农村供水工程信息化建设技术指南

ZDB13河北省市场监督管理局发布IDB13/XXXXX—2024 II 12规范性引用文件 13术语和定义 14总体要求 25总体架构 26基础设施层 37智能感知层 48传输层 59数据层 510支撑层 511应用层 512数据共享交换 613安全体系 614保障体系 7附录A（资料性）接口设计示例 9 10DB13/Txxxx—2024本标准按照GB/T1.1—2020规则起草。本标准由河北省水利厅提出并归口。本标准起草单位：河北省水资源研究与水利技术试验推广中心本标准主要起草人：陈雪英、魏亮、任文厚、贾志军、刘斌、吕硕、贾坤鹏、王微、刘钊、张昭、王改革、张学锋、李娜、范蔚丽、赵云云、王丽平1DB13/Txxxx—2024农村供水工程信息化建设技术指南本文件给出了河北省农村供水工程信息化建设的总体要求与总体架构，并对农村供水工程信息化基础设施层、智能感知层、传输层、数据层、支撑层、应用层和系统安全与防护方面提出了技术要求。本文件适用于农村供水工程行业信息化相关的规划、建设、管理等活动。本标准适用于县级以下建有水厂的农村集中供水工程，其他类型农村供水工程可按照实际情况参照执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB∕T22239《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》GB∕T22240《信息安全技术网络安全等级保护定级指南》GB/T20988《信息安全技术信息系统灾难恢复规范》SL310《村镇供水工程技术规范》SL803《水利网络安全保护技术规范》3术语和定义SL310界定的下列部分术语和定义适用于本文件。3.1农村供水工程向县（市、区）城区以下的镇（乡）、村（社区）等居民区及分散住户供水的工程，以满足村镇居民、企事业单位日常生活用水和二三产业用水需求为主，不包括农业灌溉用水。3.2农村水厂以地表水或地下水为水源，具备净化、消毒、加压、配水等功能的农村规模化供水设施（设计日供水量在1000吨以上或供水人口在1万人以上）。3.3农村供水站具备净化、消毒、加压、配水等功能的农村小型供水设施（设计日供水量在1000吨以下或供水人口在1万人以下）。2DB13/Txxxx—20243.4农村配水站水源来自县城（城区）水厂或农村水厂，供水设施承担配水任务的农村供水设施。3.5农村供水工程信息化平台为开展农村供水工程信息化建设、管理和应用而建立的信息管理服务平台(或系统)，包含PC应用、移动应用和数据共享交换模块，实现农村供水工程的基础信息管理、工程运行监测、业务管理、地理空间信息管理、预警调度等功能。4总体要求4.1农村供水工程信息化建设坚持“统筹协调、创新引领、协作共建、经济适用、安全可靠”的基本原则。4.2农村供水工程信息化涉及的数字设施和业务充分共享使用，避免重复建设，强化安全可靠技术和产品应用，提高自主可控水平。4.3农村供水工程信息化平台宜具备跨层级、跨部门数据互联、资源共享、业务协同的各类技术支撑能力。5总体架构5.1概述基于农村供水工程信息化建设的总体导向，充分考虑农村供水工程信息化数据互联、资源共享、业务协同的具体需求，实现农村供水工程管理一体化、服务便捷化、协同高效化。分别从基础设施层、智能感知层、传输层、数据层、支撑层、应用层等方面对农村供水工程信息化建设总体架构进行描述并提出综合性建设指南，指导农村供水工程管理部门开展农村供水工程信息化的规划、建设、管理等活动。5.2总体架构图农村供水工程信息化建设总体架构应包括基础设施层、智能感知层、传输层、数据层、支撑层、应用层。农村供水工程信息化建设总体架构图详见图1。a）基础设施层：宜包括水源、水厂、供（配）水站、配水管网、用水户等工程信息化建设；b）智能感知层：宜包括基础设施层的水位、压力、水质、流量、视频等信息认别；c）传输层：宜通过GPRS、CDMA、卫星等移动通信技术对识别信息数据进行传输；d）数据层：宜采用数据汇集、数据融合等技术形成各种数据库；e）支撑层：宜采用WebGIS、WebServes、GPS等基础软件为应用层提供软件支撑；f）应用层：宜包括为供水公司提供综合监控、应急预警、数据报表及供水调度等应用，以及为供水主管部门提供维修报装、巡检管理及移动应用等。3DB13/Txxxx—2024图1农村供水工程信息化建设总体架构图6基础设施层6.1水厂水源6.1.1水源信息化建设a）地表水取水构筑物信息化建设，包括但不限于取水口取水水量、水位、水质监测设备及网络摄像头等视频监控设备安装；b）地下水取水构筑物信息化建设，包括但不限于地下水位监测设备、取水水量、水位、水质监测设备及网络摄像头等视频监控设备安装。6.1.2数据采集a）水量监测，宜采用超声波流量计。超声波流量计是一种没有机械传动装置，价格适中，计量准确度较高，适宜进行水源水量的采集监测；b）水位监测。对于地表水取水构筑物，可以依据取水位置、建设成本，选择投入式水位计、雷达水位计或者超声波水位计；对于地下水取水构筑物，一般情况下为管井或大口井，宜采用投入式水位计进行监测；c）水质监测，宜采用光学法多参数水质分析，对水质变化快速判断，指标包含浊度，COD，氨氮，PH，温度等。6.1.2水源基础信息，包括但不限于地理位置、名称、类型、储水规模、保护区（范围）、取水口位置等基础信息。4DB13/Txxxx—20246.1.3水源工程通信网络应通过自建光纤或租赁运营商专线方式，采用有线通信。如果距离水厂位置较远，不适合以有线形式传输，可以采用无线通信传输方式。6.2水厂a）水厂信息化建设包括但不限于水厂出水水质监测设备、水厂大门口及消毒间的网络摄像头等视频监控设备安装；b）出水水质在线监测的因子包括：温度、浊度、PH值、溶解氧、电导率、余氯等；c）水厂基础信息，包括但不限于地理位置、设计供水规模、设计供水人口、管理单位、建成时间、工程类型等；d）水厂通信网络宜通过自建光纤或租赁运营商专线方式，采用有线通信。6.3供（配）水站a）供（配）水站信息化建设包括但不限于供（配）水站出水水质监测设备、供（配）水站大门口及消毒间的网络摄像头等视频监控设备安装；b）出水水质在线监测的因子包括：温度、浊度、PH值、溶解氧、电导率、余氯等；c）供（配）水站基础信息，包括但不限于地理位置、工程基础信息、管理单位、工程图片、加压泵站、供水区域等；d）供（配）水站通信网络宜通过自建光纤或租赁运营商专线方式，采用有线通信。6.4输配水管网a）输配水管网信息化建设包括但不限于主干管网分支节点、村头等关键点流量、压力等监测设备安装；b）输配水管网基础信息，宜包括管网布置、管径、压力等级、建设时间等；c）输配水管网宜采用4G/5G等无线通信方式。6.5用水终端a）用水终端信息化建设宜包括水量、水质等监测设备安装；b）用水终端基础信息，宜包括地理位置、用水户名称、用水性质、安装时间等；c）用水终端宜采用NB-I0T、LoRa等窄带物联网无线通信方式。7智能感知层智能感知层是农村供水工程信息化的识别系统，识别包括基础设施层的流量、压力、水质、水位等监测信息及视频监控设备的视频资料信息。a）水源监测信息，宜包括水源取水口处水质状况监测信息；b）水厂监测信息，宜包括原水、过程水和出厂水等水质监测信息；c）供（配）水站监测信息，宜包括流量、水位、压力和水质等监测信息；d）配水管网监测信息，宜包括压力、流量和水质等实时监测数据；e）用水户监测信息，宜包括流量和水质等实时监测数据。5DB13/Txxxx—20248传输层通过宜包括GPRS、CDMA、卫星等移动通信技术，对智能感知层识别到数据信息进行传输，并对传输数据进行接收和存储。9数据层数据层宜采用数据汇集、数据融合等技术，形成包括流量、水位、压力、水质等与供水相关的各种数据库。a）数据汇集宜采用逻辑汇聚方式，将分散存储在各个部门系统或平台上的数据，通过调用数据服务接口来获取和使用数据，以实现数据共享；b）数据融合宜采用数据清洗、数据集成、数据转换和数据分析等多个步骤，消除数据源之间的差异性和重复性，整合出最终的数据。10支撑层支撑层是基础软件使用层，宜采用WebGIS、WebServes、GPS等基础软件为应用层功能模块开发提供软件支撑。11应用层11.1综合监管为农村供水工程信息化业务应用提供的综合监管组件，包括但不限于水源实时监控、水厂实时监控、供（配）水站实时监控、分区实时监控、重点用水户监测及视频实时监控。11.2应急预警为农村供水工程信息化业务应用提供的应急预警组件，包括但不限于预警模型、预警指标、预警信息、和预案信息，实现供水安全预报、预警、预演、预案等功能。11.3数据报表为农村供水工程信息化业务应用提供的数据报表组件，包括但不限于压力报表、压力合格率报表、水质报表、水质合格率报表、流量报表、水费收缴以及自定义报表。11.4供水调度为农村供水工程信息化业务应用提供的供水调度组件，包括但不限于需水预测、漏损分析、关阀搜索、漏损点管理、隐患点管理及应急预案管理。11.5巡检管理6DB13/Txxxx—2024为农村供水工程信息化业务应用提供的巡检管理组件，包括但不限于巡检计划、上报事件查看、任务管理及绩效考核。11.6移动应用为农村供水工程信息化业务应用提供的移动应用组件，包括但不限于维养信息、监测点实时数据、系统报警信息及日常巡检任务。11.7维修报装为农村供水管理机构提供线上化管理服务，包括但不限于用户报修、装表申请、维修列表、审核审批、进度跟进以及结果查询。12数据共享交换12.1共享数据宜从其他有部门（机构）共享获得与农村供水相关的气象、水文、环境、旱情、经济社会等信息和数据资料。12.2共享交换库农村供水工程信息化宜建立共享交换数据库，存储与其他平台共享交换的数据。各类数据应经审核校验后存入相应的共享交换数据库。外部共享数据应根据业务需要同步更新。12.3数据同步交换机制农村供水工程信息化宜建立数据同步交换管理机制，包含数据同步时间、同步规则、完整性校验规则、准确性校验规则等。12.4数据共享交换功能数据共享交换功能包括但不限于：a）数据提取：支持数据提取、格式转换、入库审核；b）数据校验：支持数据完整性、准确性、重复性校验；c）数据推送：支持同类数据跨平台推送。12.5接口接口宜采用WebService接口标准进行设计，接口设计符合描述语言规范WSDL（WebServiceDescriptionLanguage）以及通信协议规范SOAP（SimpleObjectAccessProtocol），接口设计示例见附录A。13安全体系13.1系统安全7DB13/Txxxx—2024农村供水工程信息化系统应依据《水利网络安全保护技术规范》（SL803）等构建完善的网络安全技术体系，安全防护应依据《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》（GB/T22239），从物理环境、通讯网络、区域边界、系统安全策略、安全管理和制度等方面加强防护，全面保障农村供水工程信息化系统安全和数据安全。13.2网络体系农村供水工程信息化的通信网络一般应根据现场网络条件、经济性、稳定性、安全性等比选确定采用有线、无线等多种融合通信方式。在条件允许时，宜优先使用有线通信方式，以满足信息传输的安全性和可行性。13.3安全运行环境13.3.1机房环境机房环境包括但不限于农村供水工程信息化应用系统所需的计算设施、存储设施、机房动力系统、环境系统、消防系统、安防系统等，承载和保障农村供水工程云平台上各业务系统的稳定运行和安全防护。建议依据国家绿色数据中心的有关要求进行建设。13.3.2网络环境网络环境包括但不限于政务网络、互联网及专用网络等网络接入方式，提供支撑农村供水工程信息化应用系统运行所需的网络服务能力，实现安全、可靠、高效的网络访问。13.3.3灾备环境农村供水工程信息化建设宜具备符合本级农村供水工程管理部门要求的灾备能力，根据承载业务重要程度按照《信息安全技术信息系统灾难恢复规范》（GB/T20988）确定信息系统灾难恢复级别。当发生火灾、地震、断电等灾难性事件时，由灾备环境迅速接管关键业务，保障数据和业务的持续性运行。13.4安全等级保护测评农村供水工程信息化建设应依据《信息安全技术网络安全等级保护定级指南》（GB/T22240）评定农村供水工程信息化平台的安全防护等级，按照不低于2级等保要求进行建设。14保障体系14.1制度保障政府宜出台相关政策法规，明确农村供水工程信息化建设的目标、任务和措施，为信息化建设提供法律保障和政策支持，建立信息化的支撑保障体系。14.2运维保障围绕农村供水信息化基础设施、农村供水工程信息化平台、业务应用等运维管理需求，宜利用移动互联、可视化、大数据等新技术构建一体化运维系