智慧水務解決方案
摘 要
力控科技智慧水務解決方案是以節(jié)約水資源、保護生態(tài)環(huán)境、保障人民群眾用水安全為核心目標,利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術,深入挖掘和廣泛運用水務信息資源,通過水務信息的采集、傳輸、存儲、處理、服務,實現(xiàn)水務管理的自動化、數(shù)字化、協(xié)同化、智能化、科學決策化,全面提升水務管理的效率和效益。
隨著水資源短缺和水環(huán)境污染等問題的日漸突出,在新一代信息技術的推動下,“智慧水務”應運而生,而且成為傳統(tǒng)水務轉型升級的重要方向。在水務管控與調度、資源管理與協(xié)調、安全生產與環(huán)境保護、能源管理與優(yōu)化等領域,進行業(yè)務創(chuàng)新,實現(xiàn)水務智慧化管理。
力控水務系統(tǒng)能夠實現(xiàn)24小時不間斷、連續(xù)監(jiān)測和遠程監(jiān)控,達到及時掌握水質狀況,預警預報重大水質污染事故的目的。在水廠發(fā)生重大水污染事件時,能夠快速掌控水源水質狀況,啟動相應的應急預案,有效解決突發(fā)事故帶來的影響,確保城市供水安全,并做好事后的安全防范。
二、設計目標
- 構建集水源監(jiān)管、城市供水、排水、污水處理、水資源回收利用及水環(huán)境保護為一體的“智慧水務”運營管理平臺,實現(xiàn)水務全產業(yè)鏈的協(xié)同化管理。
- 利用物聯(lián)網(wǎng)及新型傳感器等技術,實時、自動采集水資源流動全過程涉及的基礎數(shù)據(jù);對城市水源、供水管網(wǎng)、水廠、泵站、污水處理廠等涉水區(qū)域,實現(xiàn)全網(wǎng)監(jiān)測;對液位、壓力、流量、溫度、水質等異常情況,進行及時報警,并對管網(wǎng)漏損進行監(jiān)測管理。
- 實現(xiàn)水廠生產調度管理,根據(jù)用戶需求量及歷史數(shù)據(jù)分析,預測用水負荷,有效指導生產計劃,確保城市安全、有序供水,提升用戶滿意度。
- 實現(xiàn)涉水區(qū)域全過程水質的動態(tài)監(jiān)測;制定源頭水、飲用水、排污水、回收利用水等不同類型水質的質量檢測指標,對于未達標的情況,系統(tǒng)進行報警,并對相關水域進行隔離、查找原因、解決問題,從而保證和提高水質。
- 基于GIS系統(tǒng),整合城市供水管網(wǎng)、泵站、水源地、排污口等基礎數(shù)據(jù)資源,實現(xiàn)“智慧水務”調度指揮管理與決策的可視化;同時,實現(xiàn)GIS與視頻監(jiān)控的集成與聯(lián)動,為應急處理提供方便。
- 針對泵站、曝氣池、蓄水設施等重點能耗單元,進行能源計量數(shù)據(jù)的自動采集、實時監(jiān)控,并對能耗進行動態(tài)分析、優(yōu)化控制;通過能源數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,實現(xiàn)企業(yè)能效分析和負荷預測;基于水務能耗模型,實現(xiàn)能源平衡與優(yōu)化,促進節(jié)能降耗。
- 對水務相關的設備設施,實現(xiàn)從檔案、維護保養(yǎng)、檢維修、檢定、報廢等全生命周期的管理;實現(xiàn)智能設備的互聯(lián)、互通,以及遠程管控與運維;對設備的運行狀態(tài)、執(zhí)行效率、能耗情況等進行實時跟蹤與監(jiān)控、分析與優(yōu)化,從而提高設備的綜合能力和應用效率。
- 構建“智慧水務”應急調度指揮系統(tǒng),實現(xiàn)安全事故、應急預案、資源調度、模擬仿真為一體的可視化、數(shù)字化安全應急管理,通過涉水區(qū)域流程圖、GIS跟蹤、視頻監(jiān)控、移動應用等多種方式,實現(xiàn)安全應急事件的動態(tài)感知、智能分析與輔助決策,提高水務應急調度管理能力。
- 構建“智慧水務”大數(shù)據(jù)平臺,對水務相關信息進行深度挖掘與統(tǒng)計分析,構建水力動態(tài)模型,為合理調配水資源、準確預測供水趨勢、及時預警水污染等提供數(shù)據(jù)支撐,實現(xiàn)智能化、科學化決策。
- 構建城市水務門戶平臺,支持平板電腦及手機終端,用戶可以隨時隨地查詢水務公共信息、跟蹤用水量,還可以預約相關服務、反饋異常及問題,提高辦事效率和服務質量;水務相關調度人員及,可以隨時隨地監(jiān)控、處理業(yè)務,提高應急事件的響應速度。
系統(tǒng)層級架構如下圖所示:
系統(tǒng)網(wǎng)絡架構如下圖所示:
系統(tǒng)功能架構如下圖所示:
1、 構建強大的水務物聯(lián)網(wǎng)。實現(xiàn)水務全生態(tài)鏈設備的動態(tài)感知、互聯(lián)互通,實時監(jiān)測水質、用水負荷、污廢排放等情況,并進行歷史趨勢分析、異常智能報警。
2、 通過預測與分析,實現(xiàn)安全、穩(wěn)定供水。根據(jù)用戶需求量和管網(wǎng)能力及泵效,制定合理、有效的生產計劃;再根據(jù)用水負荷的預測與分析,動態(tài)調整生產計劃;模擬仿真生產過程,實時監(jiān)測,針對異常進行報警,指導生產調度,確保安全、穩(wěn)定供水。
3、 建立水務GIS管網(wǎng)模型。通過GIS管網(wǎng)模型,實現(xiàn)管網(wǎng)可視化展示;實現(xiàn)在線網(wǎng)管巡檢及遠程運維;分析管網(wǎng)運行參數(shù),為管網(wǎng)平衡與優(yōu)化提供決策依據(jù)。
4、提供安全綜合監(jiān)控,實現(xiàn)快速應急指揮。通過涉水區(qū)域流程圖、GIS跟蹤、視頻監(jiān)控、移動應用等多種方式,實現(xiàn)安全應急事件的綜合監(jiān)控;針對安全隱患進行報警,并進行分析、評估,制定應急預案。
5、 豐富多樣的水務統(tǒng)計分析,為決策提供支撐。建立水力動態(tài)模型、管網(wǎng)控制模型,進行水廠運行優(yōu)化、管網(wǎng)平衡與優(yōu)化、能耗平衡與優(yōu)化等;針對水務相關信息進行深度挖掘與統(tǒng)計分析,實現(xiàn)生產狀況、能耗、設備運行情況、水質、環(huán)境質量等的分析與評價。
6、 方便快捷的移動應用,隨時隨地監(jiān)測信息、處理應急事件。系統(tǒng)提供基于平板電腦及手機終端的Web App,實現(xiàn)與PC端同步的管理功能;移動終端可以結合GIS地理信息系統(tǒng),標示出涉水區(qū)域的實際地理位置信息,以及各區(qū)域監(jiān)測點的真實地理位置,實時監(jiān)測其運行參數(shù)、運行狀態(tài)、能耗值、報警信息等;移動端支持用戶服務功能,可以查看水務公共信息、查看用水情況,預約報裝服務、申請報修等。
7、 構建城市市政門戶平臺,提高整個城市的服務形象。系統(tǒng)支持平板電腦及手機終端,用戶可以隨時隨地查詢市政公共信息、跟蹤城市資源使用情況,還可以預約相關服務、反饋異常及問題,提高辦事效率和服務質量。
1、 力控水務系統(tǒng)通過對供水管網(wǎng)的實時監(jiān)控、用水量的預測與分析、緊急事件的智能報警與快速處理,確保用戶安全、穩(wěn)定用水,降低用戶的投訴率,提高客戶滿意度。
2、 力控水務系統(tǒng)對飲用水水質的物理、化學、生物等指標進行實時、連續(xù)監(jiān)測,并對質量檢測設備進行遠程監(jiān)控,確保居民安全用水;并且對主要流域及排水口的水質進行有效監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)并處理水污染事件,保護生態(tài)環(huán)境,提升企業(yè)的社會形象。
3、 針對水務相關信息進行深度挖掘與統(tǒng)計分析,幫助企業(yè)及時、準確地掌握生產運營情況,快速、有效地處理生產過程中的問題,增強企業(yè)的生產調度管理水平和應急指揮能力。