一(yī)、政策分(fēn)析

随着城市化水平的發展，供水問題越發凸顯，在全國水利發展十三五規劃中(zhōng)就供水能力、自來水普及率、工(gōng)程供水率、飲水水質提出要求，福建省結合自身發展現狀，圍繞十三五規劃提出關于做好十三五農村(cūn)飲水安全鞏固提升工(gōng)作的通知(zhī)以及提升城市供水水質三年行動方案，其中(zhōng)包括建立區域水質監測網絡和共享平台、加快城市供水信息化，加快管網信息化建設等。 2019年全國水利工(gōng)作會議上，水利部部長鄂竟平指出2019年要繼續打好水利工(gōng)作攻堅戰，其中(zhōng)，第4點提到要打好農村(cūn)飲水安全鞏固提升和運營管護攻堅戰，從建得好、改得好、管得好三方面都提出了具體(tǐ)要求。

二、現狀分(fēn)析

感知(zhī)層面：采集覆蓋不全，手段落後，無法實時感知(zhī)；

數據層面：缺少統一(yī)的數據标準和傳輸規範；

數據分(fēn)散、重複建設，尚未建立數據共享交換體(tǐ)系；

應用層面：信息化基礎薄弱，信息系統不健全；

缺少數據深度分(fēn)析以及與業務邏輯的内在耦合；

在監控調度、資(zī)産運維、客服熱線等很多方面均尚未建立信息系統；

管理層面：信息化管理機構和管理制度不健全；

工(gōng)程規模偏小(xiǎo)、地域分(fēn)散、數量龐大(dà)、權屬單位多、需求變化快

輸水、淨水、配水、調水管理水平低，監測設施不到位，管網老化，漏損嚴重

采用大(dà)城市供水的監測、調度、管理模式，建管運維成本太高，傳統的供水管理模式難以快速應對複雜(zá)多變的情況

三、總體(tǐ)設計

本着 “标準先行、數據開(kāi)放(fàng)、多維采集、資(zī)源整合、協同管理、特色建設”的原則，在水務業務梳理和分(fēn)析的基礎上，按照智慧水務頂層設計的思路，借鑒目前建設經驗，初步搭建了智慧供水總體(tǐ)架構，包括物(wù)聯感知(zhī)體(tǐ)系與自控體(tǐ)系、傳輸網絡、數據資(zī)源、支撐服務、綜合應用、服務對象、運營環境體(tǐ)系及标準保障體(tǐ)系8大(dà)部分(fēn)。

四、平台架構

采集貫穿從 “原水-引調水-輸水-制水-配水-用水”全過程，涉及實時監測、設備自控、安防監控三部分(fēn)。和傳統的監測手段相比，利用物(wù)聯網技術構建智能深度、全域覆蓋的感知(zhī)體(tǐ)系，确保信息互通和資(zī)源共享。

基于 NB-IOT物(wù)聯網，充分(fēn)利用移動通訊和工(gōng)控自動化技術，在整合現有站網資(zī)源和監測體(tǐ)系的基礎上，通過規範第三方接入和設備标準操作指令集，實現水務物(wù)聯網設備的統一(yī)管理，實現對水量、水位、流量、水質、壓力、工(gōng)況、視頻(pín)圖像等信息的智能采集，形成以物(wù)聯網爲技術支撐的水務數據采集監控體(tǐ)系。

五、建設内容

5.1、調度中(zhōng)心

第一(yī)部分(fēn)建設爲機房環境和存儲與計算資(zī)源建設。鑒于信息化基礎設施薄弱，專業人才與運行維護資(zī)金不足，可考慮後兩個方案，以租用雲服務的方式進行集約化建設；也可在頂層設計與規劃的基礎上選擇自建生(shēng)産調度中(zhōng)心。

第二部分(fēn)建設爲會商(shāng)中(zhōng)心及中(zhōng)控室建設，主要包括大(dà)屏顯示系統、信号切換系統、高清攝像系統、視頻(pín)會議系統、會議擴音系統、數字會議系統、集中(zhōng)控制系統、視頻(pín)監控系統

這些子系統，與公共服務與應急系統對接，最終構建一(yī)個平戰結合、預防爲主的調度中(zhōng)心。

5.2、信息采集（與控制）體(tǐ)系

●   實時監測

水源：水位、水量、水質

提升泵房：運行狀态、設備功耗

水廠/輸配水單元：水位、流量、壓力、設備運行狀态、水質、閥門開(kāi)閉狀态、設備功耗

用水分(fēn)支點：流量、壓力、預付費(fèi)遠傳監控

●   設備自控

提升泵房/水廠：水泵遠程啓閉控制

淨水單元：對淨水各流程的自動化設備進行自動化控制

輸配水單元/用水分(fēn)支點：閥門遠程啓閉控制

●   安防監控

水源/水廠：視頻(pín)監控、入侵報警

5.3、通信網絡體(tǐ)系

縣級網絡拓撲結構采用三級防火(huǒ)牆，從而确保數據和應用安全；

水源地網絡：

●  可通過自建有線網絡來傳輸視頻(pín)監控數據（水廠附近的水源地）

●  采用ADSL/VPN、電(diàn)台等方式建設傳輸網絡（距離(lí)水廠較遠的水源地）

管網監測：

●  采用運營商(shāng)2G/3G/4G SIM卡，通過基站傳輸數據到縣數據中(zhōng)心采集服務器，再通過縣采集服務器同步到省中(zhōng)心采集服務器。

水廠局域網絡:

●  各水廠均配置一(yī)台防火(huǒ)牆完成三層接入，一(yī)台 POE交換機(供電(diàn))接入高清攝像頭或PLC設備，并通外(wài)挂磁盤存儲視頻(pín)數據，以确保省集團或縣公司随時調用視頻(pín)；

●  水廠内自動化部分(fēn)網絡采用工(gōng)業以太環網，獨立運轉生(shēng)産調度、控制部分(fēn)，上傳數據部分(fēn)，通過控制台，将所需數據通過縣網絡專線上傳到省數據中(zhōng)心；

●  建議帶寬爲100M以上，部署方式有自建網線、自建無線、租用運營商(shāng)線路.

水表遠傳:

●  通過無線或有線方式在小(xiǎo)區内彙總，再通過運營商(shāng)2G/3G/4G SIM卡信号上傳數據中(zhōng)心省集團數據中(zhōng)心采集服務器.

5.4、數據中(zhōng)心

數據中(zhōng)心的首要任務就是建立一(yī)套統一(yī)的數據标準（，包括……），在此基礎之上，搭建統一(yī)數據模型，提供統一(yī)數據共享交換服務

5.5、綜合應用平台

●   采用自主研發的水質擴散模型、給水模型、管網漏損模型和供水優化調配算法進行水量、水質預測和評估，爲水資(zī)源優化配置、應急調度提供高時效的調度決策依據；

●   全流程一(yī)體(tǐ)化在線監控各業務單元運行情況，快速獲知(zhī)供水生(shēng)産經營和管網運行維護狀況，多維度全方位展現業務統計結果，識别管理薄弱環節，提升運營管理水平；

●  研發配套移動應用，支持水廠、泵站聯合調度指令的下(xià)發與跟蹤、問題上報，支持移動化運維與巡檢，實現工(gōng)單的無紙(zhǐ)化流轉；

●   對各類供水管網資(zī)産進行統一(yī)管理，支持普查數據的無縫導入，可進行管網與三維實景的仿真顯示和三維管網展現，實時監控管網運行狀況，爲爆管、漏水事故的搶修維修提供最優方案，運用水量平衡分(fēn)析方法，自動計算漏損率和産銷差率，提高檢漏效率，降低産銷差；

●  結合熱線電(diàn)話(huà)、網絡、和用戶面對面等方式，爲社會各界提供服務，全天24小(xiǎo)時接受市民的咨詢和投訴；

●  爲公衆提供實時水質情況、水費(fèi)查詢、水費(fèi)繳費(fèi)、投訴建議等内容，爲公衆繳納水費(fèi)提供便利途徑，爲提升水務公共服務質量提供建言獻策平台。

5.6、供水綜合應用平台

圍繞水務企業戰略發展目标及水廠、管網、二次供水設施等安全生(shēng)産要求及經營目标，整合大(dà)數據和 GIS地理信息、物(wù)聯網技術，以更加精細、科學和動态的方式管理水務系統的整個生(shēng)産、管理、運維和服務流程，實現經濟效益和社會效益的不斷增長。

5.7、移動APP

作爲水務生(shēng)産管理與服務的輔助工(gōng)具，服務于水務公司與水廠的領導和基層工(gōng)作人員(yuán)。

●   面向管理者：實現對整個供水業務的運營監控管理，并提供不同主題的決策分(fēn)析結果，包括綜合、生(shēng)産、能耗、水質、設備和管網六個主題。爲管理者提供依據供水績效完成情況分(fēn)析，提供節能降耗策略，識别高能耗問題水廠，不僅有利于對水廠的統籌管理，也便于管理者随時掌握和指導下(xià)屬公司的生(shēng)産經營活動。同時，提供的在線實時感知(zhī)數據及報警信息有助于管理者在戶外(wài)對突發事件的掌握與遠程決策。

●   面向基層工(gōng)作人員(yuán)：用于接收計劃任務、臨時任務、調度指令、軌迹跟蹤、報警定位與排查、問題反饋、遠程呼叫指導、智能抄表等，有助于提高基層工(gōng)作人員(yuán)的工(gōng)作效率，同時便于管理者對基層工(gōng)作人員(yuán)的績效考核。

5.8、一(yī)個門戶

業務應用門戶：

●  各種應用系統和數據資(zī)源的統一(yī)訪問入口；

●  實現各種應用系統跨數據庫、跨系統平台的無縫接入和集成；

移動應用門戶：

●  實現水務業務的移動式辦理，提高辦事效率；

●  按需推送各類信息，提高消息獲取及時性；

信息服務門戶：

●  社會公衆進行相關業務受理和交流互動的窗口；

●  實現信息公開(kāi)透明，業務辦理方便、快捷；

微信公衆号：

●  爲用戶增加消息獲取的多種渠道；

●  側重服務于社會公衆，實現一(yī)網通辦，主要包含微自助、微資(zī)訊、微生(shēng)活、微客服四個模塊；

六、技術優勢

6.1、專業模型庫應用

構建水務專業模型庫，涵蓋供水管網水質模型、給水模型、管網漏損診斷模型、管網水力模型、供水優化調配算法、管網健康狀态評估算法、應急事件評估算法等；

6.2、多維可視化

數據與時空融合的大(dà)數據可視化挖掘；

模型耦合+1D/2DGIS+無人機傾斜攝影+三維仿真/VR，實現動态高仿真模拟；

6.3、業務全面、協同作業

産品以原水 - 輸水 - 制水 - 供水 - 排水全過程爲主線，覆蓋供水生(shēng)産管理、供水安全、監控調度、營業收費(fèi)、客服運營、數字管網、污水回用、協同辦公等全業務流程；

6.4、Web 組态開(kāi)發系

提供豐富多樣的可視化組件，采用拖拽式自布局，實現水廠工(gōng)藝化流程數字可視化。基于 3D 和仿真技術實現廠管網動态仿真模拟。

七、價值效益

7.1、經濟效益

●  低成本運營：

設備管理系統：提高設備使用率15～30%，維修費(fèi)用降低10～20%，延長設備生(shēng)命周期20%以上；

管網優化調度系統：提高水質、控制壓力、減少爆管，提高15～30%的調度效率，節約10～15%的電(diàn)耗；

管網漏損管理系統：提高漏損管理效率20～30%，減少漏損2～5%，延長管網生(shēng)命周期15%以上；

決策指揮應用系統：提高企業綜合管理決策效率20～50%。

●  考評指标：

增加水費(fèi)回收率

降低管網漏損率

降低産銷差率

提高生(shēng)産管理效率

7.2、社會效益

保障供水安全

提高供水水質

改善供水服務