全运行所涉及对象、感知设备的统一编码管理，对城市安全运行所需的物联信息进行接入、汇聚与整合，为相关决策管理部门业务应用、跨部门综合应用提供信息服务和共享交换服务。为全面促进全市政务物联网建设的步伐，提供有力支持，增强各政务部门的业务管理能力，以进一步实现业务管理的精细化、智能化，辅助领导决策。鉴于本项目建设的重要性和紧迫性，并考虑到实施的条件已经成熟，建议尽快批准实施。需求分析业务目标分析城市生命线是指城市排水、供水、供气、供电、供热、交通、通讯等基础设施系统。这些系统是维持现代城市生产、生活的基础，随着城市居民生活条件、文化与信息需求的不断提高以及城市经济的快速发展,促使对城市生命线系统的需求与依赖性越来越高。实时监测城市生命线的生命体征的健康状况，保障城市的安全平稳运行、保证城市居民的正常生产生活、支撑领导决策都起到非常关键的作用。XX作为国家的政治中心、具有国际影响力的经济中心、传统与现代融合发展的文化中心，在按照“国际化、现代化、精品化”发展理念，把XX建设成为和谐宜居的世界城市，做好“四个服务”，高端服务业发展，“人文XX、科技XX、绿色XX”和社会和谐的进程中，坚持高标准的要求，不断提高城市管理工作能力和水平尤为重要。有效地实时监测城市生命线的生命体征，获得各项有效数据和指标，对于保障城市运行安全，对于指导城市规划、建设和发展有着重要的意义。特别是在应对突发事件时，提供基础运行数据和高峰时运行数据可为领导决策提供基础参考。如何实现对城市运行生命体征的监测并获得必需的数据，呈现城市各个生命体征的运行状况，并能够更直观更有效的向领导以及管理部门提供信息展示是目前领导决策部门的迫切需求。在2008年XX市奥运会期间，依托市市政市容委，建立了一套城市运行监测平台，实现了对城市生命线的部分生命体征的监控。为进一步加强对城市生命线的监测，市政府将支持在奥运城市运行监测平台的基础上，重点围绕城市安全运行所必需的供排水、供电、燃气和热力等城市生命线开展示范应用，实时掌握上述资源的计划、调度、存量、需求等运行信息，经过分析和综合展现，满足日常城市运行指挥的总体需要，为市领导及时准确掌握城市生命线整体运营情况提供有效服务，并为相关部门提供城市生命线突发事件预测预警信息，提高城市生命线安全运行的管理水平。应用物联网技术，以水、电、气、热为监测对象，在“XX市城市运行监测信息平台”的原有系统基础上，进一步丰富底层基础数据完善数据智能处理和展示界面，建设城市生命线实时监测物联网示范工程，全面监管XX市城市生命线各生命体征，保证城市安全运行、提高应急突发事件的预警、处理能力和水平。由于信息采集的及时性、准确性、完整性不高，信息展示形式不形象、不直观、不易被理解，城市生命线日常运行信息沟通传递水平不高，导致城市生命线日常运行协调难度大，城市生命线安全运行和应急管理的指挥协调难度大，降低了领导决策的准确性、科学性。而且，目前城市生命线行业运行分管部门多、协调头绪多、相互干扰大、隐患排查难的问题仍然存在。因此，需要在XX市市政市容委前期开拓性建设城市运行管理新思路的基础上，进一步完善城市运行管理的机制，本期项目重在完善城市生命线日常运行指挥协调机制及配套信息共享机制，统一协调城市生命线日常运行和应急指挥中面临的问题。用户分析本系统的用户主要包括企业管理人员、市市政市容委的工作人员、其它委办局城市运行管理所涉及的职能部门的业务工作人员、专家以及市委市政府的相关领导等用户。此外，基于系统管理的需要，还有一类用户为系统管理员。职能部门工作人员工作人员是指涉及城市运行管理的相关职能部门的工作人员，该类用户期望通过本系统获得以下服务：数据采集：获取城市安全运行相关数据城市生命线系统开展工作的数据基础；接入数据统一管理：对生命线所涉及的传感器数据进行统一管理，及时了解数据上报链路、数据采集设备的工作情况；数据动态监测：实时监测系统所产生动态数据，随时能够调看相关数据；预警分析和报警处置：对监测数据进行预警分析，随时了解相关的预警报警状况，辅助对业务部门进行响应的预警和报警进行必要的处置；行业标准支持：通过对累积的城市安全运行数据分析，提出总结性规律，如城市运行相关的预测模型等，辅助事故预测，支持行业标准的制定和修改。市委市政府相关领导市委市政府相关领导期望通过本系统获取以下两类服务：数据查看：相关领导能够利用系统直观的查看相关数据；决策支持：能够通过各种模型对生命线状态信息进行了解，并能够实时查看城市安全运行所涉及的相关环节的视频图像和实时动态数据，获得辅助的决策支持；城市运行统计分析：能够及时获得城市运行相关的准确数据，包括分行业、领域、行政区划等不同维度分析统计的数据。企业管理人员企业管理人员是指所有示范企业的相关工作人员。该用户期望获得以下服务：风险源监控：系统能够根据需求标识出该主要风险点，在风险点上部署适用的监控设备，如视频摄像头、各类传感器等，并将该类风险源纳入监控范围；设备管理：及时了解布设的各类传感器的工作状态；数据监控：系统将能够实时采集的各类信息并实施监测各类动态数据；数据动态分析和预测预警：系统能够在汇集本领域所需各类信息的基础上，对各类信息进行分析，实现动态预警、数据统计等，辅助提高生命线系统的正常运行；数据上报：通过本系统能够将需要上报的监控数据上报到城市生命线系统，为其提供基础数据。系统管理员该类用户对的软硬件平台、业务系统、数据库、监测设备工作状态等进行统一管理，辅助信息管理和发布，数据库维护，业务系统配置和维护等。业务需求分析城市生命线系统涉及三方面业务需求，实现城市运行以及管理服务。通过对业务的分析，城市生命线监测平台应能满足如下的业务需求：1.行业管理的需求五个企业通过对供水、排水、电力、燃气、热力等生命线运行状态进一步的实时监测、分析、决策、预测预警和展示，提高“城市生命线”安全运行管理水平的需求，提高生命线行业精细化管理的需求。2.城市生命线综合管理需求实现从城市运行的常态化管理到应急管理的过渡，同时也能够顺利实现从应急管理状态到常态化管理状态过渡。实现对城市生命线运行体征的预测预警，实现故障报警。实现对多部门的服务，实现信息的共享。实现水电气等运行系统的联调联动，关联控制，最大化满足城市运行管理的需要。3.实现政府决策和应急管理的需求系统能够满足市级领导及时准确掌握“城市生命线”整体运行情况的需求，其他相关单位提高“城市生命线”安全运行和应急管理水平的需求。综上，细化的业务功能需求主要包括以下7个方面：实时监测——提高城市生命线数据采集及时性、准确性、全面性的需求动态预测——提高城市生命线运行过程中对非常态状况的发现水平科学预警——提高城市生命线运行过程中对安全隐患的预警能力综合分析——提高对城市生命线相关行业的综合和关联状况的掌握能力应急指挥——提高城市生命线相关应急事件的宏观指挥能力辅助决策——提高应急指挥的辅助决策能力和城市生命线的综合宏观调度水平的需求安全保障——提高城市生命线运行的安全保障水平实时监测监测对象管理（监测对象表格梳理要全面）随时及时掌握到准确全面的城市生命线运行各个方面的情况，是及时发现和解决城市生命线运行运行中问题的前提，是城市生命线安全运行和应急管理中的关键环节，是能够清晰、全面的反应生命线运行状况的基石。城市运行涉及到的因素众多，从行业维度上，根据对供水、排水、电力、燃气、热力等生命线设施的部署方式以及全市设施的覆盖范围，进行监测对象的统计。从运行的维度上，需要从源头设施、运行中段设施以及末端用户设施进行监测对象的统计。由5个示范企业进行生命线运行环节上相关监测对象的统计，实现对城市生命线运行风险源（定义为可能发生或者曾经发生过故障和事故的环节、地点、部件、设施等等）的种类、数量、状况的掌握。主要监测对象按照行业列表如下：行业源头设施运行中段设施末端用户/设施供水水源、水厂管网重点供应户、非民用供应户排水污水处理厂、再生水厂管网、雨污水泵站再生水厂用户燃气门站调压站非民用燃气用户/设施热力热源厂、锅炉管线、小室、热力站电力联络线输电线路非民用用电户/设施监测指标管理对每个风险源进行监测指标的确定和管理。指标数据管理包括各类实时数据、报警数据、处置数据、预警数据等范围设定、分级分类制定和更新管理。由5个示范企业协助XX市市政市容委，结合目前各个监测对象的数据项现状，进行监测指标的确定和管理。监测指标主要分为以下四类：计划类指标；运行类指标；应急与安全类指标以及保障类指标。扩展信息采集的全面性城市生命线运行监测涉及到多个领域的工作内容，要想全面反映城市生命线的总体情况，同时能够体现各个重要专项的情况，就需要尽可能的涵盖城市生命线运行的各个领域，从全方位、多角度来监测5大生命线的运行情况，扩展信息采集的全面性。扩展信息采集的全面性，除了将集团的现有数据进行梳理和整合之外，还需要从现场采集一些新的数据。下面从行业角度，对供水、排水、电力、燃气、热力需要完善的业务数据需求进行描述。行业业务需求供水水厂是供水的源头，整合10座水厂状况，能在第一时间发现机泵运行故障，以便采取应急措施，均衡地区压力，使管网安全稳定运行，并保证排水生命线数据的完整性。水质是供水安全的重要监测指标，增加10个重点水质监测点。管网压力是保障供水管网安全运行的重要监测指标，增加10个重要的管网测压点。排水汛情是排水重点关注的内容，汛情应急和汛情预防需要掌握泵站的运行状态、泵站周边的雨量、泵站的前池液位、桥区积水视频等信息。对20个泵站进行运行状态的采集，89个泵站进行雨量采集，并通过共享渠道获取桥区积水视频。为保证排水计划类数据的完整性，要对7座污水处理厂的污水处理能力进行全部掌握，还没有纳入的方庄污水处理厂状况要纳入。为了保证排水设施的安全稳定运行和再生水的安全供应，实现对异常涞水的快速发现和快速制止，需要新建25个排水管网水质监测点。燃气燃气供应紧张是燃气的一大宏观应急情形，限气操作的指导在燃气的主管部门（XX市市政市容委），委内领导以及其它市级领导，在做宏观应急决策时需要了解重要用户的用气状况。对800个流量计进行远程监测，并监督企业后续逐步将全市的重点用户全部进行远程监测。热力小室是热力管线运行安全的重要监测部位，同时小室又是热力的有限作业空间，基于集团已有的35个小室数据，进行25个小室安全运行和安全作业监测的数据建设。热源厂的数据是热力的重要数据指标，需要全部纳入管理，对3个传输通路已经无法满足需求的热源厂数据进行2次采集和传输。电力首都环境建设是XX市市政市容委的主要业务监管内容之一。为了加强对重点照明区域的状况掌控，保证照明设施的安全，对80个重点区域进行照明状况采集，照明设施及其辅助设施的安全监测。生命线相关视频需求在城市生命线事件核实、应急指挥等各个过程中，需要随时查看各种视频。做为城市生命线运行监测和应急管理的指挥调度中心，XX市市政市容委需要相关视频的共享通路通畅，共享平台具有强大的扩充、兼容、管理能力。动态预测城市生命线日常管理中，需要及时掌握计划信息、实际发生量、以及预测信息，从而实现动态预测。计划信息包括年计划、月计划、周计划、日计划，对应以上各种计划有年、月、周、日实际发生量，以及对应管理部门生成的年、月、周、日预测发生量，通过对的计划信息、实际发生量、以及预测信息进行分析，提示实际发生量与计划量的差距并产生预测预警信息，同时通过不断修正预测模型，提高预测信息准确性。科学预警预测预警模型管理分析监测对象的运行特性和可能发生的隐患，由企业建立预测预警的模型，从而根据监测的数据，根据预警分级管理规定，自动产生预测预警信息，推送给相关的人员，帮助企业实现事故的预防，加强安全监控力度。根据监测时间和监测的对象等，灵活定制当前关注的监测对象，包括监测计划、监测任务、监测点设定、监测信息设定等。预测预警态势分析接收和存储警示数据后，根据警示数据的相关属性特征，对数据进行汇总、整理、分析，对预警影响方式、影响范围、影响程度三个方面进行态势分析，根据预警的分级标准、预警模型、数字预案、案例、知识等的相关支撑，如果需要，可通过电话、视频、网络等方式提供远程专家会商分析。同时，通过对预警信息和事故信息进行综合分析和预测，分析事件周边环境信息，结合事件链模型，预测可能的次生、衍生事件，并将需要关注的事件信息下发到相关部门，由专业部门进行专业的预测分析并反馈预测结果。在此基础上，再进行综合预测分析，并对预测分析的结果进行上报、由上级进行审批，并给予发布。预警事件将根据预警的级别进行处理，所有的警示信息及警情过程信息需要自动储存，以备业务人员进行综合分析用。预警分级分类管理监测预警数据主要包括两类：预警数据和报警数据。预警数据指监测数据达到一定阀值或指经过分析有关数据后所产生的警示提示信息，报警数据指生命线相关设施运行出现故障时触发的报警信息。由企业设定和管理预警信息的级别，由企业和XX市市政市容委，并组织一些业务专家，经过分析和专家会商，设定和管理报警级别。在监测预警业务中，首先需要根据内容、监测的目的或者风险源等方面划分监测标准，形成分类指标，并对这些分类指标进行管理和维护，配置监测对象状态变化的阀值，按照监测对象的阈值划定分级标准，形成分级指标，并对分级指标进行管理和维护；当某个分类的监测数据达到分级指标中警示的范围时，该数据就是预警数据，需要进行预警，根据预警的级别不同，由不同的单位进行处理，并将预警信息送入到不同的系统。需要根据警示的规则将警示反馈给主管企业、生命线系统、市应急主管部门三级单位进行处理。监测预警信息管理对监测报警信息、预警信息来源及信息的分级分类进行设定。包括监测信息源的管理、报警数据分级分类、预警信息分级分类等。报警分级分（目前假定分为以下3级）为1级（警示，黄）、2级（告警，橙）、3级（危险，红）三级报警。其中1级报警的需要企业按照相关规定组织解除警示、对外发布或者取消。2级告警信息需要市市政市容委按照相关规定指挥协调企业以及其他力量解除警示、对外发布或者取消。3级危险事故类，需要请示市领导批准，由市应急委员会办公室负责组织，统一对外发布或宣布取消。监测信息源的管理是对监测报警信息源进行管理。通过对监测信息源添加、删除、修改以及对其使用状态进行维护，提供业务人员对所关注的监测信息的基础接入服务、监测预警数据存取服务。信息源主要是各类信息接入点。报警处置和跟踪督查报警数据将根据级别发送给设定的接收单位，所有的报警数据及处理过程信息需要长期保存并提供各方共享进行综合分析用。企业端的报警监控工作由企业负责处理，同时将报警数据和处置信息报送XX市市政市容委以及其他生命线行业的主管部门。XX市市政市容委定期组织专家、企业对报警数据和处置情况进行分析，提出改进措施和建议，修正报警指标体系和监控方案。对于造成事故的报警信息，企业启动相应的处置预案。各级报警数据及处置如下：（目前假定按以下条件进行处理）1级警示，由企业相关人员处理。但如果同一报警点在一定期限内多次进行报警，则需要提示市级业务处室负责人员进行处理，如果连续报警次数达到更高数值，需要同时报企业负责人监督处理。如企业未按时限处理，自动报市级职能部门进行督查。2级告警，向企业相关人员提示，由企业按照规定处置，同时将报警数据和处置信息报送市级业务处室，对未按要求时限处理的事件进行督查。3级危险或事故，指严重报警信息，需向企业自动报警，有企业按规定处置，同时将报警数据和处置信息报送市级业务处室，根据事件情况进行分析判断，如果需要，可通过远程专家会商参与分析；对于造成事故的报警信息需要上报市级相关领导以及市应急委员会办公室进行处理。同时，可通过电话等方式督促企业责任人，下达处理任务，对事件处置过程进行实时跟踪，调用查看监测数据，必要时，进行执法检查。事件处理结束后，由企业对事件进行总结上报，市级业务处室给予整改意见。对于造成事故的报警信息，根据级别情况，立即启动相应的处置预案，进入相关的应急响应程序。报警处置可以借助各种物联网数据：通过物联网监测的数据，如温度、压力、液位、流量等报警数据等；通过企业和其他委办局整合的数据，如供应量、环保监测的水质、气象状况等数据；通过现场情况，如通过摄像头获得的视频数据；事故现场周围区域情况（如人口密度、重点环境保护区域、与重点保护对象的距离、交通条件等）；一些固有的危险特性等。报警发布和报警响应报警发布主要包括内部和外部预警信息发布，报警响应包括市市政市容委、其他相关委办局和企业进行的预警响应。内部预警信息是指在市市政市容委的生命线检测平台、其他委办局的客户端、行业子系统上产生和发布的预警信息，外部预警信息是指来自于市应急办、气象局等外部单位的预警信息。1.预警信息生成和发布通过趋势分析，预测可能的次生、衍生事件，并将需要关注的事件信息下发到相关部门，由专业机构或专家进行专业的预测分析并反馈预测结果。参考综合预警分析结果，开展对事件预警的分级核定，并将预警信息上报领导，经过领导审批后、由预警的发布机关进行发布，发布手段可采用广播、短信、网络等，对与企业直接相关的，直接发布给该企业联系人、生产负责人。在对预警动态跟踪过程中，根据相关情况，调整预警级别，预警完全结束后，解除预警发布。2.预警信息内容预警信息要包括可能发生的突发事件的类别、起始时间、可能影响范围、预警级别、警示事项、相关措施和发布机关等。3.预警响应预警过程分工：市局协调相关专家、评估机构、企业代表，参考对预警进行分析、判断、审核、综合评定工作后的综合预测分析结果，开展对事件预警的分级核定，并根据要求发布预警信息，在对预警动态跟踪过程中，根据相关情况，调整预警级别，预警完全结束后，解除预警发布。同时完成完成对预警相关信息提交、确认、评审工作。预警信息响应过程：（目前假定按以下条件进行处理）各级报警数据及处置如下：（目前假定按以下条件进行处理）1级警示，由企业相关人员处理。但如果同一报警点在一定期限内多次进行报警，则需要提示市级业务处室负责人员进行处理，如果连续报警次数达到更高数值，需要同时报企业负责人监督处理。如企业未按时限处理，自动报市级职能部门进行督查。2级告警，向企业相关人员提示，由企业按照规定处置，同时将报警数据和处置信息报送市级业务处室，对未按要求时限处理的事件进行督查。3级危险或事故，指严重报警信息，需向企业自动报警，有企业按规定处置，同时将报警数据和处置信息报送市级业务处室，根据事件情况进行分析判断，如果需要，可通过远程专家会商参与分析；对于造成事故的报警信息需要上报市级相关领导以及市应急委员会办公室进行处理。同时，可通过电话等方式督促企业责任人，下达处理任务，对事件处置过程进行实时跟踪，调用查看监测数据，必要时，进行执法检查。事件处理结束后，由企业对事件进行总结上报，市级业务处室给予整改意见。综合分析生命线基础信息管理与分析为实现生命线运行安全与监测的管理，需要对全市的涉及供水、排水、电力、燃气、热力相关设施常态运行信息以及相关的监控设备基础信息等进行统一管理，并与市级物联基础信息管理系统进行对接，同时根据全市物联网实体编码规范要求，实现全市生命线运行设施的统一编码管理。并能够对生命线相关支撑设施的常态信息查询分析，通过指定查询条件，进行信息检索；同时进行统计分析，如按区域统计数量、分类统计、组合统计等；结合地理信息系统，进行重要设施的位置展示，空间查询、空间分析、专题图分析等。掌握城市生命线的综合状况XX市市政市容委管理首都环境治理，负责燃气和供热两大生命线行业的监管，只有掌握城市生命线的综合体征，才能够更加科学地监管城市生命线的方方面面。目前面临的主要问题是如何用直观、简便的方式对城市生命线的综合体征进行展现。而对生命线的综合体征进行直观展现需要科学的综合分析模型做支撑，需要从城市生命线这个巨系统中提取生成各种综合性指标。这也是XX市市政市容委长期以来一直致力于解决的问题。城市生命线综合指标的提炼和直观展现需要组织各行各业的专家进行研讨，并到行业中去验证。综合状况指标的生成、定义、验证是一个开放的学习系统。经过多轮的研讨，得出城市生命线的综合状况主要包括:计划类综合指标、运行类综合指标应急与安全类综合指标。这些指标能够比较完整地展示出城市生命线的计划、调度、存、运行安全状态等信息。计划类综合指标描述五个生命线的供应或处理能力、供应或处理计划、供应或处理现状、能力与现状的差距、计划类警情及其应对措施。运行类综合指标描述城市生命线设施的运行状况，拟分3类3级，3类为源头设施、输配设施、终端设施，3级为运行正常、提示、警示3级。应急与安全类指标表述城市生命线发生的突发事件的整体情况和城市生命线的安全隐患预测预警状况。针对以上3类指标可以进行专项、预警分析。其中专项分析又包括历史的环比、同期对比、定基比三种分析方式，高峰低谷状况分析以及预测性分析（如计划、现状、预测对比）等。把握特殊场景下的城市生命线运行状况城市生命线具有场景特殊性，在监管城市生命线行业时根据不同场景具有不同的监管重点。分场景进行城市生命线运行状况的分析和展现，突出重点关注问题，可以有效地辅助不同时期的特殊决策工作。城市生命线运行相互影响作用关系城市生命线之间的相互作用纵横交错、非常复杂。为了理顺线索、抓住重点，需要对其相互作用进行科学分类。分类可以从形式上、因果关系等入手。主要有以下六类模型。1.功能失效关联分析模型如供电中断会造成供水系统的水泵功能失效以及燃气系统调度功能失效，燃气调度失效也会造成对供热的影响。2.负荷增加型关联分析模型如天气炎热会导致用电负荷增加、用水量增加；暴雨天气会使排水系统负荷增大；骤然降温会导致燃气供应负荷增大等等。3.相互替代关系模型 一个系统的失效造成对可替换系统的过量需求。如，供气中断会导致可替换能源的消耗明显增加。4.部署型相互关系模型一个系统的失效或故障会对相邻的系统产生间接或直接影响。如供水管线爆管会导致周边管线的问题。5.上升型相互作用模型描述起始阶段的问题会导致递增式的影响。如积水越来越多、暴雨越来越大，会导致排水能力饱和，进一步的使交通等问题越来越明显。6.综合关系模型由以上各种模型组合形成的各种关联模型。如热、电、气的关联，5大生命线与气象的关联，排水与环保的关联等。这六类模型的实现需要强大的数据支持，需要的不仅仅是城市生命线的运行数据，还需要各个行业的实时数据、报警数据、预测数据、分析数据、空间数据以及基本信息。应急指挥城市生命线物联网监测系统重点在于城市生命线相关的水、电、热、气数据采集和监测，但是对于生命线相关的突发事件也要提供数据上的支持和配合。应急预案管理预案是针对发生事件的不同类型、规模及保护对象情况，合理使用各种资源，正确采用各种方法，成功地实施业务处置行动，最大限度地降低损失而制定的，是实际工作中的行动依据。应急预案的管理主要实现对生命线系统设施运行安全事故应急预案的起草、评审、发布、备案、修订等预案管理工作，具体的业务内容如下：市政市容委和相关的业务部门按照国家、应急办应急预案制定标准提交应急预案的起草方案，预案的主要内容有指挥体系、指挥部信息、专家信息、各行业救援力量、应急响应、应急保障、信息发布、恢复重建等重要信息；相关应急主管处室按照预案编制规则进行把关，对起草的预案进行形式审查；将审查意见反馈给起草单位或部门，起草单位或部门根据反馈意见对预案草案进行修改；评审通过的预案准予备案，报主管领导进行审批，审批通过的预案进行发布。对整个预案管理过程实现数字化，并按总体和行业类型等对预案进行分级分类管理，实现安全检查和监督业务相关的专项、综合、企业各级预案的关联。根据生命线相关设施的情况变化，定期或根据实际需要对有关预案进行修订。市政市容委组织专家、业务部门、各个相关企业完成对预案的评审工作，指导相关业务部门完成预案的起草工作。向各个生命线系统成员单位下达预案编制、修订等相关工作。完成预案的管理与维护。五个行业企业：组织编写行业级应急预案，包括预案起草、编制、评审、修订等相关工作。配合市市政市容委完成预案的维护与管理工作。应急预案管理的主要功能包括预案制定、预案审核、预案发布、预案更新和查询。应急响应流程当生命线系统相关设施发生突发事件时，系统自动判断突发事件，自动发出、收集、分析调度信息，按照分级分类原则，自动或人工调度工作人员，指挥开展突发事件处置和应急响应工作。开展突发事件处置和应急响应的人员，包括：企业管理人员、设备维护人员、专业应急救援人员、各级应急指挥人员。在突发事件处置和应急响应过程中，由系统自动发出和收集，用于调度应急响应人员，确认工作结果的信息。分为通知信息、确认信息、提示信息。通知信息：用于通知工作人员到位，指示开展工作的信息，包括：突发事件的名称，设备具体地点，工作要求，相关单位、联系人、电话。确认信息：由工作人员确认或系统自动判断产生，用于判别分级分类标准，指挥开展下一步突发事件处置和应急响应工作的信息，包括：工作人员是否及时到位，突发事件是否导致其他事故、故障是否彻底消除并上报书面报告，系统自动判定工作人员未及时回复、到位及工作结果信息。提示信息：提示工作人员方便开展工作、缩短工作时间、减少突发事件损失的信息，包括：设备地理信息（用于导航），到场时间，确认信息回复时间，设备基本（固定）信息。分级分类响应：根据突发事件发生和发展的具体情况，将突发事件处置控制和应急响应工作分为三级。应急处理流程如下图。图4-1应急响应流程示意指挥调度当有突发事件时，需要应急指挥人员根据事件地点以及相关应急预案进行快速的指挥调度，形式上是指挥人员在应急指挥中心进行指挥调度，必要情况下召集相关专家进行决策会商，研究应急预案，提出解决方案，并有现场指挥部人员在事件现场进行实时的状态采集同时进行应急工作的实施。在对突发应急事件处置过程中及时与应急专家进行会商，通过多种调度手段（如：有线通信、无线通信）对各方资源进行处置，做到及时控制、快速处理，减少事件的影响，调度各方面的应急队伍和资源，进行有针对性的处置。指挥调度的业务围绕着城市生命线应急事件进行，其核心是应急处理和指挥处置。指挥调度主要是对突发事件的信息进行情况汇总（包括事件相关的接报信息、综合研判结果和当前事件处置状况）后，形成事件的情况汇总报告，分发相关单位和部门。指挥调度向相关单位和部门下达任务，对任务执行情况进行跟踪、统计和分析，并根据最新的事件信息，由智能辅助决策支持对方案进行调整生成新的调度任务，循环优化，直到整个事件应急处置全部完成。城市生命线的指挥调度要求五大行业企业提供全面的支持，因此五大行业企业的基础数据采集以及业务数据的采集是指挥调度的基础，同时企业还需要提供人力和物力的支持。指挥调度的主要功能包括应急事件管理，数据分析和展示，专家决策管理等。重大活动安全保障重大活动保障也是城市生命线物联网监测平台重要的功能。在奥运和残奥期间，城市生命线物联网监测平台所依托的城市运行监测平台就发挥了巨大作用。城市生命线物联网监测平台要再监测平台的基础上，不断实践并加以完善，为以后重大活动提供保障。重大活动保障主要功能包括保障资源管理、重大活动管理、保障队伍管理。1.重大活动管理在重大活动开始前，维护重大活动基本信息，确定重大活动所关联的行业企业以及与生命线各个数据的指标要求，必要时通过物联网与其他部委进行业务协同和数据共享，为重大活动提供联合保障。在重大活动进行时，通过城市生命线物联网监测平台监测生命线各个行业的体征指标，对于一场特征指标，根据重大活动特点，做出及时应对，以保证活动的顺利进行。2.保障资源管理保障资源管理业务由市政市容委协调和规划、相关企业共同实施；完成对资源的维护与管理工作。由企业采集、整理、核实与生命线系统安全管理业务相关的相关资源信息，并将这些资源信息进行信息化录入处理，定期对这些资源信息的动态跟踪并更新，完成对这些资源的管理与维护；生命线应急资源管理主要包括专家、应急救援队伍、救援装备等方面。资源管理的业务主要包括两个方面：一方面是常态时对救援队伍、专家、装备资源等常态资源管理和维护。另外一方面是在非常态时配置事件处置所需资源，生成保障计划，并对资源的状态进行跟踪、反馈，保证资源及时到位。3.保障队伍管理由市政市容委和各企业采集、整理、核实与生命线系统安全管理相关的救援队伍信息，并将这些救援队伍信息进行信息化录入处理，定期对救援队伍信息的动态跟踪并更新，完成对救援队伍的管理与维护。救援队伍一般由维保单位专业管理人员组成。同时，市政市容委可以通过物联网支撑平台与各部委共享交换保障队伍信息，包括行业队伍、志愿队伍等。城市生命线安全形式分析总结当月的安全形势和工作，分析下个月的安全问题和重点工作，让主管部门和各级领导把握城市生命线行业的安全工作的重心和关注的安全问题，同时提供当月的安全工作总结。并可以进行潜在关系的挖掘，发现相互的安全形势影响。计划和故障管理及时把握企业的计划和故障信息，要求企业对计划和故障信息进行影响范围的分析和上报，以及计划和故障的常规管理，如计划和故障信息的采集、分类、流程跟踪等等。此处的故障与后文提到的报警信息有所区别，该部分介绍的故障主要是企业常规报送的非紧急状态、不会造成激烈影响的运行设施的故障。应急保障力量管理应急保障力量包括应急队伍、应急装备、应急物资等。应急保障力量管理业务由市政市容委协调和规划、相关企业共同实施；完成对其维护与管理工作。由企业整理相关应急保障力量的信息，并将这些信息进行信息化录入处理，定期对这些资源信息的动态跟踪并更新，完成对这些信息的管理与维护。由市政市容委统一进行应急保障力量的分布状况应急保障资源的状态进行跟踪、反馈，以保证及时到位。应急保障力量管理的业务主要包括两个方面：一方面是常态时应急保障力量的常态管理和维护。另外一方面是在非常态时配置事件处置所需应急保障力量，生成保障计划，并对应急保障力量的状态进行跟踪、反馈，保证应急保障力量及时到位。在平时，根据突发事件的类型和性质，参考相关预案规定，进行保障计划配置，定期进行应急保障力量相关资源储备情况、状态等检查工作。在突发事件发生时，参考相关预案规定，结合事件现场信息，制定应急保障力量配置方案，按照配置方案，按照方案规定的流程、事件、要求等方面完成对应急保障力量的协调、指挥、调度等工作。专家库管理不管是应急预案还是指挥调度，都需要相关行业的专家的参与，为应急处理提供有力的业务保障，因此，必须建立一个相关行业的专家库。各专家平时参与应急预案的制定和评审，在出现突发事件时，参与应急处理的会商，制定有效的解决办法。专家库管理主要功能包括专家基本信息的采集录入，专家的分类管理，领域特长管理，专家意见、评价、报告的信息录入和统计分析。由市政市容委和各企业采集、整理、核实与生命线系统安全管理业务相关的专家信息，并将这些专家信息进行信息化录入处理，定期对专家信息的动态跟踪并更新，完成对专家的管理与维护。辅助决策城市生命线日常决策城市生命线日常辅助决策主要是利用城市生命线物联网监测系统的综合分析功能，通过对水、电、热、气数据不断积累和分析，研究各个数据指标，从中找出各个行业数据的规律。同时，利用统计学理论，对行业数据进行同比、环比分析，对未来趋势进行预测，为相关政策法规的制定提供数据依据。同时，可以对可能出现的突发事件进行及时预测和报警，更好的应急指挥调度服务。城市生命线应急的辅助决策需求城市生命线应急辅助决策主要是借助于前文描述的各种实时信息、预测预警分析结果、综合分析结果、各种应急保障信息以及专家等辅助力量，形成应急方案，并能够对方案进行调整，可以通过系统或者组织专家会商，检验预案的合理性和有效性，保证突发事件发生时能够快速、有效地采取应对措施，并未预案的完善提供依据。城市生命线宏观规划和调度的辅助决策需求在城市的发展过程中，需要掌握到全而且准确的城市生命线现状，从而辅助未来城市发展规划，为市领导、城市规划者、城市管理者提供决策支持。作为城市运行的管理者，需要了解城市生命线是否运行正常，是否该关注某些问题，是否该下达相关指令，是否需要进行协调和报告，也即城市生命线宏观调度的辅助决策。辅助决策对信息展示的需求在进行辅助决策时，信息展示要全面，能够反应总体情况，提供的信息要简单明了，同时要显示出关联关系。信息展示要让城市管理人员摸清城市水、电、热、气的基本情况，及时收集、协调处理城市运营过程中发生的事件，评价处理事件的责任单位、政府部门的管理效能以及相关工作人员的工作情况。数据建设需求分析数据需求分析包括基础数据、监管数据、监测数据及其他数据需求分析。基础数据需求主要包括：人员信息：包括企业法人、安全管理人员、岗位人数等信息；机构信息：主要是指企业的设施运行和安全管理组织机构信息，包括应急组织的信息；设备设施信息：主要包括企业的设备设施明细等，企业的重点运行监测点、区域的相关基础信息及相关参数；环境信息：主要包括采集设备的周边环境等信息；应急资源信息：主要包括各个企业应急资源的相关静态信息。监测数据需求城市生命线实时监测数据包括水、电、气、热的运行状态监测数据和视频监测数据，以及计划和故障信息的监测。运行状态信息数据：供水、排水、电力、热力以及燃气五个能源的计划、调度以及运行状态及主要支撑能源正常运行的设施的状态信息数据。视频监控数据：由摄像头实时采集的相关环境和相关设施的监控视频和图像信息。计划和故障信息：供水、排水、电力、热力以及燃气五大行业的计划和故障信息及时汇总到总系统，并进行相关的分析、展示，提高社会服务水平。热力行业监测数据需求XX市热力集团担负着全市8座大型热电厂、3座尖锋燃气供热厂和12座自营供热厂热能的生产、输配、运行与管理；负责党中央、国务院、驻京部队、各国驻华使馆、国家部委、XX市政府机关、大型宾馆饭店等公共建筑以及居民住宅的采暖、生活热水和部分工业用热。截止到2009年底，集中供热总面积为1.56亿平方米（占全市供热面积的23%），其中，集中热网供热面积1.42亿平方米；供热管网总长度为1012公里，单位用户2070个，居民用户40余万，热力站截止到现在（2011年6月）2766座。根据市应急办、市市容市政委关于XX市城市安全运行和应急管理领域物联网应用建设的工作安排，热力集团的职责是：提供应用感知设备获取的热力供应设备和供热时实运行状态信息。热力集团作为XX市1亿6千万公建及居民面积的供热保障单位企业，肩负重要的热量供应和保障职责，因此热力生命线须做好对热源、管线、热力站及供热情况参数的全面监控，让相关部门和领导能掌握热力生命线第一手资料。目前热力集团共有热力小室8696个，热力站2766个，锅炉88个。热力集团对热源和热力站的监控已经逐步完善，由于热力管网温度和压力的特殊性，管网设施运行状态已经成为了安全生产的关键环节，对管网设施状态监控的重要性自然也随之提升，热力管网是否正常运行关系着城市生命线体征是否正常。因此，需要对此管线监控进行实施，目前对管线的监控主要是监控热力管网上的“热力小室”。“热力小室”一般仅有几平方米空间，位于地下四五米甚至20多米，里面分布热力管线、支架、截门、套筒等各种热力设施，通常用于日常的检查维修，是全市热力管网的重要节点。目前小室，多靠人巡，导致对于管网信息掌握滞后，为了及时了解地下管网运行情况，应对突发事件，确保管网生产运行安全，并为节能降耗提供可靠的数据基础，为保障管网安全提供更多的技术手段因此，需要通过在地下小室内对管线安装不同的传感器设备，实时采集小室内不同类别的数据信息。即以热力集团现有监控系统为依托，根据利旧原则，充分挖掘利用现有监测数据项，并且在原有基础上，根据本次生命线实时监测物联网系统建设示范工程的要求，按照从源头到末端的顺序，热力行业需监控的对象及相关数据主要有以下三部分组成：1．热源：8座大型热电厂、3座尖锋燃气供热厂和12座自营供热厂。今日供热量、昨日供热量、当日供热量——反映热力生命线体征关键指标，经过不同年份同时间数据量比较，预测预警供热进一步走向及集团是否还具备正常供热能力；当前供热能力、西部供热面积、东部供热面积、中部供热面积、高进独立运行面积——反映热力生命线体征基本指标；本采暖季累计供热量、产热量（万GJ）——反映热力重点工作计划及能力；流量、供水温度、回水温度——掌握热源出口的供、回水温度，实时反映当前供热状况；2．线上：31座（将纳入监测的25个小室和已经监测的6个小室）热力管线上的关键小室、848个热力站。管道内温度、压力——反映供热整体状况，供热态势是否正常；管道补偿器的位移量——反映热力管线设施是否安全，实时掌握管道受热膨胀变形以及受冷收缩后发生断裂的情况，避免因温度变化产生热胀冷缩现象而导致的管线破坏；管道外壁温度——反映管道所处环境温度；保温层壁的温度——保障供热温度；小室内的温度、湿度、液位——反映小室人工操作环境，便于应急管理。3．末端用户：重点用户、敏感用户、保障用户（如热电厂）、工业用气户、公建用气户。用户基础信息——重要用户联系方式、地理位置、供热保障情况；供热情况——反映供热情况正常与否；以上3类监测对象的基础信息和实时监测数据是保证城市生命线实时监测物联网系统数据完整的重要组成部分。排水行业监测数据需求截至“十一五”期末，XX城市排水集团有限责任公司（以下简称“排水集团”）资产范围包括雨污水管网及泵站、污水处理厂、再生水厂及输配管网与泵站、污泥处置设施在内的完整的污水处理系统。其中，中心城区的雨污水管网4000余公里、泵站８９座；８座污水处理厂；５座再生水厂、５５０公里再生水输配管网及２座大型再生水提升泵站；２座污泥处置设施。污水处理量占中心城区处理总量的９５％，再生水回用量占全市回用总量的８０％。为了掌握排水生命线关键体征，需要在生命线物联网监测系统中采集汇聚其现有各个监控系统中的多元数据项。以热力集团现有监控系统为依托，根据利旧原则，充分挖掘利用现有监测数据项，热力行业数据需求如下：1．20座泵站基本监测数据项——反映泵站整体运行情况。抽升量：监测泵站抽水量；水泵运行状态：不正常时采取应急措施；水泵运行时间：监测水泵运行；泵前池液位：污水池液位超过警戒水位告警；格栅除污机运行状态：监测除污是否正常运行，否则报警；供电电源运行状态：保障水泵正常运行；2．89套雨量计基本监测数据项雨量：在汛期加强预警，及时掌握降雨量，根据降雨量确定各雨水泵站的开泵方案，以便在极端天气情况下保证排水系统正常运行、防汛工作正常开展，为排水集团预防和处理道路积水提供科技手段与技术支持。3．7座污水处理厂基本监测数据项进水流量：实时掌握污水处理厂进水流量，面临突发或者超载情况采取相应应急措施；泵前池液位：泵前液位超量告警。日处理能力：反映污水处理厂日处理能力，超过时告警。日处理水量：反映污水处理厂当日处理数量。水质：监测污水处理厂进水水质，不符合进水标准时采取相应措施。4．25个管网水质监测点基本监测数据项。实时掌握管网水质，防止污水处理厂上游来水水质超标排放，通过实施管网水质监管，建立排水管网水质在线监测预警网络，最终实现污染源的源头快速发现机制和水处理工艺的合理调度。PH：水质酸碱度监测。SS：水质悬浮固体监测，超过阈值报警。溶解性固体：反应水中的溶解性物质含量，超过阈值报警。燃气行业监测数据需求XX燃气集团公司以科学发展观为指导，确立了“立足XX，内外并举，专注燃气，上下延伸”的发展战略，全面拓展燃气市场。到2010年底，XX市天然气用户数量由“十五”末的289万用户增长到411万户，燃气用户总量达547万户。天然气年购入量由“十五”末的31亿立方米，跃至2010年末的68亿立方米，整张了1.2倍，自由管线8100公里，运行管线达到13200公里。为了掌握燃气生命线关键体征，为了汇总分析各类传感数据，建立专业分析系统，需要在生命线物联网监测系统中采集汇聚其现有各个监控系统中的多元数据项。以燃气集团现有监控系统为依托，根据利旧原则，充分挖掘利用现有监测数据项，热力行业数据需求如下：1．综合数据指标年计划、月计划、日计划供气量日实际用气量、月实际用气量：跟踪监测计量参数，实时分析燃气用量情况，从而分析供气负荷情况。5大门站接收能力和流量监测（小时能力）。大用户用气情况：如大型工业、公建用气，重点用户用气等。2．门站门站的接收量：掌握燃气生命线管线门站的实际接收量，预计供气量是否充足，并且临界预警。瞬时、累计流量：反映门站接受能力，临界预警。进、出口压力：掌握5大门站燃气进、出口压力，临界预警。3．关键调压站燃气集团的调压站压力级别：高压A、高压B、次高压A、中压、低压。针对其中的高压A、高压B、次高压A站进行实时在线监测。压力：保障燃气管线压力正常，临界预警。流量：反映燃气实时流量，超出或即将超出阈值告警。流速：控制燃气正常速度范围内供应。4、重点用户瞬时流量、小时流量：数据统计分析，保证燃气供应正常。日用气量、周用气量、月用气量：对用气量参数进行统计分析、对比，可以进行历史数据的同期对比。供水行业监测数据需求XX自来水集团目前拥有市区水厂11座、郊区新城水厂11座，全市自来水日供水能力343万立方米，其中市区300万立方米；全市供水管线总长度11000余公里；供水服务面积1000多平方公里，供水服务人口1100多万人，市区自来水普及率100%。目前市区供水范围已发展到东至通州卫星城西部，南至大兴区西红门、旧宫和丰台东高地，西至石景山区鲁谷，北至天通苑。初步形成了以XX城区供水为主，涵盖延庆、怀柔、密云、房山、大兴、门头沟、通州等郊区新城地区的城乡供水经营一体化构架。为了满足行业监管和及时掌握自来水生命线的运行状况，达到对行业管理的预测预警目标，需要对供水生命线的前端数据信息进行整合分析。以自来水集团现有监控系统为依托，遵照利旧原则，充分挖掘利用现有监测数据项，并且根据本次生命线实时监测物联网系统建设示范工程的要求和目标，采集目前没有的数据信息。按照从源头到末端的顺序，通过调研论证，供水行业需要采集的数据项主要由以下四部分组成：1．水源XX市自来水集团市区供水水源包括地下水和地表水水源。地下水源主要覆盖城区，从总体情况看，城区个别水源井水质项目超标严重，地下水硬度和硝酸盐呈上升趋势，水质和水量的矛盾日益突出。通过对水源水质的实时监测，确保出厂水水质符合国家生活饮用水卫生标准。地表水源主要包括密云水库及南水北调进京的河北四个水库水源，未来几年内丹江口水库水源将作为重要水源，现在面临水源多变、水质不稳定及水质逐年恶化的隐患。需要数据项如下：源水储量：反映水源储量，临界报警。源水水质：通过硬度、有机物、藻毒素、稀有金属等生物指标、毒理学指标、放射性指标、化学指标等水质检测指标，保护XX公众供水安全与社会稳定，把供水安全防线提到前沿，超标告警。各工序水量各工序水质2．水厂对每个水厂的供水覆盖面、供水能力、供水量、水质等进行数据采集。供水能力：超过水厂供水能力告警，采取相关应急措施。供水量：包括日供水量、月供水量、供水计划信息。设施状态：包括机泵状态等，反映水厂设施正常运行状态。出厂压力：调度人员合理调动资源的依据。清水池水位：调度人员合理调动资源的依据。小时流量：调度人员合理调动资源的依据。水质：包括硬度、余氯、浊度、细菌总数、总大肠菌群、肉眼可见物等关键指标，掌握水质情况，临界预警。自来水集团对供水水质的安全监控已形成较为完善的机制。根据国家有关规定，集团在全市管网所及范围内，设置了240多个水质监测点，进行不间断轮检。2007年7月1日新的国家《生活饮用水卫生标准》开始实施，水质标准由过去的35项增加至106项。配水管网共设270个管网点，管网末梢水质检测点共设12个点。本次数据需求关注重点指标：3．供水管网管网压力：根据系统采集的压力参数，实时分析管线压力情况。管网水质：监测管网的水质，包括浊度、余氯、pH值、温度、电导率等，保证城市用水的水质安全。监测突发事件后的管网运行情况，对重点用户等关键点进行重点监测，掌握第一手资料。对各个关键点如重点用户、重点水厂等进行漏失监控，改善以往只能人工作的局限性与非便利性，采用物联的手段达到实时查漏的目的。4．供水用户数据新增用户数：实时监控每月新增用户，分析供水管网负载力，对供水能力保障进行预测。用水量：跟踪监测计量参数，实时分析自来水用量情况。实时掌握用户用水量、不同用户用水（如工用、民用）。反馈信息：及时掌握用户反馈，并根据反馈信息进行分析提供相应解决方案。电力行业监测数据需求XX市电力公司作为首都供电企业，承担着确保首都党、政、军首脑机关、重要客户和重大活动电力供应万无一失的政治责任，以及建设XX“世界城市”和促进首都经济发展的社会责任。电力生命线建设是城市生命线的一部分，为XX城市安全运行和应急管理领域提供保障，根据调研及电力公司及发改委主管部门建议，对所呈报的能够反映XX电网总体运行情况的信息进行了研讨梳理，认为电网运行信息、计划停电信息、故障信息、重大活动供电保障等相关信息如能够接入城市生命线实时监测系统，能有助于XX城市安全运行和应急管理工作，能有助于市政府各级领导及时掌握XX电网安全运行情况。1．电网运行信息，包括电网负荷曲线、各区县负荷情况、联络线受电情况等。电网负荷曲线展现的是电网实时负荷的变化情况，是电网安全运行的重要指标。通过电网负荷曲线，可掌握XX电网的整体运行状况。各区、县负荷曲线类似于电网负荷曲线，展现的是各区、县电网实时负荷的变化情况，是各区域电网安全运行的重要指标。通过各区县负荷曲线图，可实时掌握XX市各区、县的电网总体情况。XX电网是受端电网，电力主要依靠外部输送，联络线受电情况主要是指XX从山西、内蒙、河北、东北等地电力输送接受情况，能反映XX电网的电力供给情况。主要基础数据项：实时负荷：绘制电力实时负荷曲线，进行明日最大负荷预测。整点负荷：绘制电力整点负荷曲线，完成同期对比。区域负荷：绘制电力区域负荷曲线。历史负荷：比较历史峰值数据，进行预测预警。峰谷差率：预测明日最大负荷，每突破预测值告警并向上级汇报。涉电资源监测，主要包括气象预警信息监测、电煤储备状况，燃气发电供应情况等。供电资源监测：月供电量、区县的月用电量、同期的供应电量（为统计量，每月一次即可）2．计划停电信息，包括电网停电计划、电网风险信息。电网停电计划电网设备需要进行周期性的计划检修工作，一些紧急缺陷也需要临时进行停电处理。对电网停电计划的掌握能够全面掌握电力生命线的正常运行。电网风险信息部分涉及停电的检修计划和一部分虽不停电但对某一区域电网造成风险的工作计划通过城市生命线实时监测系统进行报送，便于市应急办及时掌握相关信息。3．电网故障信息，包括电网较大故障信息、重要用户停电情况等。电网较大故障信息：电网发生故障时，系统发出告警信息，确定故障影响范围。重要用户停电情况：呈现重要用户停电情况。4．重大活动供电保障情况当举行重大活动时，须进行电力供应保障，相关保障电力线路的信息通过城市生命线实时监测系统在市应急办和相关部门备案，当发生突发事件时能第一时间掌握相关情况。应急资源：面临突发事件，保证高效率高质量高精度的调度实施。5、照明信息基础信息：照明设备信息、电光源信息、配电系统信息、控制系统信息、灯具信息。图像信息：实时查看重点区域照明情况。用电量：掌握照明用电量消耗。其他数据需求为满足本项目的业务需求，生命线的管理需获取我市地理空间信息的需求，基于地理空间信息展示城市安全运行的有关业务数据和管理数据。为满足本项目的业务需求，需获取我市其它委办局相关数据的需求，主要包括：桥区积水视频、气象数据、水质相关数据等。数据内容及来源分析数据内容需求生命线系统的数据资源可分为基础数据、共享数据、专业数据三类。其中，基础数据指城市生命线所涉及的各职能部门和各个企业在业务处理过程中均需使用到的基础性、战略性和公益性的信息资源；共享数据指工作中多个部门共享使用的信息资源；专业数据则是各部门内部业务使用的信息资源，比如应急办使用的预案库、知识库、专家库、典型案例库等。要实现信息资源的整合，数据的统一分类、规划和整合是非常必要的。所以，需要建立基础库、共享库对基础数据、共享数据进行统一管理。而对于专业数据，则依照“谁使用、谁规划、谁建设”的原则由各部门进行建设，信息资源整合平台通过目录方式存储着其元数据。数据来源分析图4-2数据来源示意如上图所示，生命线所涉及数据来源于上述职能部门和企业。具体数据指标见信息量分析与预测章节。数据加工整合通过对所需数据的需求分析，从宏观、中观到微观不同层次的管理决策、不同的应用目的、不同的信息使用者，其对生命线的基础信息的需求程度往往是不一致的。这就需要所建设系统能够灵活适应不同的需求,提供不同详尽程度的基础信息和产品。目前，市政市容委已具备一定数量和完整性的生命线相关数据，比如能源和水数据等，但还无法满足急剧增大的应用需求，迫切需要采集开发完整、详尽、现势性强的数据，包括采集和整合生命线关键设施的新旧数据、对已有数据的加工处理和一些专题数据的整合，为城市生命线系统的建立提供必要的数据基础。通过建立信息资源目录体系，建立基础信息共享框架建设；另外，针对分布式、异构数据库，提出整合思路，开发管理系统，使得分布式、异构数据能得到有效的共享和应用，为政府城市管理工作提供基础信息数据支撑。图4-3数据整合示意图信息量分析与预测信息分类XX市城市生命线实时监测物联网系统处理和存储的主要信息类型包括文本信息、数值信息、地图信息、图形图像信息以及多媒体信息等。其中基础数值型信息主要包括：表4-1基础数值型信息序号指标类别指标说明采集频度来源采集途径供水包括水源水质和储量、自来水供水水厂数据、供水管网、水源水质、供水量以及相关供水设施等月/日/实时自来水集团；水务局传感设备以及企业系统排水包括排水管网、水厂、水质、处理量以及相关排水设施等月/日/实时排水集团；水务局传感设备以及企业系统燃气主要包括燃气设施、燃气计划量、供应量以及运营维护等月/日/实时燃气集团；市政市容委传感设备以及企业系统电力包括供电量、负荷（不同时间和不同区域）以及设施维护等月/日/实时电力公司；市发改委传感设备以及企业系统热力包括热源、供热量、供热面积以及相关供热设施等月/日/实时热力集团；市政市容委传感设备以及企业系统基础地图型信息主要包括：表4-2基础地图型信息列表序号指标类别指标说明采集频度来源采集途径基础电子地图信息XX市行政区划年XX市信息资源管理中心共享供水设施及供水范围地理位置信息地理位置、线路季度自来水数据库初始化后，根据变更情况通过网络自动更新维护排水设施及影响范围地理位置信息地理位置、线路季度排水热力设施及供热面积地理位置信息地理位置、线路季度热力集团电力设施地理位置信息地理位置、线路季度电力公司燃气设施及供气范围地理位置信息地理位置、线路季度燃气集团生命线附属信息地理位置年人工采集通过模型以及城市发展状况，进行人工与计算相结合更新文本型信息主要包括：生命线供给保障计划、应急情况记录、应急相关政策法规、国家和XX市应急预案、应急工作中相关文件、新闻宣传和发布信息、生命线设施运行工作评估、分析报告和总结、案例分析、相关论文和培训材料、应急通讯录、工作日志、会议记录、设施维护的资源等。多媒体型数据主要包括视频、音频、图片等信息。信息量分析与预测XX市城市生命线实时监测物联网系统将整合城市运行监测平台、城市生命线所涉及各委办局、各企业现有各信息系统的相关信息，并在此基础上在各关键设施补充必要的传感器设备采集各项信息，然后对这些信息进行整理、分析、加工、存储和发布。表4-3系统业务量估算表业务类别业务子类处理数据类别处理数据子类处理频度数据来源来源个数获取途径年处理总量(M)城市生命线体征运行监测热力综合指标昨日供热量日热力集团企业经营系统730今日供热量日热力集团企业经营系统当前供热能力日热力集团企业经营系统明日预测供热量日热力集团企业经营系统西部供热面积季度热力集团企业经营系统东部供热面积季度热力集团企业经营系统中部供热面积季度热力集团企业经营系统高井独立运行面积季度热力集团企业经营系统当日供热量(万GJ)日热力集团企业经营系统本采暖季累计供热量(万GJ)日热力集团企业系统本采暖季累计产热量(万GJ)日热力集团企业系统供热形势分析月热力集团企业系统200应急资源情况月热力集团企业系统热源流量≧3分钟热力集团35企业系统和传感设备采集2000供水温度≧3分钟热力集团35企业系统和传感设备采集回水温度≧3分钟热力集团35企业系统和传感设备采集供热量≧3分钟热力集团35企业系统和传感设备采集热力站供压≧3分钟热力集团848企业系统和传感设备采集20535回压≧3分钟热力集团848企业系统和传感设备采集供温≧3分钟热力集团848企业系统和传感设备采集回温≧3分钟热力集团848企业系统和传感设备采集瞬流≧3分钟热力集团848企业系统和传感设备采集瞬热≧3分钟热力集团848企业系统和传感设备采集小室温度℃≧3分钟热力集团31企业系统和传感设备采集58172湿度%≧3分钟热力集团31企业系统和传感设备采集液位≧3分钟热力集团31企业系统和传感设备采集管壁温度℃≧3分钟热力集团31企业系统和传感设备采集位移mm≧3分钟热力集团31企业系统和传感设备采集锅炉进水压力MPa≧3分钟热力集团68企业系统和传感设备采集1800出水压力MPa≧3分钟热力集团68企业系统和传感设备采集进水温度℃≧3分钟热力集团68企业系统和传感设备采集出水温度℃≧3分钟热力集团68企业系统和传感设备采集进水流量t/h≧3分钟热力集团68企业系统和传感设备采集出水流量t/h≧3分钟热力集团68企业系统和传感设备采集产热量kw≧3分钟热力集团68企业系统和传感设备采集耗气量m3≧3分钟热力集团68企业系统和传感设备采集耗煤量t≧3分钟热力集团68企业系统和传感设备采集燃气综合指标年计划年燃气集团1企业系统100月计划月燃气集团1企业系统日实际用气量日燃气集团1企业系统日计划量日燃气集团1企业系统5大门站接收能力年燃气集团5企业系统供气形势分析月燃气集团12企业系统应急资源情况月燃气集团1企业系统静态信息用户、设施、周报、安全形势分析会议纪要等燃气集团企业系统500门站（每个数据20B算）设计压力固定值燃气集团5企业系统和传感设备采集200瞬时、累计流量5分钟燃气集团10企业系统和传感设备采集压力（进口及出口）5分钟燃气集团10企业系统和传感设备采集计量数据5分钟燃气集团10企业系统和传感设备采集调压站（到次高压A站）瞬时、累计流量5分钟燃气集团150企业系统和传感设备采集6000设计压力固定值燃气集团150企业系统和传感设备采集压力（进口及出口）5分钟燃气集团150企业系统和传感设备采集其他运行状态5分钟燃气集团150企业系统和传感设备采集六环路管线（等集团建设完毕时接入数据，预留空间）测漏数据5分钟燃气集团54企业系统和传感设备采集300重点用户监测数据温度5分钟燃气集团1410企业系统12000压力5分钟燃气集团1410企业系统标况顺流5分钟燃气集团1410企业系统标况累流5分钟燃气集团1410企业系统小时累计流量1小时燃气集团1410企业系统日累计流量日燃气集团1410企业系统电力综合指标电力故障月报月电力公司企业系统200电力安全形式分析月电力公司企业系统应急资源情况月电力公司企业系统电力隐患月电力公司企业系统电力运营实时负荷分钟电力公司企业系统和传感设备采集2000整点负荷小时电力公司企业系统和传感设备采集区域负荷小时电力公司企业系统和传感设备采集历史负荷小时电力公司企业系统和传感设备采集日最大负荷分钟电力公司企业系统和传感设备采集日最小负荷分钟电力公司企业系统和传感设备采集峰谷差率小时电力公司企业系统和传感设备采集涉电资源气象1000能源供水综合指标供水计划信息月自来水集团企业系统500供水安全形势分析月自来水集团企业系统应急资源情况年自来水集团企业系统日供水量日自来水集团企业系统月供水量月自来水集团企业系统历史信息日/月自来水集团企业系统供水用电量日统计日自来水集团企业系统储水水源源水储量分钟水务局企业系统和传感设备采集3000源水水质分钟水务局企业系统和传感设备采集各工序水量分钟水务局企业系统和传感设备采集各工序水质分钟自来水集团企业系统和传感设备采集水厂覆盖面分钟自来水集团10企业系统和传感设备采集4000供水能力分钟自来水集团10企业系统和传感设备采集供水量分钟自来水集团10企业系统和传感设备采集水质分钟自来水集团10企业系统和传感设备采集设施状态分钟自来水集团10企业系统和传感设备采集各工序水量分钟自来水集团10企业系统和传感设备采集各工序水质分钟自来水集团10企业系统和传感设备采集管网水质分钟自来水集团企业系统和传感设备采集1200压力分钟自来水集团企业系统和传感设备采集用户用户数月自来水集团企业系统和传感设备采集1000用水量日自来水集团企业系统和传感设备采集排水污水处理厂进水流量分钟排水集团企业系统和传感设备采集7200泵前液位分钟排水集团企业系统和传感设备采集日处理能力分钟排水集团企业系统和传感设备采集日处理水量1日排水集团企业系统和传感设备采集泵站泵抽升流量10分钟排水集团89企业系统和传感设备采集429120泵前池液位10分钟排水集团89企业系统和传感设备采集雨量10分钟排水集团89企业系统和传感设备采集水泵运行状态10分钟排水集团89企业系统和传感设备采集水泵运行时间10分钟排水集团89企业系统和传感设备采集格栅除污机运行状态10分钟排水集团89企业系统和传感设备采集供电电源运行状态10分钟排水集团89企业系统和传感设备采集汛情视频视频实时水务局、交委65综合门户政务外网包括市政市容委、应急办以及其他成员单位日政务外网10000物联网支撑平台日互联网10000辅助管理知识库政策法规、预案、新闻、分析报告、论文周48政务外网、互联网（应急办）20000其他业务信息市政市容委内网(GB)主要指通过对以上基本数据的整理、分析、抽取所产生的业务数据；日常监测和应急处理时产生的新业务数据；行政管理所产生的业务数据；地理信息系统所需要的数据等1政务外网230000总计821757说明：视频业务量由于城市生命线平台不进行实时存储，根据事件、关键点以及重大活动期间进行调用并存储，本期项目视频路数为210路，系统本次设计考虑选择性存储，每天存储1.5小时，存储30天，视频每月需要空间为9TB。基础数据每年估算为830G，考虑到生命线系统需要对历史数据进行存储以及交换比对，系统初始化阶段对3年数据进行录入工作，并对将来的5年进行存储，初步估算为7个TB的存储空间。考虑到磁盘的可用空间系数为0.9，以及系统设计冗余考虑，为本系统配备20TB磁盘。系统功能需求分析下图描述了为实现业务需求所必须满足的功能需求分析。图4-4应急功能示意示意数据接收与共享功能需求分析数据接收与共享系统的主要目的一方面是实现城市安全运行实时数据的接收，通过对前端采集设备的运行实时监控指标数据的接收、处理与整合，为城市生命线系统提供数据支撑；另一方面，需要实现与市级物联网应用支撑平台的数据交换，以及与其他政务部门物联网应用系统间的数据交换与共享。主要包括实时运行数据的采集管理、共享交换、采集设备基础信息管理、物联信息目录管理、共享信息资源管理等功能模块。1.实时运行数据管理实时运行数据管理主要实现生命线运行状态实时监控数据的接收与处理，生命线运行状态监控数据包括二部分，一部分是来源于传感器采集的指标数据，一部分来源于视频监控设备采集的视频和图像数据。实时运行数据管理实现数据抽取、数据加工、数据加载和数据更新等功能。2.数据交换数据交换功能通过市物联网应用支撑平台实现与其他部门物联信息的交换功能，同时实现平台业务系统的数据交换，实现与业务系统数据库的数据同步。主要包括数据交换管理、交换节点管理、交换流程管理、桥接管理等功能。3.生命线运行状态基础信息管理基础信息管理实现对物联管理对象、物联感知设备基础信息管理，物联管理对象和物联感知设备基础信息需要向市物联网应用支撑平台进行注册备案。4.物联信息目录管理