DB13JT-城市供水智能监管系统技术标准

ICSXX.XXXDB河北省工程建设地方标准PDB13(J)/TXXXX-XXXX备案号：JXXXXX-XXXX城市供水智能监管系统技术标准Technicalstandardsforintelligentsupervisionsystemofurbanwatersupply（征求意见稿）2023-XX-XX发布2023-XX-XX实施河北省住房和城乡建设厅发布

前言根据河北省住房和城乡建设厅《2023年度省工程建设标准第一批制（修）订计划》（冀建节科函[2023]96号）的要求，中土大地国际建筑设计有限公司会同有关单位编制本标准。本标准共分8章，主要内容包括1.总则；2.术语；3.基本规定；4.智能供水系统架构；5.基础数据；6.数据传输与数据库；7.智能化信息及应用系统；8.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，标准执行过程中如有意见或建议，请寄送至中土大地国际建筑设计有限公司（地址：石家庄市长安区石纺路95号中土国际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：主编单位：中土大地国际建筑设计有限公司参编单位：上海威派格智慧水务股份有限公司主要起草人：杨昂钟涛张昌盛赵荣孔令慧马培松田畅牟玉轩孙召东谢培姜智博王新影李美玲冯泽顺王思雨张宏伟王少静王少清柳冰宗琦巴晶芬黄翠侯文涛乔晓扬王蕾杨孟林魏子钬孟良浩审查人员：xxxxxxxxxxxxxxx(五人一行)目次TOC\o"1-2"\h\u1总则 术语2.0.1供水智能监管系统Intelligentwatersupplysupervisionsystem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、水厂、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。2.0.2基础数据Basicdata基础数据包括建设信息与运行数据，是供水智能监管系统的感知层。2.0.3数据传输与数据库Datatransmissionanddatabase数据传输与数据库是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，形成具有空间特性的属性数据库。2.0.4智能化信息及应用系统Intelligentinformationandapplicationsystem智能化信息及应用系统是供水智能监管系统的管理服务层。采用先进的计算机网络、数据库、大数据、人工智能等技术，构建监督检查、预警分析、综合评价、决策建议、信息安全等应用系统，并通过完善的数据更新与交换机制实现决策信息的动态更新与维护。2.0.5管网拓扑结构Pipenetworktopology管网拓扑结构是指管网互连各种节点设备的物理布局。2.0.6边缘节点Edgenode边缘节点是对边缘网关、边缘控制器、边缘服务器等边缘侧多种产品形态的基础共性能力的逻辑抽象。2.0.7共享数据Shareddata共享数据是指气象、水利、卫生等相关部门共享交换的数据资源。2.0.8多渠道自助服务平台Multichannelself-serviceplatform多渠道自助服务平台是通过集成各种自助终端（自助缴费机、网上营业厅、自助充值机、微信小程序等），实现企业统一管理，用户自助服务的软件平台。

3基本规定3.0.1城市供水智能系统应根据供水规模、供水方式和用户需求等进行整体规划，并应遵循技术标准化、信息一体化和功能模块化的原则建设。【条文说明】3.0.1本条规定城市供水智能系统应符合的要求及原则，城市供水智能系统建设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，或对现有资源进行整合，并遵循技术标准化、信息一体化、功能模块化的基本原则，逐步实现对城市供水全面的智能监管。3.0.2城市供水智能系统应包括基础数据、数据传输与数据库、智能化信息及应用系统。3.0.3数据库的构建应基于智能化信息及应用系统统一规划、建立数据标准，具有灵活性与扩展性。3.0.4数据源应包括基础数据及共享数据。3.0.5城市供水智能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。3.0.6城市供水智能系统的安全管理，应符合网络安全等级保护相关规定，信息安全应与智能系统同步规划、同步建设和同步运行。

4供水智能系统架构4.1供水智能系统架构与功能4.1.1供水智能系统应以供水系统为对象，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，在感知和采集工况数据的基础上，对水源、水厂、管网、供水服务等环节进行可视化、动态化和精细化的全流程管理，构建以城市供水智能监管系统为核心，统筹基础数据系统、数据传输与数据库系统、智能化信息及应用系统，实现整个供水系统的监督检查、预警分析、综合评价、决策建议和信息安全的智能管理。供水智能系统架构详见图4.1.1。图4.1.1供水智能系统架构4.1.2供水智能系统应通过构建集监测数据、业务数据于一体的供水系统架构，建立统一的数据标准和管理标准，形成规范的数据结构与服务接口。【条文说明】4.1.2本条明确了数据管理标准，应便于标准数据的高效采集与利用，应便于多系统之间的数据融合与共享，应通过开放的数据标准和接口，对各业务板块的功能和数据进行统一封装，便于其他系统与之进行交换、共享。4.1.3供水智能系统应对供水数据进行深度挖掘与分析，实现供水系统的控制智能化、数据资源化、管理精细化、决策智慧化。4.2供水智能系统建设内容4.2.1供水智能系统分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级系统。供水智能系统宜分级建设。1Ⅲ级系统，应包括但不限于基础数据、数据传输与数据库、信息化基本应用；2Ⅱ级系统，应包括但不限于基础数据、数据传输与数据库、信息化应用；3Ⅰ级系统，应包括但不限于基础数据、数据传输与数据库、信息智能化应用。【条文说明】4.2.1本条规定的供水智能系统分级建设为基础性要求，各地可根据经济能力、实际需求等增加系统建设项目。1信息化基本应用一般包括监督检查、信息安全；2信息化应用一般包括监督检查、信息安全、预警分析；3信息智能化应用一般包括监督检查、信息安全、预警分析、综合评价、决策建议。4.2.2供水智能系统分级建设标准应参照表4.2.2执行。表4.2.2供水智能系统分级建设标准设计规模Q（万m3/d）行政级别Q＜11≤Q＜5Q≥5县（市、区）级以下ⅢⅡⅠ县（市、区）级ⅡⅠ地级市及以上Ⅰ4.2.3省内各级供水智能系统应按照供水智能系统架构逐步统一，对于现状功能满足监管及对接要求的系统，应对接整合；对于现状功能不满足要求的系统应进行适应性改造。4.2.4供水智能监管系统应能提取下级系统的关键信息。5基础数据5.1一般规定5.1.1基础数据应包括建设信息与运行数据。1建设信息是描述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、水厂、管网和供水服务等供水设施的监测数据和运行控制数据。【条文说明】5.1.11建设信息需要人员进行维护，每年至少更新一次。2供水监测数据一般应包括流量、压力、水质等仪表监测数据，运行控制数据一般应包括水泵、风机、加药、阀门等控制单元的运行状态数据。5.1.2水力和水质在线监测频率应满足及时反映数据变化的要求，也应满足管理模型建模的需求。5.1.3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。5.2水源5.2.1水源地应设置水力、水质和设备工况等监测仪器仪表。监测项目宜按下列要求选择：1水力监测指标应包括水位、流量、压力等；2地下水水质监测指标应包括pH值、电导率、水温、浊度等水质参数，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地表水水质监测指标应包括水温、浊度、pH值、电导率、溶解氧、总磷、总氮等指标，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氨氮、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，应按需求加测特殊污染物指标；5.2.2地表水源的水力监测点应布置于取水口和水厂进口，地下水源的水力监测点应布置于深井内和水厂进口。5.2.3水质监测点宜按水源地一、二级保护区要求设置。水源水质在线监测点布局应符合下列规定：1监测点的布置应根据取水口位置和预警要求设置；2河流型水源可根据河流流态、形态等情况在取水口上游及周边影响取水水质的河流断面增设在线监测点；3湖库型水源可在对取水口水质有影响的区域设置多个在线监测点；4地下水水源应在上游或井群中选择有代表性的水源井设置在线监测点。5.3水厂5.3.1水厂应设置监测与控制系统。采集的数据应满足水厂运行和智能控制要求。5.3.2水厂进口应设置水力、水质等监测仪器仪表，监测指标应符合本标准第5.2.1条有关规定。5.3.3水厂出口应监测流量、压力、浊度、PH值、余氯等水质参数。【条文说明】5.3.3建议厂内各构筑物应监测的指标等项目如下表监测点监测指标应配置监测设备宜配置监测设备进水口原水水力、水质指标计等，特殊有害物质监测设备预处理含沙量、浊度、氨氮、溶解性有机物等水质指标pH计、浊度计、水质在线监测仪特殊有害物质监测设备混凝pH、浊度、温度、设备工况参数pH计、浊度计、温度计、设备工况监测仪表沉淀pH、浊度、温度、设备工况参数pH计、浊度计、温度计、水位计、污泥浓度仪、泥位计、设备工况监测仪表过滤pH、浊度、设备工况参数水位计、压差计、反冲洗流量计、浊度计、pH计、设备工况监测仪表特殊有害物质监测设备、颗粒计数仪深度处理臭氧-活性炭过滤臭氧余量、pH、浊度、设备工况参数pH计、设备工况监测仪表颗粒计数仪，DO仪、水质生物预警设备超滤pH、浊度、压力、电导率、设备工况参数浊度计、pH计、压差计、TDS纳滤、反渗透pH、浊度、压力、电导率、设备工况参数浊度计、pH计、压差计、TDS消毒间空气中消毒剂浓度、设备工况参数消毒剂泄露报警器、设备工况监测仪表清水池水位、流量、余氯水位计、流量计、余氯仪特殊有害物质监测设备二次泵房水位、流量、压力、设备工况参数水位计、流量计、压力表、设备工况监测仪表污泥处理系统水位、流量、污泥浓度、设备工况参数泥位计、流量计、pH计、设备工况监测仪表5.4管网5.4.1输水管渠应设置水力、水质和设备工况等监测仪器仪表。5.4.2输水管渠始末端、管渠分流点、加压泵站进、出口及调蓄水池进、出口应设置流量、压力（水位）等监测仪器。5.4.3输水管渠始末端、加压泵站及调蓄水池应设置水质监测点，阀门、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监测点。5.4.4配水管网应设置水力和水质监测点，对管网运行状况进行在线监测。5.4.5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；监测项目至少应包括余氯、浊度，并可根据需要检测PH值、电导率等。5.4.6设置于城市综合管廊内的输配水管道监测与控制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。5.4.7除上述特征点设置监测点外，应根据管网拓扑结构、水力特性及建模需求进行管网监测点的优化布置。5.5供水服务5.5.1供水服务应设置用户反馈及投诉渠道、水务企业服务满意度评分、水务企业的公共服务等平台，满足智能化监管、评价等功能。5.5.2供水服务应建立多渠道自助服务平台，应包括自助服务、维修服务、个性服务等。5.5.3自助服务应符合下列规定：1提供用户语音热线、网站和终端等多种自助服务平台；2具有在线业务办理、信息查询和水费缴纳等基本功能；3对接支持自助服务渠道拓展的第三方智能应用，应遵循开放式、规范化和安全性的原则。5.5.4维修服务应符合下列规定：1提高安全检查、维修和抢修效率；2实现及时的客户呼叫及互联网沟通响应；3实现维修抢修服务规范化。5.5.5个性服务应能为用户提示供水异常预警，并能通过信息推送等方式及时告知。

6数据传输与数据库6.1一般规定6.1.1数据传输与数据库应能将监测与控制系统所收集的源数据进行处理、传输与存储。6.1.2数据传输系统应能满足不同应用系统间的互通。6.2数据传输系统6.2.1数据传输系统应能将监测与控制系统所收集的源数据传输至动态数据库，供数据管理系统进行数据加工后形成属性数据库。6.2.2数据传输系统应具备扩展性与断网续传能力。6.2.3数据传输系统应符合统一、规范的数据接口标准以及通讯规约，并符合国家信息安全的相关规定。【条文说明】6.2.3数据接口标准应符合现行国家标准《物联网系统接口要求》GB/T35319的有关规定。6.2.4数据传输系统应支持建立多种数据链路对接方式。6.2.5数据传输系统应具备加密手段。6.2.6数据传输系统应满足多频次数据传输的要求。6.3数据库6.3.1数据库应能按照数据结构来组织、存储和管理数据。6.3.2数据库应具备数据备份与恢复能力。6.3.3数据库应提供标准化数据共享服务。6.3.4数据库总体架构应包含数据集成层、数据存储层、数据计算层、数据融合层、数据服务层、数据应用层、数据规范体系和数据管理平台。【条文说明】6.3.41）数据集成层。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；2）数据存储层。为结构化、半结构化和非结构化数据的混合存储提供经济、高效的管理方案；3）数据计算层。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）数据融合层。按照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产品及服务；5）数据服务层。发布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）数据应用层。利用报表和大屏等方式，面向城市供水业务工作开展、部门工作协同等提供决策支持和监控展示；7）数据规范体系。应建立数据治理、应用、共享相关的管理和技术规范；8）数据管理平台。应能把分散的多方数据进行整合纳入统一的技术平台，并对这些数据进行标准化。6.4数据处理系统6.4.1数据处理系统应具备数据规划功能，应包含目录的创建与管理、数据仓库分层架构的创建与管理、业务数据源的接入与管理。6.4.2数据处理系统应具备建立数据标准的功能，包含标准代码、标准文件及标准字段的创建与管理。6.4.3数据处理系统应具备保障数据质量的功能，对采集、流转、分发数据的唯一性、完整性、准确性和一致性检测，以报告形式展示数据的质量问题，保障数据质量长期稳定。6.4.4数据处理系统应具备数据资产管理功能，将现有的技术资产进行数据表制作、数据作业、质量检测等，对业务资产相关的数据指标、数据服务、报表、算法等进行存储管理。6.5数据模型与知识库6.5.1数据模型1水源水量水质模型：对城市供水的水源地进行水量和水质的监测、预测和评价，分析水源地的可持续性、安全性和适用性。2输配水工程模型：对城市供水的输配水工程进行结构、功能和状态的数字化描述，分析输配水工程的运行效率、能耗、损耗、风险等指标。3供水调度模型：对城市供水调度进行流量、压力和水质的监测、控制和调节，分析供水调度的供需平衡、服务质量、用户满意度等指标。4供水风险评估模型：对风险发生的可能性和后果性进行综合评估，评估结完成后采用安全管理指标进行修正，输出最终风险结果。5业务管理模型：对城市供水的业务管理过程进行数据采集、存储、处理和展示，分析城市供水的需求预测、可供水量分析、调度方案等业务指标。6可视化模型1）静态可视化主要利用图表、地图、图形等方式，对城市供水的数据进行展示。2）动态可视化主要利用动画、视频、虚拟现实等方式，对城市供水的过程进行模拟和演示7VR模型采用C/S架构VR模型技术，满足虚拟仿真及数字化深度应用，具备写实级的渲染效果，宜结合三维模型实现虚拟巡检漫游。【条文说明】6.5.12输配水工程模型包含：爆管预警分析模型、管网压力负荷模型、管网水质分析模型等。6.5.2知识库1业务规则知识库应构建包括城市供水工程调度运用规程、机电设备运行操作规程、工程安全监测资料整编规程、工程安全现场检查规程、工程安全应急预案等业务规则库，涵盖业务流程、业务规则、业务数据等知识，业务规则库应及时更新。2预警规则知识库应存储城市供水系统的风险评估、预警指标、阈值和响应措施等信息。3应急预案知识库应存储城市供水系统的应急场景、方案、资源和责任分配等信息。应构建包括工程防汛预案、入库预报方案、工程调度预案、防汛抗旱应急预案、超标准洪水防御预案等预报调度方案库。4对象关联关系知识库应存储城市供水系统中各个对象（水源、水厂、管网、泵站、用户等）之间的拓扑结构、属性参数和功能关系等信息。5历史场景知识库应存储城市供水系统过去发生过的典型事件（干旱、污染、管线破裂等）及其影响因素和处理结果等信息。6工程安全知识库应构建包括城市供水工程风险隐患、隐患事故案例、事件处置案例、工程安全会商、工程安全鉴定、专项安全检查、专家经验、相关标准规范、技术文件等城市供水工程安全知识库，主要包括安全标准、规范、法规等基础知识，以及工程安全检测、评估、监测、预警等方法和技术知识，工程安全知识库应及时更新。6.6数据安全6.6.1供水智能系统应制定数据备份、系统恢复策略与措施，生产运营和管理数据应及时备份，确保安全。6.6.2数据应至少每天备份一次，存储介质可在本地机房、同城和异地安全可靠存放，每季度应对数据进行一次有效性验证。6.6.3灾难恢复时间目标应小于24h，恢复点目标应小于12h，备份系统应具有满足业务需求的处理能力。【条文说明】6.6.3灾难恢复时间应符合现行国家标准《信息安全技术—网络安全等级保护基本要求》GB/T22239的有关规定。

7智能化信息及应用系统7.1一般规定7.1.1智能化信息及应用系统为监管系统的核心系统，主要应具备监督检查、预警分析、综合评价、决策建议等功能。7.1.2智能化信息及应用系统应根据监管系统的实际要求进行建设，并与数据传输系统、数据库系统、数据处理系统的功能相互适配。7.2监督检查7.2.1供水运行监管1应对原水水位、水量、水质、实时视频等相关信息进行在线监管并对异常数据进行报警。2应对水厂进出水水量、水压、水质等指标进行在线监管并对异常数据进行报警。3应对管网水压、水质、温度、末梢余氯、泄露声波、消火栓流量等指标进行在线监管并对异常数据进行报警。7.2.2供水终端监管服务1应能通过对供水终端水力、水质监测数据采集与分析，实现在线监管。2应支持根据供水日常工作场景，对数据整合统计，形成专业的分析报表。7.3预警分析7.3.1监测预警预报1应接入全省城市供水系统水量水质监测数据，实现在线监测与预警预报。2应对原水水质、水量数据异常进行预警，提示供水企业调整水厂工艺处理参数及输配水方式，确保供水优质达标。3应对管网水量、水压、水质数据异常进行预警，提示供水企业排查管网运行状态。7.3.2预警管理1对原水、水厂、管网爆管及漏失、水质安全等预警事件进行分类管理。2对处置完成的预警事件进行档案化管理。3实现对供水各类预警事件和历史预警档案的一图展示，分预警级别进行颜色突出显示，支持预警事件的搜索定位和详情查看。【条文说明】7.3.21分类管理包含预警事件的分类统计展示、多维度查询、预警详情查看、预警指标实时数据展示、研判分析报告上传和全流程预警处置状态跟踪。2支持预警档案的分类查询、详情查看、报告预览等功能，为供水安全预警复盘分析和经验总结提供支撑。7.3.3按照当前警情可能导致事故性质、当前风险的态势发展程度、事故发生后可能影响的严重程度等因素，将风险预警分为三级。【条文说明】7.3.3建议预警分级如下表：预警级别级别说明一级预计将要发生一般及以上突发事件，事件会随时发生，事态正在不断蔓延，后果很严重二级预计会发生一般及以上突发事件，事件即将临近，事态正在逐步蔓延，后果比较严重三级预计可能会发生一般突发事件，事件可能会来临，事态有扩大的趋势7.3.4风险评估1根据供水风险评估模型对风险等级进行评估划分，按严重程度从高到低分为四级，分别为重大风险、较大风险、一般风险和低风险，分别以Ⅰ级（红色）、Ⅱ级（橙色）、Ⅲ级（黄色）、Ⅳ级（绿色）表示。2以四色图形式展示全域供水风险的空间分布情况，并提供风险数据的分类统计展示。3支持在地图上点击查看任意供水风险详情，提供风险评估结果、风险构成分析和管控措施建议。4对风险评估报告模板的进行存档管理，支持模板的查询、下载和启用，支撑风险评估报告的定期生成。7.3.5应急管理1应采用大数据共享、地理信息应用、数据模型等手段，逐步实现供水管理服务的应急管理。2应建立安全风险评估机制，评估各类风险因素和应急措施，制定安全预案和应急演练方案，提升安全防范能力。3应通过建立水力模型和决策支持应用模块，模拟在应急状况下调度方案的效果，以提高水力、水质突发事故的应急能力。4应通过接入视频监控、报警检测等设备，获取边缘节点数据，实现视频数据集成与安防联动。7.4综合评价7.4.1智能化信息及应用系统应建立多维度城市供水管理评价体系。7.4.2智能化信息及应用系统应具有用户反馈与用户评价接口，保障供水企业受到民众监督。7.4.3智能化信息及应用系统应具备对水厂、管网运行数据综合评价的功能。7.4.4智能化信息及应用系统应具备对供水报警信息、预警信息以及风险评估结果等维度的评价功能。7.5决策建议7.5.1智能化信息及应用系统应具备数据运维管理功能，通过监测、预警、管理数据分析，支撑用户决策。7.5.2水源、水厂与管网发生突发情况时，智能化信息及应用系统可以根据知识库信息给出相关决策建议。【条文说明】7.5.2对供水系统运行异常和安全事故的影响分析、处置分析，主要包括水厂调度、管线模拟开挖、辅助关阀及影响分析等功能，为供水系统安全运行调度和事故应急处置提供决策建议。7.6信息安全7.