DB13(J)-T 8551-2023 城市供水智能监管系统技术标准

根据河北省住房和城乡建设厅《关于印发〈2023年度省工程建设标准第一批制（修）订计划〉的通知》（冀建节科函〔2023〕96号）的要求，由中土大地国际建筑设计有限公司会同有关单位编制而成。本标准共分9章，主要技术内容包括：1.总则；2.术语；3.基本规定；4.数据采集；5.数据传输与存储；6.智能监管平台；7.系统安全；8.系统验收；9.运行维护。本标准由中土大地国际建筑设计有限公司负责具体技术内容的解释，由河北省绿色建筑推广与建设工程标准编制中心负责管理。本标准执行过程中如有意见和建议，请寄送至中土大地国际建筑设计有限公司（地址：石家庄市长安区体育北大街长丰街道，石纺路95号保利国际广场中土国际22层，邮编：050046，电话电子信箱：ztzlb2019@163.com以便修订时参考。本标准主编单位、参编单位、主要起草人和审查人员名单：主要起草人：杨昂钟涛张昌盛赵荣孔令慧马培松田畅牟玉轩孙召东孙国祥谢培张会丽张宏玮柳冰宗琦巴晶芬王竟超李雪建王少清王少静吴羡赵霄君姜智博王新影李美玲冯泽顺王思雨乔晓扬孟良浩侯文涛王蕾杨孟林潘书通吴景义赵彦辉 2术语 23基本规定 34数据采集 4 4 4 5数据传输与存储 8 6智能监管平台 10 10 10 11 137系统安全 16 179运行维护 18本标准用词说明 19引用标准名录 20 21 1 2 4 4 4 6 8 8 9 10 10 10 16 18 19 20 211.0.1为推动城市供水监管系统智能化建设，保障供水系统安全、稳定运行，实现城市供水监管系统标准化、信息化、智慧化管理，制定本标准。1.0.2本标准适用于河北省城市供水智能监管系统的建设、验收和运行维护。1.0.3城市供水智能监管系统的建设、验收和运行维护除应符合本标准的规定外，尚应符合国家及河北省现行标准的有关规定。2在感知和采集工况数据的基础上，通过物联网、移动互联网、云计算、大数据和人工智能等新一代信息技术，对水源、供水厂、供水管网、供水服务等环节进行可视化、动态化和精细化的智能监督与管理。供水智能监管系统的数据传输层（网络层），将基础数据通过网络进行传输、储存，并对这些数据集成、清洗、转化、加载等加工处理。气象、水利、卫生、市政、环保等相关部门共享交换的数据资源。2.0.4城市供水监管一张图amapofwatersupplysupervisionn通过计算机应用软件、互联网、无线网络等技术，结合地理信息、数字模型、大屏监控等技术，对水源、供水厂、供水管网等进行监测、分析、展示的可视化系统。是指采用物理方法将内网与外网隔离从而避免入侵或信息泄露3基本规定3.0.1城市供水智能监管系统应根据城市发展规划、供水规模、供水方式和用户需求，结合当地信息化现状、现有供水基础设施情况，依托云平台进行部署建设。3.0.2城市供水智能监管系统应建立“四个自动、一个闭环”运行模式，即通过自动感知、自动预警、自动上传、自动识别系统来实现对城市供水全流程监管闭环。3.0.3数据传输与存储应基于智能监管平台统一规划、建立数据标准，具有灵活性与扩展性。3.0.4城市供水智能监管系统应与气象、水利、卫生、市政、环保等相关部门的信息系统实现互联互通、数据共享、业务协同，应建立数据的动态更新机制和安全保障机制。3.0.5城市供水智能监管系统应能支撑各类应用的开发、运行和管理，保障系统集成和安全高效运行。用户层用户层应用层平台层传输层感知层物理层护和软件测试的相关规定，信息安全应与智能系统同步规划、同步建设和同步运行。3.0.7城市供水智能监管系统架构图省级监管部门市级监管部门县级监管部门标准与信息安全保障体系台账管理运行监测预警处理服务监管台账管理运行监测预警处理服务监管信息安全统计分析融合计算统计分析融合计算数据挖掘实施监测数据实施监测数据平台基础数据流量计压力计视频监控流量计压力计视频监控水质监测仪输水管网配水站配水管网输水管网配水站配水管网供水厂图3.0.7城市供水智能监管系统架构图44.1.1数据采集应包括建设信息、运行数据及共享数据，具体要求如下：1建设信息指数据提供源基本属性的信息，包括城市供水基础信息、供水企业信息等。2运行数据包括水源、供水厂、供水管网等供水设施的监测数据和控制数据。3共享数据包括气象、水利、卫生、市政、环保等相关部门共享的数据。4.1.2水力在线监测频率应满足数据采集的要求，也应满足管理模型的需求，采集频率不应低于1次/5min。4.1.3供水水质检测项目及检测频率应符合国家现行标准《城市给水工程项目规范》GB55026和《城镇供水水质在线监测技术标准》4.1.4监测与控制系统的仪器和仪表配置应满足系统运行稳定、安全可靠的要求。4.2水源数据采集4.2.1水源地数据采集应包括水力、水质等指标。数据采集应符合下列规定：1水力数据采集指标应包括水位、流量、压力等；2地下水水质数据采集指标应包括pH值、电导率、水温、浊5度等水质参数，当铁、锰、砷、氟化物、硝酸盐或其他指标存在超标现象时，应增加色度、溶解氧等项目；3地表水水质数据采集指标应包括水温、浊度、pH值、电导率、溶解氧、总磷、氨氮、TOC等指标，水体富营养化时应增加叶绿素a等指标，水源易遭受污染时应增加耗氧量以及其他可在线监测的特征污染物等项目；4当水源地有特殊污染物监测要求时，应增加采集特殊污染物指标。4.2.2地表水源的水力监测点数据采集应包括取水口和水厂进口，地下水源的水力监测点数据采集应包括深井内和水厂进口。4.2.3水质监测点宜按水源地一、二级保护区要求设置。4.2.4水源在线监测的频率应符合现行行业标准《城镇供水水质在线监测技术标准》CJJ/T271的有关规定。4.3供水厂数据采集4.3.1供水厂进口应采集水力、水质等参数，数据采集应符合本标准第4.2.1条的有关规定。4.3.2供水厂出口应采集流量、压力、浊度、pH值、余氯等水质参数，采集指标及仪表配置应符合表4.3.2的规定。采集点采集指标应配置仪表宜配置仪表进水口原水水力、水质指标特殊有害物质监测设备清水池水位、流量、余氯水位计、流量计、余氯仪特殊有害物质监测设备加压泵房水位、流量、压力、设备工况参数水位计、流量计、压力表、设备工况监测仪表64.3.3水厂在线监测的频率应符合现行行业标准《城镇供水水质在线监测技术标准》CJJ/T271-24.4管网数据采集4.4.1输水管渠应采集始末端、管渠分流点、加压泵站进、出口及调蓄水池进、出口的流量、压力（水位）等参数。4.4.2输水管渠始末端、加压泵站及调蓄水池应采集水质参数，双管连通管处、倒虹管及穿越环境污染风险地带宜增设水质采集点。4.4.3配水管网应设置水力和水质监测点，对配水管网运行状况进行在线监测。4.4.4在线监测点的数量应符合现行行业标准《城镇供水水质在线监测技术标准》CJJ/T271的有关规定。4.4.5数据采集应包括余氯、浊度，并应根据需要采集pH值、电导率等。4.4.6设置于城市综合管廊内的输配水管网数据采集应符合现行国家标准《城市综合管廊工程技术规范》GB50838的有关规定。4.4.7除上述特征点进行数据采集外，应根据管网拓扑结构、水力特性、监测需求进行管网监测点的优化布置。4.4.8管网在线监测的频率应符合现行行业标准《城镇供水水质在线监测技术标准》CJJ/T271的有关规定。4.5.1在水源取水口、加压泵房及其他关键监控点应安装视频监控设备。已安装的视频监控设备应满足监管要求。74.5.2视频监测设备应满足下列功能要求：1视频监测设备应具备存储功能，存储分为本地存储和后端系统存储，当采用本地存储时，本地存储时间不应少于90d，后端系统应能随时调取本地存储视频；2具有抓拍报警功能，支持有线和无线图像传输；3采用网络摄像机，配有自动控制的红外摄像功能，清晰度4.5.3视频图像应存储于视频监控中心，并通过互联网与智能监管平台连接，通过智能监管平台调用和查看监控视频。4.5.4视频的传输、交换、控制应符合现行国家标准《公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》GB/T28181的规定。85.1.1数据传输与存储应将监测与控制系统所收集的源数据进行处理、传输与存储。5.1.2数据传输应满足不同应用系统间的互通。5.1.3数据传输应满足数据交换格式与传输要求相关标准规范中对数据接口的要求。5.1.4数据传输与存储应符合现行行业标准《城镇供水管理信息系统供水水质指标分类与编码》CJ/T474和《城镇城镇供水管理信息系统基础信息分类与编码》CJ/T541的有关规定。5.2.1数据传输应遵循安全、可靠、高效和低功耗的原则，采用可靠的数据传输单元，保证连续、快速、准确地进行数据传输，同时具有数据校验、断点续传的保障功能。5.2.2数据传输系统应综合考虑数据传输距离、工程各阶段特征和工程现场地形条件、网络覆盖状况、已有的通信设施等因素，选取合适的数据传输方式。5.2.3数据传输的硬件应能保证监测系统各组成部分间的物理连接，应提供足够的带宽和数据冗余度，保证传输的安全、可靠、高质量和便于维护。5.2.4数据传输的软件设计、开发和安装应考虑质量检查、传输校验、同步性检查、缓存管理、通信异常检查、断网续传、扩展性、兼容性与安全管理。5.2.5数据传输方式应选用技术成熟、抗干扰性强、稳定可靠的有线、无线或光通信技术。5.2.6数据传输系统应符合统一、规范的数据接口标准以及通信规约，并符合国家信息安全的相关规定。5.3.1数据存储应能按照数据结构组织、存储和管理数据。5.3.2数据存储应包含数据集成、数据计算、数据融合、数据服务、数据应用。5.3.3数据存储应具备数据备份与5.3.4数据存储应提供标准化数据共享5.3.5实时监测的原始数据应采用实时数据库进行存储和管理，具备实时调用、查询的功能。5.3.6实时监测数据的存储时间宜大于5年；经过清洗融合后的特征数据、预警数据等结构化数据储存时间宜大于20年；突发事件、风险事故数据应进行转移备份存储并永久保存。6.1.1智能监管平台建设应结合供水水源、供水形式、供水需求等因素，对省市县各级监测数据进行收集、分析，实现供水智能监管。6.1.2智能监管平台应确保各子系统的协调性、数据传输可靠性、系统整体稳定性、环境适应性、可扩展性以及对其他系统平台的兼容性。6.1.3智能监管平台应分析监测数据，评估供水系统状态及变化，对异常情况进行报警。6.1.4智能监管各级平台应建立运行管理服务数据库，数据内容应符合现行行业标准《城市运行管理服务平台数据标准》CJ/T545的规定。6.2.1智能监管平台应包含物理层、感知层、传输层、平台层、应用层、用户层。6.2.2感知层应包括供水系统各类监测设备的接入功能，应满足各类物联网传输协议以及各应用程序的接入。6.2.3传输层应包含运行监测数据和平台基础数据，统筹各类数据的共享、交换、清洗、转化等内容。6.2.4平台层应包含统计分析、数据挖掘和融合计算等功能。6.2.5应用层应包含城市供水监管一张图、台账管理、运行监测、预警处理、服务监管、信息安全等功能。6.2.6用户层应充分考虑各层级系统用户，针对不同用户进行功能及权限的分配。6.3.1平台层的数据应满足以下要求：1数据应包含基础地理信息数据、运行监测数据、设施数据、工程管理数据、巡检养护数据、应急调度数据、服务监督数据等。数据库及数据项名称应符合表6.3.1的要求。数据库名称数据项名称基础地理信息数据地理位置数据影像图运行监测数据水源监测数据水厂监测数据管网监测数据工程管理数据工程规划数据工程建设数据项目管理数据巡检养护数据水源养护数据水厂养护数据管网养护数据数据库名称数据项名称预警预报数据漏损爆管数据水质水压数据安全隐患数据服务监督数据转办过程数据问题建议数据投诉举报数据2城市供水数据结构应支持大数据分析应用技术要求，具备大数据框架下的计算能力，满足各类模型应用对数据的分析需求。3城市供水数据平台应根据使用者的需求，向内、外部提供多种选择的数据共享接口。6.3.2城市供水业务平台应包括统一工作平台、统一消息管理平台、统一报表平台、物联网平台、大数据平台、视频监控平台、指挥平台、地理信息平台、BIM平台等。6.3.3城市供水模型应包括供水设施拓扑结构模型、供水设施水力模型、供水设施运行调度模型。6.3.4城市供水模型平台服务的对象应包括水源、输水管网、供水厂、配水管网、加压泵站等。6.3.5将城市水源、供水厂、供水管网等作为一个有机联动整体，构建包含水力模型与运行调度模型等功能的一体化模拟分析平台，为各种设施调度、水量调配、漏损控制和水质监管提供数据支撑。6.3.6建立在线预警预报模型，通过监测的数据快速模拟分析供水影响的范围和风险，及时发布预警预报信息。6.4.1“城市供水监管一张图”应满足以下要求：1系统性地展示管辖范围内的供水基础设施和各类监测设备的现状信息，并诊断出相关联的缺陷及风险。2能够对城市供水系统中水源、供水厂、供水管网、泵站等监测数据进行可视化动态展示。3展示水源、重点关注场所、应急措施、抢险情况、爆管漏损等信息。4展示供水压力、管道爆管漏损、供水水质影响、管网健康度分析等。6.4.2台账管理子系统应具备以下功能：1设置基础台账管理模块，实现对供水企业、供水厂、供水管网、在建项目的管理，通过系统对接、在线监测、人工填报等方式定期采集、更新基础信息台账；2设置隐患台账管理模块，整合记录水厂运维、管网巡检巡查过程中发现的问题隐患；3设置项目台账管理模块，汇总续建、新开工等供水工程项6.4.3运行监测子系统应具备以下功能：1设置工况监测模块，具备水源、供水厂和供水管网等实时运行状态的感知能力及异常情况的报警能力。2设置水源监测模块，及时获取原水水质、水位等情况，具备数据查询、取水信息日报表、叠加日期统计等功能。3设置气象预警模块。4设置监测数据展示模块，实现对智能化监测装置监测指标的展示，并具备下列功能：1）监测装置及数据管理；2）在线监测装置信息查询；3）监测数据曲线查询；4）监测数据统计报表分析。5设置监测预警模块，根据监测数据自动触发报警信息。6设置视频监控模块，可查看实时和历史视频数据，并实现平移、转动、缩放等视频控制功能。7设置智能分析模块，对管网漏损、爆管、水质及压力变化等监测数据进行分析及展示。8设置与上述相对应的移动端应用。6.4.4服务监管子系统应具备以下功能：1设置投诉举报信息系统，支持与厅长信箱、12345市长热线、网络舆情推送信息等投诉举报信息的集成。2设置信息处置列表系统，包含事件编号、事件状态、处理部门、事件流程、处理时间等信息。3设置处置跟踪系统，满足监管部门的处理状态回传。4设置与上述相对应的移动端应用。6.4.5预警处置子系统应具备以下功能：1设置预警发布模块，能够与气象、卫生、市政、环保等部门实现预警信息共享，预警信息应实时发布。2设置分析研判模块，根据水源地、输配水管网、供水厂、加压泵站等设施的流量、水质、压力等进行分级预警、分级防控，并做出相应的应急预案。3设置预案管理模块，包括预案的类型、预案等级、预案涉及到的人员物资等。4设置资源管理模块，实现对抢险物资、抢险车辆、抢险人员的台账管理。5通过取水口、出水口、管网、加压泵站的监测数据及供水水质合格率阈值设置，支持生成水质预警。6通过采集的取水量、供水厂出水量、用户用水量的监测数据，自动计算漏损率，结合评定标准生产漏损预警。7设置与上述相对应的移动端应用。7.0.1系统安全的建设应遵循可扩展性、实用性、安全性、物理隔离、可靠性、先进性的原则并满足以下要求：1安全体系的设计应满足未来发展的需要，具有可扩展性和可升级性；2与电子政务外网连接，必须使用物理隔离设备；3项目实施过程应实现通过技术管理和设备的冗余配置，保证系统的可靠性。7.0.2供水智能监管系统的安全保护等级不应低于现行国家标准《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》GB/T22239规定的第三级要求。7.0.3信息系统灾难恢复应现行国家标准《信息安全技术信息系统灾难恢复规范》GB/T20988的有关规定。系统恢复时间应小于24h，恢复点目标应小于12h。7.0.4系统安全建设应具备安全隔离、安全存储、密码算法和密钥、安全生命周期和远程验证功能。8.0.1城市供水智能监管系统建设完成后必须进行系统验收，建设单位应制定监管系统验收计划并组织实施验收。8.0.2城市供水智能监管系统的验收应在试运行一段时间并通过验收测试后进行，系统整体试运行时间不少于6个月，单项功能有效运行不少于3个月。8.0.3系统验收依据应包括任务书或合同书、需求说明、技术文档、使用说明书、用户使用报告等有关验收资料。8.0.4城市供水智能监管系统的验收应对平台各个模块的功能验收，包括数据采集系统、数据传输与存储系统、监管平台以及系统安全。8.0.5系统验收应包含以下资料：1验收申请报告、设计文件、竣工资料；2验收依据文件；3安装配置说明、用户手册、软件著作权、设备清单、产品合格书等；4运行软件及安装包、中间插件、支撑软件等；5第三方测试报告；6软硬件系统维护手册；7系统各模块调试报告、试运行报告；8其他资料。8.0.6系统验收应符合现行国家标准《软件系统验收规范》GB/T28035的相关规定。9.0.1系统的运行与维护应依据现行国家标准《信息技术服务运行维护》GB/T28827的相关要求进行。9.0.2系统的运行与维护应包括对数据、硬件和软件的运行、维护和更新升级。9.0.3系统应不间断运行，软件、硬件维护升级不能影响系统正常使用；在使用部门和用户数量增减的情况下，系统应进行适应性维护。9.0.4应生成运行维护日志并及时存档。对系统故障进行全面追踪，包含运行维护时长、维护内容、故障分析反馈等。9.0.5系统运行与维护人员不得随意更改已设定的系统运行参数、管理权限。9.0.6数据备份地点采用本地备份和异地备份。本地备份应每月一次全备份，每星期一次增量备份；异地备份应每季度一次全备份。9.0.7系统升级与更新包括操作系统、应用软件与数据管理系统、计算机与网络设备的升级与维护。9.0.8平台硬件每6个月进行一次全面清扫和电检，平台软件每年进行一次全面系统维护。9.0.9应急管理制度和应急预案的制定应符合现行国家标准《信息安全技术信息安全应急响应计划规范》GB/T24363的规定，并保证其适用性和有效性。9.0.10系统升级前应制定升级方案，并对方案进行评估与论证，升级后的系统应进行测试、验证与确认。1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1）表示很严格，非这样做不可的：正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”；2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”；3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”；4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。2标准中指明应按其他有关标准、规范执行时的写法为：“应按……执行”或“应符合……的规定(或要求)”。1《室外给水设计标准》GB500132《城市给水工程项目规范》GB550263《城镇供水服务》GB/T320634《生活饮用水卫生标准》GB57495《城市综合管廊工程技术规范》GB508386《物联网系统接口要求》GB/T353197《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》GB/T222398《信息安全技术信息系统灾难恢复规范》GB/T209889《信息安全技术信息安全应急响应计划规范》GB/T2436310《工业互联网总体网络架构》GB/T4202112《城镇供水管理信息系统供水水质指标分类与编码》CJ/T47413《城镇供水管理信息系统基础信息分类与编码规则》CJ/T54114《城镇供水水质在线监测技术标准》CJJ/T27115《城市供水管网漏损控制及评定标准》CJJ9216《城镇供水管网运行、维护及安全技术规程》CJJ20717《地表水自动监测技术规范（试行）》HJ915河北省工程建设地方标准条文说明制定说明《城市供水智能监管系统技术标准》DB13(J)/T8551-2023，经河北省住房和城乡建设厅2023年12月13日以第183号公告批准发布。为便于有关人员在使用本标准时能正确理解和执行有关条文规定，编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需要注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握条文规定的参考。 3基本规定 254数据采集 26 26 5数据传输与存储 27 27 276智能监管平台 28 28 287系统安全 1.0.3本条明确了城市供水智能监管系统的建设、验收和运行维护时需同时执行国家及河北省颁布的有关标准、规范的规定。3基本规定3.0.1本条规定城市供水智能监管系统应符合的要求及原则，应在系统梳理供水需求的基础上，对相关的数据、信息平台、基础应用和智能应用进行系统架构设计，对现有资源进行整合，逐步实现对城市供水全面的智能监管。4.1.1本条对数据采集做了相关规定。1建设信息需要人员进行维护，每年更新一次。2供水监测数据包括流量、压力、水质等仪表监测数据，运行控制数据包括水泵、风机、加药、阀门等控制单元的运行状态数据。4.1.2本条规定了水力在线监测数据的采集频率，包含流量、压力、液位等水力指标，参考《城市供水管网运行安全风险监测技术规范》DB31/T1333做出本条规定。4.3供水厂数据采集4.3.3水厂水质在线监测频率应满足水厂运行工艺调控的时间要求，浑浊度和消毒剂余量监测频率不宜小于12次/h。4.4管网数据采集4.4.8管网水质在线监测频率应满足水质预警的要求，浑浊度和消毒剂余量监测频率不宜小于4次/h。5.2.6数据接口标准应符合现行国家标准《物联网系统接口要求》5.3.2本条对数据存储做了相关规定。1）数据存储，为结构化、半结构化和非结构化数据的混合存储提供经济、高效的管理；2）数据集成，实现多源异构数据统一汇聚，提供适配接口，包含离线数据集成和实时数据集成两种集成方式；3）数据计算，提供全面的大数据分析挖掘能力，包括批量计算引擎、实时计算引擎、并行计算引擎和图计算引擎等；4）数据融合，根据城市供水对象和业务过程特点，对汇聚的数据进行清洗、转换、融合和挖掘，建立内容全面丰富、格式规范统一、信息融合贯通的供水数据；5）数据服务，建立统一的城市供水数据服务，支撑业务应用的数据访问和共享交换需求；6）数据应用，利用报表和