水务一体化数智系统建设需求

水务一体化数智系统建设需求一、项目建设目标为解决现有排水管网设施设备监测覆盖不全面、管网基础信息不完整、现有系统功能不完善、预测预警分析能力不足等问题，通过加密物联感知点位、更新管网基础数据、完善现有系统功能、开发迭代模型算法等方式，搭建智能感知、数据精准、系统完善、智能有效的排水管网精细化治理方式，进一步补齐排水管理薄弱环节，全面提升水生态环境，提升城市安全品质，为建设智能、安全、生态、美丽的城市环境提供坚实的基础；建设服务期：（1）自合同签订后4个月内定制化开发水务一体化数智系统相关建设内容，包括业务应用开发、应用支撑建设、数据资源建设和基础监测数据服务四个部分，完成系统部署、测试、培训，并进行项目初验；（2）通过初验后对系统进行不少于2个月的上线试运行，并根据初验和试运行中发现的问题进行整改和升级；（3）试运行结束后1个月内完成第三方测评通过项目整体验收；（4）项目整体验收后进入维护服务，为期12个月；二、项目内容清单定制化开发水务一体化数智平台，包括业务应用开发、应用支撑建设、数据资源建设和基础监测数据服务四个部分；具体采购需求清单如下:项目采购内容包括业务应用开发、应用支撑建设、数据资源建设和基础监测数据服务四个部分；具体采购需求清单如下：序号项目子项1业务应用开发污染风险管控模块2排水监测与评估模块3短信智能提醒模块4养护数字档案模块5掌上治水移动端开发6系统对接7应用支撑建设模型算法开发8雨污水管三维建模9数据资源建设数据库设计10数据采集11数据治理12基础监测数据国产化软件13全区540个点位采购水质、流量、液位等数据三、项目需求按照国家政策、要求，分析水务环境管理现状及问题，结合实际业务部门需求，开发业务应用软件，并配套建设相关应用支撑、数据资源和国产化软件，采购基础数据服务，实现对排水系统的全面监测、分析和优化，提升水环境质量；1、业务应用软件开发需求1.1污染风险管控模块污染风险预测分析水环境影响因子分布图展示需显示交叉井破裂等水环境影响因子，需显示污染类型、污染说明、污染程度等影响因子详情；需按颜色对污染因子进行标识；影响因子预测展示需根据相关模型分析影响因子影响的河道断面，推测影响范围，并在地图上三维动态呈现；污水倒溢风险分析数据展示需地图展示小区地块、小区管网、市政井及液位传感器等分布及详情，传感器可查看设备信息和实时的监测数据并以图表的形式展示液位变化趋势；倒溢预警需在地图上展示倒溢风险预警，显示倒溢影响的地块以及管网冒溢和渗漏风险点；1.2排水监测与评估模块地块综合评估分析需调用地块综合评估模型，结合地块、人口、环境影响和排水设施等多个维度，参考管网与河道水位等关键信息，估算排水系统的负荷与容量，分析排水对环境水质、生态系统健康等多维度影响，并根据评估结果自动分为四类地块；四类地块需以鲜明区分的颜色呈现；点击查看地块基础信息以及各项关键评估因子所获得的具体得分列表；以折线图、柱状图、饼图等形式展现评估因子得分，提供数据导出功能；可查询地块评估的历史数据；供排水平衡监测分析利用相关数据分析和模型运算技术分析，形成供排水平衡关系、管网健康状态和隐患预警数据，找出管网漏损严重区域，并结合CCTV检测报告数据，统计分析管网的漏损构成状况，在地图上可视化展示；以不同的颜色展现将全区一、二、三级分区，并可查看分区信息；分批显示和隐藏传感器及监测信息，可查看其属性信息，以图表方式展示监测数据变化情况以及告警事件；1.3短信智能提醒模块当系统发生关键事件时，系统会自动触发短信提醒功能，将相关信息及时发送给指定的用户或管理员；需根据用户需求定制触发条件，用户可以在系统中设置自己的短信接收偏好及接收策略；1.4养护数字档案模块可对养护历史进行筛选和统计，结合设备信息，形成设备故障档案和养护运维档案；1.5掌上治水移动端开发需求设施动态监测应用以图表方式呈现各类监测数据和运行数据变化情况，并显示预警信息；设备状态监控包括设备在线和预警数量，设备分布图层和设备详情，以及污水液位统计对比情况，分区情况等；数据上传监测可实时查询各类感知设备数据上传情况；巡查打卡在现有的管理体系中，融入了截污井巡查打卡的功能，这一创新举措极大地提升了巡查工作的效率与透明度；具体来说，工作人员在每次对截污井进行实地巡查时，都可以通过专用的移动应用或设备轻松完成打卡操作；这一步骤不仅记录了巡查的具体时间、地点，还确保了巡查工作的按时执行，有效避免了漏查或延误的情况；更为重要的是，该系统支持查看详情及巡查历史情况的功能‌；每当工作人员完成打卡后，他们可以即时查看当前截污井的详细状态信息，包括但不限于水质监测数据、污染物处理效率、设备运行状态等关键指标；这样的即时反馈机制有助于工作人员迅速掌握现场情况，对可能存在的问题做出及时响应；此外，系统还提供了全面的巡查历史记录查询功能；通过这一功能，管理人员可以追溯任意时间段内截污井的巡查记录，包括每次巡查的时间、人员、发现的问题及处理措施等；这种历史数据的积累，不仅为后续的巡查工作提供了宝贵的参考依据，还有助于分析巡查效率、识别潜在风险点，并持续优化巡查流程；综上所述，截污井巡查打卡功能的实现，结合查看详情及巡查历史情况的能力，不仅强化了巡查工作的执行力度，还提升了数据管理与分析的智能化水平，为环境保护和水质管理工作带来了实质性的改进；统计分析可以按日月年来统计巡查、正常、异常情况，生成图表；养护动态巡检应用养护巡检人员可查看任务信息、问题上报等，极大地优化养护巡检的工作流程，提升工作效率；查看任务信息养护巡检人员可以通过专用的移动应用，随时随地查看分配给自己的巡检任务；这些任务信息通常包括巡检的地点、时间、具体工作内容以及需关注的重点问题等；通过这样的方式，巡检人员能够在出发前就对即将进行的工作有一个全面的了解，从而做好充分的准备；这不仅提高了工作的计划性和条理性，还确保了巡检工作能够按照既定的要求和时间节点顺利完成；问题上报在巡检过程中，一旦发现设备故障、环境异常或其他需要关注的问题，养护巡检人员可以立即通过系统上报这些问题；上报的内容通常包括问题的描述、现场照片或视频、问题发生的具体位置以及建议的紧急处理措施等；这样的即时反馈机制有助于管理部门迅速掌握现场情况，及时调动资源进行处理，防止问题进一步扩大或恶化；同时，这些问题上报的记录也将作为后续分析、改进和预防性维护的重要依据；养护计划查询可查看、修改和下载巡检计划；巡检记录查询巡检人员可实时记录巡检过程，包括巡检时间、地点、巡检内容等；巡检问题上报巡检人员可在发现问题时实时拍照、录像并上传；地图导航巡检人员在日常的巡检工作中，现在能够享受到实时定位以及基于地图导航的便利功能，这极大地提升了他们的工作效率与安全性；实时定位通过先进的定位技术，如GPS、北斗或结合Wi-Fi、蓝牙等室内定位手段，巡检人员的位置信息可以被实时捕捉并显示在系统地图上；这一功能不仅有助于管理部门实时掌握巡检人员的分布情况和工作动态，还能在紧急情况下迅速定位人员位置，为调度和救援提供关键信息；对于巡检人员而言，实时定位也增强了他们自身的安全意识，知道在何时何地有同事可以相互支援；基于地图的导航结合高精度的地图数据，系统能够为巡检人员提供基于当前位置的导航服务；无论是前往指定的巡检点，还是在复杂的厂区、园区内寻找最优路径，系统都能根据实时交通状况、道路封闭信息以及巡检人员的偏好，智能规划出最佳路线；这不仅节省了巡检人员的时间，减少了不必要的绕行，还降低了因迷路或误操作而导致的安全风险；此外，基于地图的导航功能还可以与巡检任务相结合，为巡检人员提供更为详尽的指引；例如，在地图上标注出需要特别关注的设备或区域，或者在接近危险区域时发出预警提示，确保巡检人员能够安全、准确地完成任务；实时定位以及基于地图的导航功能，为巡检人员提供了更加便捷、高效的工作方式，不仅提升了工作效率，还增强了工作的安全性和准确性；这一功能的实现，标志着巡检工作正逐步向智能化、精细化管理的方向发展；查询统计按任务名称、状态和时间段进行查询统计，展示统计图表；1.6系统对接需求与市生态环境综合监管与协同系统、一体化应用支撑中台中的物联感知平台、数字孪生底座支撑引擎对接；2、应用支撑建设2.1模型算法开发需求污染风险预测算法建立影响因素评估矩阵，使用机器学习算法，构建各因子对河道水质的影响，对研究断面的水质进行预测；污水倒溢风险分析模型建立地块倒灌风险和污水运行液位的关系，实现污水倒溢风险实时分析；包括排水管网健康指数评定、雨污分流计算方法、排水设施计算方法、管道检测计算方法构建；地块综合评估模型建立地块综合评估模型，对地块水污染风险进行评分及风险研判；建立地块综合评估模型，旨在对地块的水污染风险进行精确评分及全面风险研判，这是环境保护和水资源管理领域的一项重要举措；该模型通过整合多种数据源和先进的分析技术，能够系统地评估地块的水污染潜在风险，为决策者提供科学依据，以制定有效的预防和应对措施；数据源整合地块综合评估模型首先会收集和分析来自多个渠道的数据，包括但不限于地块的历史水质监测记录、地下水流向与流速数据、周边工业活动情况、污染源分布、地形地貌特征、降雨量和土壤渗透性等；这些数据经过清洗、整合和预处理后，将作为模型输入的基础信息；模型构建基于收集到的数据，模型将运用多种算法和统计方法，如多元回归分析、地理信息系统（GIS）分析、机器学习和深度学习等，构建复杂的风险评估框架；这一框架能够综合考虑多种因素对地块水污染风险的影响，包括污染源的类型、强度、持续时间，以及地块自身的水文地质条件等；风险评分与研判通过模型计算，地块的水污染风险将被量化为一个具体的评分，该评分反映了地块在当前和未来一段时间内发生水污染事件的可能性及其潜在后果的严重程度；同时，模型还将提供详细的风险研判报告，指出地块内的高风险区域、主要的污染源和潜在的风险路径，以及可能引发的环境问题和社会影响；决策支持与持续优化地块综合评估模型的结果提供有力的决策支持；基于这些结果，相关部门可以制定针对性的风险管理策略，如加强监测、限制污染排放、实施生态修复等；此外，模型还将随着数据的积累和技术的进步进行持续优化，以提高评估的准确性和时效性，更好地服务于环境保护和水资源管理事业；供排水平衡分析模型对地块进行网格化切分，建立分区画像；建立供排水分区三级监测体系，计算排水管网收集率、雨污分流情况，分析管道风险，识别排水异常，分析管网运行异常；2.2雨污水管三维建模需求在复用数字孪生底座支撑引擎的基础上，对雨污水管三维建模，建设范围覆盖市政雨水管网10km和市政污水管网5km范围；BIM模型数据要求数据结构和模型层次要求精细化的分层建模：BIM模型需要根据不同的管网设施类型进行分层建模，并进行适当的属性赋值；雨水管网层；污水管网层；模型层次细化：每一层模型应清晰标识管网系统的参数，并细化到具体节点；模型元数据：每个组件应附带元数据；几何精度要求管网几何建模：需要精确建模管道的几何形状；地形和环境建模：需结合GIS地形数据，准确地反映管网在地形中的位置、埋深和穿越的建筑物、道路等障碍物；准确的管网连接：要确保管道和检查井、泵站等设施之间的连接关系符合实际情况；管网设施的功能性要求检查井和泵站：需要在模型中清晰标明检查井等关键节点的相关信息；阀门和调节装置：需要清晰标示阀门属性，并能够在后续的模型中展示其功能与作用；排放口和排水口：需精准定位每个排口，标明其属性；数据的兼容性要求标准化数据格式：BIM模型应采用国际通用的标准格式；与GIS数据的兼容：BIM模型与GIS数据之间能够无缝集成，实现位置与环境的精准匹配；支持后期数据扩展：模型应具备灵活的扩展性，以便后期更新；管网维护与运营数据管网维护信息：BIM模型应嵌入管网的维护信息；传感器与监测数据接入：可以将传感器数据与BIM模型关联，为模型中的管网设施提供实时状态监控功能；渲染模块要求图形渲染质量要求高质量渲染：能够准确展示管网设施的材质、颜色、光影效果等细节，直观呈现管网的三维结构与细节；支持材质和纹理的真实模拟：管道的材质需要在渲染中得到真实呈现；实时渲染性能：渲染模块应具备实时渲染能力；交互功能要求动态交互与视角切换：应支持用户通过多种方式自由切换视角，查看不同角度的管网模型，支持查看相关组件的详细信息；层次显示与隐藏：提供层级管理功能，用户可以选择显示或隐藏不同层次的管网结构；模型测量工具：渲染模块应提供测量工具，允许用户对管网模型进行精准测量；场景与环境模拟动态模拟功能：渲染模块应支持动态的模拟效果；环境与气候影响模拟：可展现天气变化对管网的影响；交互式故障仿真：支持管网故障的实时仿真，并提供互动式反馈；数据集成与实时更新与实时监控数据对接：渲染模块需要与管网监控系统进行对接，实时更新管网的运行状态和数据；支持数据层叠显示：渲染模块应能够展示多种数据层；支持多平台展示Web端与移动端支持：渲染模块需要支持Web端、移动端等多种平台，确保不同用户在不同设备上均能高效查看和操作模型；3．数据资源建设需求3.1数据库设计本次建设基础库、污染风险管控、排水监测与评估、智能短信提醒、养护管理等数据库等；3.2数据采集数据采集根据数据来源选择不同的采集方式；管网数据采集含市政雨水管网10km,市政污水管网5km，88个排口调查、30kmCCTV检测成果报告、30km溯源报告数据采集；河道数据采集包括河道基础信息、河道断面数据、河长牌、水质数据、水质反演报告信息、碶闸数据、水文数据、巡河报告等数据采集，每年至少更新一次；业务数据采集包括排水户信息每月一次，地块及社区点信息每年一次，供水分区计量信息每月一次、城市洼地、历史涝点每年七次基础数据采集3.3数据治理数据资源建设主要是对入库的数据进行电子化、清洗、分类、转化、关联等处理；4、国产化软件采购需求需要采购国产化软件如下表所示：序号名称配置参数数量备注1数据库具备数据存储、访问控制、身份鉴别和数据备份恢复功能；管理员及用户可通过图形化或命令行工具实现对数据库对象的管理；开发人员可通过标准化接口开发基于数据库的应用和软件；1符合安全测评要求2操作系统具备文件系统管理、设备管理、用户管理、日志管理、软件包管理、磁盘管理等基本功能；提供服务配置和管理、进程管理、网络管理、资源管理和监控、文件共享、系统更新、备份还原等服务器常用工具和集成开发环境；兼容主流服务器外设和数据库、中间件、虚拟化和容器技术、云计算和大数据等平台；2符合安全测评要求5、基础监测数据服务5.1数据监测基础要求5.1.1基础要求供应商需完成本项目基础监测数据服务的工作，项目数据维护期为1年，服务期间提供实时数据，接受考核；项目运行期间产生的水、电等费用由供应商负责；供应商应根据每个站点实际情况，动态调整对应点位服务；5.1.2数据比对要求系统调试完成后投入试运行，由供应商完成数据比对，并提供比对报告；5.1.3数据保密供应商应承担本项目数据的保密责任，对涉及采集及产生的数据负有保密责任，不得以任何方式和渠道向外界提供或用于商业用途；5.1.4人员配备供应商在项目团队中需配备充足，且具备专业能力的人员，以满足数据监测服务的要求；5.1.5运营及管理质量控制要求供应商需定期对监测系统开展质量控制工作，保证监测数据有效率不低于90%；5.2数据服务质量要求（1）供应商需保证数据有效、及时的交由采购人，数据应以电子报表的形式同时呈送，数据报表包含：原始数据、时均值、日均值、月均值等；未经采购人允许，不得将数据提供给任何单位和个人；（2）数据采集间隔不高于30分钟，每天采集不少于48组数据作有效性考核；如遇停电等客观原因造成的数据缺失除外；（3）为保证数据的有效性，供应商需接受采购人对数据有效性的考核；（4）数据质量要求：站点每月有效数据获取率大于等于90％(因地震、洪水等不可抗拒因素除外)；（5）数据有效性判断：数据的有效性由采购人根据供应商提供的监测点位历史数据、当期运维报告、比对报告等进行判断；5.3点位布设合理性要求明确点位布设原则，对布设点位进行设计、合理规划；5.4数据服务清单监测体系监测对象设备指标新增点位雨水管网楼幢电导率24地块总排电导率375入河排口水质28河道水质20流量28污水管网地块总排流量6管网关键节点流量24液位18水质5辅助类降雨雨量3河道水质7手持排查电导率2总计5405.5设备要求管网液位监测服务所需设备要求设备名称：液位监测仪；数量：18；主要功能：监测排水管道液位液位，并按照国家高程基准测量液位；技术参数：量程：0-10m；精度：±0.5%FS或3mm(取较大值)；分辨率：0.001m；设备能远程设定液位告警阈值，当超过阈值或恢复正常时能上发告警信息或正常信息；设备需支持数据存储功能，最大存储不少于100000条；设备具有断点续传功能，当通信恢复后自动补传历史数据；设备支持通过云端配置查看设备数据，更改设备参数、固件更新，对云端下发参数进行合法性检验；设备具有自检和诊断功能,定时采集终端本身的电池电压、无线信号强度、内部温湿度、姿态参数；防护等级：IP68；防爆等级：ExibⅡBT4Gb；设备需有防腐能力，通过防腐测试；排口水质监测服务所需设备要求设备名称：水质监测设备；数量：28；主要功能：选择监测的排口为发现排污次数较多的点位，配合排口流量监测设备，实时计算获取入河排口污染通量；技术参数：pH传感器量程范围：0～14；分辨率：0.01；精确度：小于1%（pH：0.05）；稳定性能：±1%FS/Y；COD传感器量程范围：0～500mg/L;0~1000mg/L；分辨率：0.01mg/Lequiv.KHP；精确度：<5%equiv.KHP；氨氮传感器量程范围：0～10mg/l，0～100mg/l，0～1000mg/l；分辨率：1mg/l；精确度：小于±5%FS/0.2mg/L；测量下限：0.01mg/L；稳定性能：±1%FS/Y；电导率传感器量程范围:0-9999μS/cm；分辨率：1μS/cm；精确度：±1%FS；工作温度：0~50℃；工作电压：5/12VDC；输入方式：RS485；供电方式：优先使用外挂可充电锂电池供电，当可充电电池拆回充电时使用设备自带锂电池供电（设备自带锂电池总续航时间不低于5个月）；输出方式：4G；防护等级：IP68；安装方式:壁挂膨胀螺丝固定；入河排口河道水质监测服务所需设备要求设备名称：水质监测设备；数量：20；主要功能：选择监测点为重点河道排口，实时监测河道水质暗淡变化情况；技术参数：氨氮传感器量程范围：0～10mg/l，0～100mg/l，0～1000mg/l；分辨率：1mg/l；精确度：小于±5%FS/0.2mg/L；测量下限：0.01mg/L；稳定性能：±1%FS/Y；支持通过两点对氨氮检测数据进行校准，并可读取上一次校准数据，确保校准操作正确，支持对温度检测数据进行校准，支持通过上位机进行固件升级，并进行版本管理；支持软件重启；支持恢复出厂设置；支持通过温度补偿，提高氨氮检测准确度；支持水体中氨氮浓度自动检测，支持水体温度自动检测，支持开尔文，摄氏度两个温度可读；工作温度：0~50℃；工作电压：5/12VDC；输入方式：RS485；供电方式：优先使用外挂可充电锂电池供电，当可充电电池拆回充电时使用设备自带锂电池供电（设备自带锂电池总续航时间不低于5个月）；输出方式：4G；防护等级：IP68；安装方式:壁挂膨胀螺丝固定；排口流量监测服务所需设备要求设备名称：排口流量监测设备；数量：28；主要功能：配合入河排口水质数据进行污染通量换算；技术参数：流速量程0～10m/s；流速分辨率0.001m/s；超声液位量程6.5m；超声液位分辨率0.0005m；超声液位精度0.001m；压力液位量程0~10m；压力液位精度±0.5%FS；压力液位分辨率0.001m5；内置4G无线通信模块（可替换为NB-IoT或Lora无线通信模块）；自带锂电池，标准工作模式下电池续航时间大于1年；设备需能够远程设定液位、流速、流量告警阈值，当超过阈值和恢复正常时能上发告警信息；设备需支持数据存储功能，当通信恢复后自动补传历史数据；防护等级：IP68；防爆等级：ExibⅡBT4Gb；设备需有防腐能力，通过防腐测试；污水检查井水质COD监测服务所需设备要求设备名称：水质COD监测设备；数量：5；主要功能：监测各污染分区市政污水排放水体COD数值；给各汇水区污水浓度赋值；技术参数：1、设备名称：水质COD监测设备；2、主要功能：监测各污染分区市政污水排放水体COD数值；给各汇水区污水浓度赋值；3、技术参数：Ø额定电压：9.6V；Ø工作温度：0-50°℃；Ø间隔周期：≈10min；Ø通信模块：4G-LTE；Ø测量参数Ø温度量程：0-50°℃；Ø氨氮量程：0.1-100mg/L；Ø浊度量程：0-1000NTU；Ø化学需氧量(COD)量程：3-1000mg/L；Ø电导率量程：2-12000μS/cm；Ø液位量程：0-20m；Ø额定平均功耗:<1W；Ø防护等级：IP68；ØØ清洁方式：自清洁；主体防爆型式：隔爆兼本安；污水检查井流量监测服务所需设备要求设备名称：流量监测设备；数量：30；主要功能：污水管网的瞬时流量；技术参数：流速量程0～10m/s；流速分辨率0.001m/s；流速精度0.001m/s（流速<=5m/s时）；0.02m/s或实际峰值速度的0.3%（采用较大值）(流速>5m/s时)；超声液位量程6.5m；超声液位分辨率0.0005m；超声液位精度0.001m；压力液位量程0~10m；压力液位精度±0.5%FS；压力液位分辨率0.001m；内置4G无线通信模块（可替换为NB-IoT或Lora无线通信模块）；自带锂电池，标准工作模式下电池续航时间大于1年；设备需能够远程设定液位、流速、流量告警阈值，当超过阈值和恢复正常时能上发告警信息；设备需支持数据存储功能，当通信恢复后自动补传历史数据；防护等级：IP68；防爆等级：ExibⅡBT4Gb；设备需有防腐能力，通过防腐测试；电导率监测服务所需设备要求设备名称：电导率监测设备；数量：399；主要功能：识别是否有雨污混排现象，发现异常及时告警；技术参数：量程：0-5000μS/cm；分辨率：1μS/cm；精度：±3%FS；设备环境温度测量：量程：-20～75℃,精度：±1%FS；标定：出厂标定，无需校准；河道断面水质监测