智慧供水平台解决方案-2016.9.9.docx
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智慧供水综合运营平台
解
决
方
案
目录
一、 概述 4
1.1 建设背景：
4
1.2 企业运营存在的问题：
4
1.3企业运营需求分析：
5
二、 支持技术 5
2.13S技术 5
2.2物联网技术 6
2.3富客户端技术 7
2.4动互联网技术 7
三、 系统建设目标 7
四、 总体设计 8
五、 智慧水务平台建设内容 9
5.1智慧水务运营数据中心 9
5.2智慧水务共享服务平台 10
5.3智慧水务综合运营平台功能 11
5.3.1供水宏观运营监控 11
5.3.2供水调度指挥 19
5.3.3管网管理运行汇总 21
5.3.4营销管理监控 26
5.3.5承诺服务汇总监控 29
5.3.6供水运营分析 30
5.3.7综合业务报表 34
六、 智慧水务业务支撑系统 36
6.1 供水管网GIS系统（已建） 36
6.2 报装管理系统 37
6.3 供水管网巡检工单系统 38
6.4 维修养护系统 40
6.5 工程管理系统 40
6.6 SCADA系统 41
6.7营业收费系统 41
6.8水质管理系统 43
6.9客服热线系统 44
6.10产销差管理系统 45
6.10.1数据采集 45
6.10.2数据监控 46
6.10.3数据整合 46
6.10.4产销差管理 46
6.10.5漏损分析 47
6.10.6用水分析 48
6.11其它业务系统 48
七、 基础软硬件运行环境 48
7.1总体结构图 48
7.1.1数据服务器 49
7.1.2GIS服务器 49
7.1.3Web服务器 50
7.1.4运营平台应用服务器 50
7.1.5平台管理服务器 50
7.2软硬件设备配置 50
7.3客户端环境 51
7.3.1普通PC端 51
7.3.2浏览器端 51
7.3.3监控大屏端 51
7.3.4智能手持机端 52
7.3.5平板电脑端 52
一、概述
1.1建设背景：
供水系统是城市生存、发展的基础，供水事业的发展与城市的社会经济发展息息相关，其服务质量的好坏不仅关系到供水企业自身的利益，也直接影响到社会的稳定和政府形象。
住房城乡建设部于2012年12月5日正式发布了《国家智慧城市（区、镇）试点指标体系（试行）》明确了对应二级指标“城市功能提升”中的三级指标“供水系统”的考核，利用信息技术手段对从水源地监测到龙头水管理的整个供水过程实现实时监测管理，制定合理的信息公示制度，保障居民用水安全。
当前，随着国家信息化建设的推进，水务信息化工作也在中国城市供水企业中相继开展起来，一些自来水企业根据自身的发展要求，各自建立了营业收费系统，SCADA系统、管网GIS系统以及水质监测系统等，这些系统经过长期的应用实践已成为企业管理工作中不可缺少的工具，但由于这些系统大多由多个软件公司开发，没有统一的管理平台，信息的处理和利用只局限于本部门；虽然积累了大量的数据，也无法进行深入数据挖掘应用，造成信息孤岛。
因此，在建设智慧城市、智慧水务的大背景下，结合水务行业信息化发展经验，各自来水公司应当充分利用云计算和数据技术构建一体化、可扩展的水务综合运营平台，加强顶层设计，制定具有前瞻性的管理和信息规划，通过水务综合运营平台打通信息孤岛，实现数据共享，增强对供水业务的运营和监管的能力，实现城市供水智慧运作，提高供水企业管理与服务的水平。
1.2企业运营存在的问题：
（1）基本的业务系统建设还不完善，如分区计量系统、二次供水管理系统、巡检维修系统、用户报装系统等需要加紧建设；
（2）各业务系统相对独立，存在信息孤岛现象，无法实现数据共享、信息挖掘；
（3）尚未建立适合公司自身情况的信息化指导运营的思路和信息化建设标准；缺少有力的运营管理整合工具。
1.3企业运营需求分析：
（1）制定公司信息化发展规划和建设标准，即以智慧水务运营平台为核心前提统一各业务系统建设的标准；
（2）建立企业智慧水务综合管理平台，通过对企业各业务系统的业务流程和数据资源的整合和集成管理，实现企业运营信息的全面监控、综合分析和应急指挥。
二、支持技术
2.13S技术
在供水企业运营过程中，工程管理、管网巡视、检漏、管网维护、事故抢修等管理业务绝大多数都和地理位置密切相关。
作为空间信息获取、管理和分析处理的技术，地理信息系统（Geographic Information System，GIS）、遥感（Remote Sensing, RS）及全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS）已成为供水信息化建设管理的重要技术支撑。
GIS、RS、GNSS技术简称3S技术，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。
GIS是集地理信息采集、存储管理、集成分析和可视化模拟等于一体，并提供地理决策服务的技术系统。
它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息，而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等，并能提供查询、检索、修改、输出、更新等功能。
地理信息系统提供的地图服务，能够清晰直观地表现出各种地理信息的规律和分析结果，同时还能在屏幕上动态地监测地理信息的变化。
通俗地讲，地理信息系统是信息的“大管家”，是供水企业信息化建设的核心系统，在供水企业信息化建设中起着“大脑”的作用。
RS是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术，在供水企业信息化建设中可用城市基础地理信息数据的获取。
GNSS是具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，包含了美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo系统、中国的Compass（北斗），全部建成后其可用的卫星数目达到100颗以上，能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点。
在供水企业信息化建设中，GNSS将提供精确的定位服务，成为时空数据获取的重要手段。
随着3S技术的不断发展，将GIS、RS、GNSS紧密结合起来的“3S”一体化技术已显示出更为广阔的应用前景，在供水企业信息化建设中已展现出强大的威力，可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理、展示、更新。
2.2物联网技术
物联网技术的核心和基础仍然是“互联网技术”，是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术；其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。
因此，物联网技术的定义是：
通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。
在供水企业信息化建设中，可以通过数采仪、无线网络等在线监测设备实时感知城市供水管网的运行状态，并且采用可视化的方式有机整合运营调度部门与供水管网设备，形成供水企业“物联网”，并可将及时采集到的各种管网运行、水质、外业人员信息进行及时分析与处理，并做出相应的处理结果与辅助决策建议。
物联网的产业链可细分为标识、感知、信息传送和数据处理这4个环节，其中的核心技术主要包括射频识别技术，传感技术，网络与通信技术和数据的挖掘与融合技术等。
2.3富客户端技术
2.4移“富客户端”（RichClient）利用具有很强交互性的富客户端技术来为用户提供一个更高和更全方位的网络体验。
RIA集成了桌面应用的交互性和传统Web应用的部署灵活性与成本分析，以创建单一而完整的用户体验。
富客户模型将界面分解成许多的既可以和用户直接交互，又可以和服务器进行通信的小单元模块，具备丰富的用户界面和丰富的数据模型，运行时跨浏览器、桌面和操作系统实现一致的部署。
2.4动互联网技术
移动互联网（MobileInternet，简称MI）是一种通过智能移动终端，采用移动无线通信方式获取业务和服务的新兴业态，包含终端、软件和应用三个层面。
终端层包括智能手机、平板电脑、电纸书/MID等；软件包括操作系统、中间件、数据库和安全软件等。
应用层包括休闲娱乐类、工具媒体类、商务财经类等不同应用与服务。
随着宽带无线接入技术和移动终端技术的飞速发展，供水企业信息化建设可以引入智能手机、平板、PDA等移动终端设备，服务于管网巡视、检漏、工程竣工验收等业务，实现移动办公。
三、系统建设目标
以供水管网地理信息系统为基础整合供水企业所有数据资源、通讯资源、网络资源、系统资源，建立集供水各专题信息服务于一体的供水信息共享服务平台，以此为基础快速构建面向供水企业综合运营监管的综合业务应用平台，打破信息孤岛，实现信息的共享，实现供水企业的信息共享和协同办公，实现供水业务监控、管理、服务等业务的数字化、可视化与联动化，最终建成供水企业网络化办公，使企业的人力、物力、信息等资源实现共建共享与互惠互赢，改变现有各业务系统分散工作的局面，为供水企业的综合信息化监管开创一种全新的管理思路与模式，最终建成具有各供水企业特色的智慧水务综合运营平台，为企业的运营、调度指挥、分析决策提供有效的数据支撑；。
具体分目标体现在：
集成各供水业务支撑系统，实现数据的有效集成，为供水企业各部门间进行信息交互与共享奠定基础；
将不同供水业务进行有效互联，进行跨业务的综合运营分析，实现面向供水企业宏观层面的综合运营监管与调度指挥决策（可同时实现对管网、用水户、供水量、水质、工程等运营信息的管理；巡检时间、漏水、爆管、用户投诉等异常信息进行浏览、监控查询、展示和分析）；
为企业运营提供完善的评价体系和综合分析手段，为供水综合应急提供有力的信息化支撑，方便企业随时掌握供水企业的宏观运营情况。
四、总体设计
针对自来水公司的现状和需求，遵循SOA架构进行总体设计，主要包括基础设施、业务系统、数据资源、数据管理工具、业务服务、综合应用和标准规范与安全保障体系等七部分，如下图所示：
1.基础设施：
主要包括服务器、PC客户端、智能手机、监控大屏，操作系统、数据库系统、安全防护软件、中间件，局域网、VPN、无线网等基础软硬件网络环境。
2.业务系统：
除了已经建设的管网GIS、SCADA、热线、营业收费等业务系统外，还将扩展巡检抢修系统、短信平台、工程管理系统，来实现各业务领域工作的日常开展，要同时遵循运营调度数据中心和运营调度指挥平台的数据集成、业务协同的要求。
3.数据资源：
重新规划整理构建集成地形数据库、管网数据库、运营调度运行数据库；建立各类文档、图片、表格、视频等文件资源库，存放非结构化数据；集成整合在线监测数据库和各领域业务数据库。
4.数据管理工具：
提供地形图管网图的更新维护工具，各业务系统数据集成更新工具，后台分析汇总工具，以及双机热备数据同步更新工具。
5.业务服务：
采用面向资源的标准SOAP、REST服务，提供GIS查询分析服务、实时数据监测服务、业务数据汇总统计服务和综合应用分析服务等接口，并对服务的发布和应用统一管理和监控。
6.综合应用：
即供水运营调度指挥平台客户端、供水运营业务工单平台客户端、供水运营移动工单系统，主体分别采用Flex富客户端技术、JavaScript技术、Android平台进行开发，实现企业的运营监控、实时监控、运营分析和运营调度。
7.以国家和行业标准规范为基础，结合实际制定一套符合自来水公司运行的规范体系，主要包括数据处理规范、接口规范、数据系统使用规范、服务器管理规范等等来保证系统安全稳定的运行。
五、智慧水务平台建设内容
5.1智慧水务运营数据中心
供水企业的业务支撑系统分别管理着供水基础空间数据、管网数据与业务数据，基于企业内网与数据更新机制，通过各业务支撑系统的开放数据库接口将不同专题数据统一汇总到供水综合运营数据中心，分别实现对应的基础地理信息数据库、管网GIS数据库、巡检维修数据库、管网工程数据库、SCADA数据库、营业收费数据库、客户服务数据库、用户报装数据库、水质化验数据库等数据库的实时更新，最终实现多源供水数据的统一集成，为供水业务集成与综合业务管理提供健全的数据分析依据。
建成后的智慧水务运营数据中心，既可以对供水企业各业务支撑系统的专题数据进行整合，又可无缝获取供水综合业务应用平台在运行过程中分析产生的各种综合业务数据，从而实现整个供水企业的业务数据流转、汇集、共建共享与动态更新。
同时，该数据中心还可通过共享服务平台与市政行业各领域（如排水、燃气、照明等）进行在线地图服务数据、市政基础设施数据的交换与共享，从而满足数字市政的长远发展需要。
因此，智慧水务运营数据中心以其丰富、完整、全面的数据信息为基础，不仅可以支撑供水综合业务应用平台的开发建设，还可以向各业务支撑系统及市政其他领域提供专题业务数据，以及将综合业务应用平台产生、获取的综合业务数据或市政基础设施数据向各业务支撑系统进行发布共享，实现供水各专题业务与综合业务的信息共享与业务协同，从而整合、盘活整个供水企业的信息化管理与服务。
5.2智慧水务共享服务平台
充分考虑供水企业业务管理需求与服务模式需求，以供水综合运营数据中心为基础，供水信息共享服务平台采用面向服务的体系架构（SOA），提供丰富的面向供水业务管理的数据服务、功能服务、运维管理、安全管理，为快速搭建开发功能完善的供水综合业务应用平台提供丰富的服务资源，同时也为今后供水企业的信息化业务拓展需要奠定快速实现基础。
（1）数据服务：
提供数据筛选、数据提取、数据处理、数据集成、数据表达、数据发现、数据访问、数据交换、数据更新等服务，支持不同供水业务之间进行有效的数据共享与交换。
其中，无论是面向供水综合管理的综合业务应用平台还是面向各科室的业务支撑系统均可通过服务的方式实现数据集成、共享与交换。
（2）功能服务：
提供丰富的供水业务服务，如查询统计、空间定位、地图量算、地图服务、空间分析、打印输出等基本功能服务，以及综合监控、报表汇总、应急指挥、漏损分析、爆管分析等专业功能服务，为搭建综合业务应用平台和不同的业务支撑系统提供丰富的服务来源，保证有效的快速实现。
（3）运维管理：
提供日志管理、服务管理、运行监控、系统配置、业务统计、功能定制、元数据管理等功能，支持用户对平台进行更好的管理与维护。
日志管理提供日志写入与管理机制，自动生成保存日志；还可对平台运行过程进行状态监控，如服务状态监控、服务访问情况监控、用户访问情况监控、登录时间、访问次数等；还可对服务访问量、服务质量、上载数据统计、共享数据等信息进行统计，用于评估服务质量和数据更新需求等。
（4）安全管理：
提供用户管理、权限管理、事务管理、数据库备份与恢复、系统灾备等功能，保证平台安全稳定运行。
其中，数据库备份与系统灾备，可采用全备份或增量备份方式，定期检查数据库备份的可用性，为系统可用性提供技术保障。
供水信息共享服务平台提供丰富、开放的信息服务与系统框架，以及统一的入口、安全机制和接口规范，为供水企业不同的业务支撑系统和综合业务应用平台的快速构建提供了理想的数据环境和功能环境，为异构系统集成提供技术保障，防止“信息孤岛”、“应用孤岛”的出现，是推动供水企业向“数字供水”迈进的重要基础和有力保证。
5.3智慧水务综合运营平台功能
5.3.1供水宏观运营监控
5.3.1.1供水运行监控
可同时对供水管网、用水户、供水量、产销差、水质等运营信息，以及巡检事件、漏水、爆管、用户投诉等异常信息进行浏览、查询、展示与分析。
综合管理
5.3.1.2水厂生产监控
不仅能够对水厂整体生产情况进行汇总监控与统计分析，而且能够对各生产指标进行分类汇总统计及历史变化趋势分析。
因此在对水厂进行宏观监管的同时，还能够实现具体的业务分析，从而可有效辅助监管人员以点面结合的方式对水厂进行全方位监管，以保证水厂的正常生产与运行。
具体功能如下：
水厂生产汇总：
以表格和地图方式显示所有水厂运行状态，包含水厂出厂水流量、浊度、pH值、余氯，并可切换至某一个水厂的工艺监控界面。
制供水量历史变化分析：
可以对过去任意一段时间内的制供水量情况进行趋势分析，并生成折线图、条形图等多样化图表，辅助用户直观了解该段时间内水厂的制供水量变化情况。
本岛原水历史变化分析：
可以对本岛过去任意一段时间内的原水情况进行趋势分析，并生成折线图、条形图等多样化图表，辅助用户直观了解该段时间内原水的变化情况。
清水池水位历史变化分析：
可以对过去任意一段时间内的清水池水位情况进行趋势分析，并生成折线图、条形图等多样化图表，辅助用户直观了解该段时间内水厂的清水池水位变化情况。
出厂水质历史变化分析：
可以对过去任意一段时间内的出厂水质情况进行趋势分析，并生成折线图、条形图等多样化图表，辅助用户直观了解该段时间内水厂的出厂水质变化情况。
水厂净水工艺图实时监控：
平台可以结合水厂工控设备和人工检测数据，获得原水、前处理系统、沉淀池、加矾系统、加氯系统、前后砂滤池、接触池、碳滤池、回收池、清水池、加压设备、出厂水的最新或实时数据，并以水厂净水工艺示意图的方式在监控大屏幕上显示各个工艺环节的实时信息。
管网运行管理
5.3.1.3管网监测设备监控
5.3.1.3.1水质数据检测
水质信息可视化：
以动态标签、图表、列表等多种形式，直观、形象、动态地展示各检测/监测点的水质指标实时信息。
基于电子地图的在线监测水质信息展示
水质关联分析：
对存在内在关联的不同水质指标进行关联分析，从一个指标的变化情况分析与其相互关联的其他水质指标变化情况。
实验室水质检测数据关联分析
水质对比分析：
对某检测/监测点不同时刻的同一水质指标，或不同检测/监测点同一时刻的同一水质指标进行对比分析，辅助监管人员有效掌握各检测/监测点的水质变化情况。
不同水厂浊度对比分析
在线监测数据等值线分析：
利用水质等值面、等值线图，分析了解供水全区的水质上下游监测点之间的关联及水质变化规律，预测水质变化趋势，从宏观上了解全区水质状况，辅助供水水质管理决策。
基于等值面的水质数据分析展示
5.3.1.3.2水压流量检测
以动态标签的形式将水压流量信息进行展示，同时还可以列表形式进行展示，用户点击列表中任意一条记录，即可快速跳转到该监测点，快速查看水量水压数据，并可查询具体压力、流量监测点设备历史曲线。
水压流量监测
5.3.1.3.3二次供水监控
以二次供水设施（如居民小区泵房、水池、水箱、楼宇管道等）数据为基础，结合二次供水数据管理与宝洁过程，实现二次供水设施基础数据、业务数据的可视化、信息化管理，不仅支持查看二次供水设施的详细信息，而且支持二次供水业务信息的实时监控与统计分析，实现二次供水设施的有效监管，有效提高安全运行效率、供水水质及服务效率。
具体功能如下：
二次供水运行状态汇总：
可以基于同一界面同时展示所有二次供水运行状态信息的汇总情况，包括二次供水设备基本参数、实时运行状态、运行异常、抢修事件等信息。
根据位置、设备类型汇总设备数量，故障设备个数，应巡次数、已巡次数、到位率、故障次数、自报次数、自报率。
可查看每个汇总项的详细台账列表。
二次供水泵房详情查询：
可以查询小区二次供水泵房的详细信息，包括进口压力、出口压力、设备运行状态，以及卫生、供电、设备损坏、是否漏水等各种信息。
二次供水监控
5.3.1.3.4安防系统监控：
安防系统汇总：
可以基于同一界面同时展示所有安防监测探头的空间具体位置、设备属性根据、故障设备个数等。
可点击具体监测设备查看实时监测视频，也可根据需要，选择多个视频设备或同一类监测设备同时切换到主界面进行实时展示。
5.3.1.4重点事件管理
5.3.1.4.1漏水事件管理
能够将巡检、检漏或社会大众上报的漏水事件进行图标可视化，用户点击任何一个漏水点即可快速查看相应的发现时间、地点、原因、漏水量及管网属性信息。
漏水点检测
5.3.1.4.2停水事件管理
重点停水事件汇总：
能够以地图（插旗）与表格两种形式展示管网的当日/月度/年度停水事件以及处理状态。
事件详细、过程查询：
对于每一项停水事件，可以查询其详细的基础信息及处理过程，如停水区域、停水起讫时间、停水原因、影响用户、停水告知等。
5.3.1.4.3用户投诉管理
能够将水压异常、异味、黄水等用水户投诉事件进行列表管理，同时可基于电子地图以形象的图标进行事件展示，点击任意一个图标即可查看详细的投诉信息。
用水户投诉管理
5.3.1.5公司信息动态版
重点信息提示与查询：
用滚动播放配合页面的方式显示公司的实时动态，每个部门可在此版块发布营业信息、会议信息、重大事件，也可提交至供水服务调度（指挥）中心统一管理发布。
另外，用户还可在此版块查询各部门的重点动态信息和历史动态。
重点信息发布：
系统提供一个区域，支持用文字滚动的形式发布公司重点信息及新动态，用户可以查看较为全面的动态和历史动态。
不同部门可以分区或分颜色在不同区域发布信息。
5.3.2供水调度指挥
5.3.2.1水厂/管网运行监控
能够对水厂生产、供水管网运行情况进行实时监控、详情查询、统计分析及事故报警，同时可根据其历史运行数据进行趋势变化分析，确保入户前的供水系统运行正常。
具体功能如下：
制水供水表格监控：
以表格形式展示每个清水池的水位、浊度、余氯浓度等供水参数，实现对制水供水的实时监控。
监控报警与报警信息查询：
当供水参数超过警戒值时，会及时使用异常颜色报警显示。
还可以根据报警时间、事件类型等条件，筛选查询相关的报警信息。
流量、压力、水质历史曲线查询分析：
可以查询供水流量、压力、水质等参数的历史记录信息，还可以根据一段时间内的历史记录生成曲线图，辅助用户直观查询、分析管网的历史运行状态。
5.3.2.2供水生产输配调度
不仅能够对水量的输配调度情况进行实时监控，而且可以录入、查询详细的输配调度参数信息（如输配区域、调度量、调度路线等），同时还可对清水池的水位变化情况进行查询、统计、分析、预测，从而实现供水生产、水资源调配的全方位监管，有效支撑科学、合理的供水输配调度。
具体功能如下：
供水调度监控：
不仅可以基于电子地图实时显示各水厂的制水上线、可调度量；还可以根据实际情况或区域供水预案指导区域供水调配，并可基于电子地图生成调度线路图。
清水池水位变化预测：
根据当前制水流量（原水量）、当前出厂水流量、修正系数（根据历史数据计算），判断清水池水位是正在上涨、稳定、下降，并使用不同颜色的箭头符号标示，同时预测未来几个小时的变化情况。
调度方案录入与查询：
可以录入、查询区域供水调度事件详细信息。
5.3.2.3供水量预测
可以根据历史数据预测未来某时间点的原水需求量、水厂供水量、区域供水量，供水企业管理人员即可将预测值与实时的供水监控数据进行对比分析，据此做出合理的供水需求调配决策，从而确保满足企业未来的供水需求量，保障供水系统的正常、有序运行。
具体功能如下：
预测供水量数据查询显示：
不仅可以根据历史供水量信息，预测将来的水厂供水量、区域供水量，为进行供水调度提供数据基础；而且可以查询已预测出的任意时间点的供水量信息。
预测原水需求量保时间：
可以根据原水的历史需求量信息，预测将来需要的原水量。
5.3.2.4应急指挥
1、应急事件上报：
调度中心监控人员发现供水管网水压骤降、用户投诉路面漏水、捡漏人员上
报（DN100以上爆管），以及原水管网爆管等事件，应立即上报调度中心人
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