智慧給水廠解決方案

智慧給水廠解決方案01智慧水務(wù)概述02智慧BIM03數(shù)據(jù)中臺目錄04智慧管網(wǎng)05生產(chǎn)運維06智慧營銷07集抄平臺01智慧水務(wù)概述智慧水務(wù)概述智慧水務(wù)是充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、商業(yè)智能、移動互聯(lián)網(wǎng)及終端設(shè)備等新一代信息技術(shù)，深入挖掘和廣泛運用水務(wù)信息資源，包括水務(wù)信息采集、傳輸、存儲、處理和服務(wù)，全面提升供水企業(yè)的水務(wù)管理水平和社會公眾的服務(wù)水平，實現(xiàn)更全面的感知、更主動的服務(wù)、更整合的資源、更科學(xué)的決策、更自動的控制和更及時的應(yīng)對。水務(wù)管理是城市管理的重要組成部分，智慧水務(wù)是智慧城市建設(shè)的必然延伸。智慧水務(wù)建設(shè)主要分為三個階段，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、智能化管理建設(shè)、智慧化水務(wù)應(yīng)用服務(wù)。建設(shè)背景國家政策發(fā)展為水司進行“新舊動能轉(zhuǎn)換”提供長期規(guī)劃方向標根據(jù)水利改革發(fā)展十三五規(guī)劃，要求加快智慧城市城鄉(xiāng)供水管網(wǎng)的建設(shè)和改造，降低公共供水管網(wǎng)漏損率；要求加強城市應(yīng)急和備用水源建設(shè)，單一水源供水的地級及以上城市應(yīng)于2020年底前完成備用水源貨應(yīng)急水源技術(shù)發(fā)展為水務(wù)行業(yè)全面邁入“水務(wù)3.0階段”提供多樣化手段隨著NB-IOT技術(shù)規(guī)劃化商用，未來將進入萬物互聯(lián)的時代，未來NB-IOT不應(yīng)該只適用于智慧水表，將會在水務(wù)行業(yè)擁有很多應(yīng)用場景；在5G方面，超高速、泛在網(wǎng)、低延時等技術(shù)特性，未來一定會在水務(wù)領(lǐng)域創(chuàng)造眾多新的物種；邊緣計算方面，未來“云數(shù)據(jù)中心+邊緣數(shù)據(jù)中心”將成為共識，尤其適應(yīng)采用多種PLC控制的水務(wù)處理設(shè)備的工控領(lǐng)域等等。市場化競爭為供水企業(yè)“智慧水務(wù)”項目建設(shè)提供原始驅(qū)動力2016年，中國水務(wù)行業(yè)的年度投資額達到4963.52億元。2017年，中國供水管道長度達到79.7萬公里，供水總量達到593.8億立方米。截止至2018年中國水務(wù)行業(yè)投資額為6286.75億元。預(yù)計，到2023年，我國水務(wù)行業(yè)的年度投資額將突破8600億元。隨著水務(wù)投資規(guī)模的增加，智慧水務(wù)將迎來發(fā)展的黃金期。預(yù)計到2023年，中國智慧水務(wù)行業(yè)規(guī)模將達到251億元。建設(shè)“智慧水務(wù)”大數(shù)據(jù)云服務(wù)平臺是水司高效運行的內(nèi)在要求從水務(wù)行業(yè)的發(fā)展歷程及水務(wù)企業(yè)運營特點來看，水務(wù)行業(yè)具有區(qū)域壟斷性、地域局限性、產(chǎn)品或服務(wù)的需求彈性小、社會公共性等特點。仍面臨不少問題，如經(jīng)營效率較低，虧損情況不見好轉(zhuǎn)，水資源供應(yīng)能力整體偏低，利用效率不高等。水務(wù)1.0階段：自動化控制著眼于工藝優(yōu)化以及生產(chǎn)效率的提升。水務(wù)2.0階段：企業(yè)信息化更多地在企業(yè)資源管理、移動應(yīng)用、算法應(yīng)用方面進行突破。水務(wù)3.0階段：應(yīng)用智能化大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈的綜合應(yīng)用。平臺升級數(shù)據(jù)升級數(shù)字化智能智慧水務(wù)正向3.0階段邁進，規(guī)模尚小目前，我國共有660多個城市，2500多個縣城和30000多個行政建制鎮(zhèn)，每個城鎮(zhèn)基本上都擁有供水信息化系統(tǒng)，但大部分水務(wù)公司處在信息化2.0階段，處于向智慧水務(wù)方向拓展的階段。再加之現(xiàn)有的智慧水務(wù)企業(yè)規(guī)模普遍偏小，缺乏標桿性企業(yè)，行業(yè)的市場集中度較低。供水信息發(fā)展歷程水廠自動控制系統(tǒng)薄弱，基本都是依靠人工操作，設(shè)備控制精準度不高，且人力成本較高。管網(wǎng)供水管網(wǎng)覆蓋面廣、管線長，目前管網(wǎng)無壓力、流量、水質(zhì)監(jiān)測點。依靠人工巡檢發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)漏水、偷水、施工挖斷管線等，不能有效提前獲取管網(wǎng)漏損情況。報裝立戶通過線下提交報裝申請在政務(wù)平臺進行批量報裝申請，暫無線上直接報裝申請抄表管理營業(yè)收費營業(yè)收費主管部門是營業(yè)科，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)有專門收費點，共四個收費點。營業(yè)收費現(xiàn)有系統(tǒng)為單機版系統(tǒng)。部署在供水大廳。無網(wǎng)上繳費途徑，柜臺現(xiàn)金繳費和微信掃碼繳費，無電子賬單。無打印收據(jù)，直接打印電子發(fā)票。電子發(fā)票采用金稅盤進行手動開電子發(fā)票，專票打印紙質(zhì)發(fā)票。其他情況缺少信息化辦公軟件，所有流程類審批環(huán)節(jié)依賴紙質(zhì)材料，沒有實現(xiàn)閉環(huán)化精細化管理。缺少調(diào)度系統(tǒng)支撐，沒有集中監(jiān)控中心，所有泵房和設(shè)備運行無法遠程自動控制。大部分機械表沒有抄表到戶，僅到村頭和到小區(qū)機械表手工抄表到冊本，再錄入到單機版營收系統(tǒng)?，F(xiàn)狀分析存在問題水廠生產(chǎn)自動化：①對水廠進行自動控制系統(tǒng)改造，實現(xiàn)取水泵房、送水泵房的自動控制和遠程手動控制；②實現(xiàn)沉淀池的自動排泥和遠程手動排泥；③實現(xiàn)濾池的精確過濾控制、自動反沖洗和遠程手動反沖洗；④實現(xiàn)加藥設(shè)備和加氯設(shè)備的遠程監(jiān)控；⑤實現(xiàn)深度處理環(huán)節(jié)的遠程監(jiān)控01管網(wǎng)運維信息化：①建設(shè)管網(wǎng)GIS系統(tǒng)、管網(wǎng)移動巡檢系統(tǒng)；②在管網(wǎng)末梢、鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地、水廠至鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地中間位置等安裝水壓監(jiān)測點；③水壓分析分時段、分季節(jié)、分用水高低峰展示；④在城區(qū)關(guān)鍵位置、出縣城地方等位置安裝水質(zhì)監(jiān)測點；⑤在去鄉(xiāng)鎮(zhèn)的每條管道上、城區(qū)關(guān)鍵位置安裝流量監(jiān)測點02經(jīng)營管理系統(tǒng)化：①實現(xiàn)網(wǎng)上報裝申請，對接政務(wù)平臺；②實現(xiàn)各類水表統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)共享，形成統(tǒng)一抄表數(shù)據(jù)、抄入、任務(wù)下發(fā)、抄表數(shù)據(jù)推送營業(yè)系統(tǒng)等；③實現(xiàn)APP抄表，可拍照上傳，可對水表進行拍照定位，可生產(chǎn)抄表軌跡路線圖，針對用量異常，可提醒警告；③實現(xiàn)營業(yè)收費常用功能，提供報表；④繳費渠道開通微信、支付寶繳費等03需求分析01全面接入水廠PLC、水質(zhì)、流量、壓力、表具等智能設(shè)備。通過搭建水務(wù)行業(yè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集平臺，可以對水務(wù)企業(yè)所生產(chǎn)、運營的設(shè)備進行統(tǒng)一管理、通訊對接、數(shù)據(jù)采集、健康監(jiān)測、異常分析等。數(shù)據(jù)采集自動化02打破信息管理孤島，建立水務(wù)一體化高效平臺，生產(chǎn)調(diào)度、管網(wǎng)GIS、DMA分區(qū)、智能抄表、營業(yè)收費、客服管理。信息系統(tǒng)集成化03以一張圖的形式實現(xiàn)全區(qū)供水運行情況的動態(tài)匯總展示，集成了水源、水廠、泵站、水質(zhì)監(jiān)測點、流量監(jiān)測點、壓力監(jiān)測點進行展示。對今日報警信息進行滾動播放，便于全面了解企業(yè)實時運行狀況，輔助調(diào)度指揮。決策調(diào)度智能化04統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一實施，統(tǒng)一標準規(guī)范，統(tǒng)一安全管理，建設(shè)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)與信息集成，部署智慧水務(wù)一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)，完善數(shù)據(jù)交換全方位整合機制，打破各部門信息共享難的現(xiàn)狀，形成企業(yè)內(nèi)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化管理。平臺建設(shè)規(guī)范化建設(shè)目標總體架構(gòu)技術(shù)架構(gòu)傳輸層：無線傳輸：4G、5G、GPRS、NB-IOT、藍牙、WiFi；傳輸協(xié)議：HTTPS、MQTT、COAP。感知層：為水源地、水廠、管網(wǎng)、泵房各類智能設(shè)備適配接口，與其他各系統(tǒng)對接，提供適配、轉(zhuǎn)換、存儲等基本管理功能，視頻數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集。數(shù)據(jù)中心層：結(jié)合多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)從中抽取海量數(shù)據(jù)進行管理、整合、分析和利用，包括挖掘算法及模型管理、交互式探索分析服務(wù)等功能。數(shù)據(jù)采集層：物聯(lián)網(wǎng)集抄平臺提供設(shè)備管理、連接管理、應(yīng)用功能、報警分析等強大功能。實現(xiàn)智慧水務(wù)多場景集成，基于場景化數(shù)據(jù)分析能力及端到端安全性能，提高水務(wù)企業(yè)精細化管理。展示層：系統(tǒng)為用戶提供多渠道的展現(xiàn)方式，可使用PC客戶端、移動終端訪問本系統(tǒng)，可支持大屏投放，直觀呈現(xiàn)轄區(qū)水廠、管網(wǎng)和泵站的綜合運營情況。應(yīng)用層：平臺提供用于用戶使用的系統(tǒng)功能單元，包括數(shù)據(jù)分析與業(yè)務(wù)協(xié)同。建設(shè)內(nèi)容感知層主要實現(xiàn)現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測及化驗數(shù)據(jù)、管線普查數(shù)據(jù)、抄錄數(shù)據(jù)、檔案、運維等信息的感知、填報。為應(yīng)用平臺提供最底層硬件支持，提供系統(tǒng)平臺運行的基礎(chǔ)環(huán)境，保證平臺能穩(wěn)定、安全、高效的運行。在線監(jiān)測設(shè)備主要是水廠、泵站、管網(wǎng)、用戶的在線監(jiān)測儀表、PLC設(shè)備、工藝設(shè)備、電氣設(shè)備、安防設(shè)備等，整個系統(tǒng)平臺的最底層設(shè)備的感知和執(zhí)行。智慧水源智慧供水智慧管網(wǎng)數(shù)字管網(wǎng)實現(xiàn)水庫的水質(zhì)、提水泵房在線監(jiān)測，將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳至生產(chǎn)調(diào)度中心，保障水質(zhì)安全在水廠取水泵房、送水泵房、沉淀池、濾池增加物聯(lián)網(wǎng)采集控制柜，實現(xiàn)水廠遠傳控制、參數(shù)調(diào)整。管網(wǎng)末梢、鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地、水廠至鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地中間位置、城區(qū)十字交叉口，增加水質(zhì)、壓力、流量監(jiān)測點，全面掌握企業(yè)管網(wǎng)實時運行狀態(tài)，輔助調(diào)度指揮。對供水管線進行普查，確定管道的走向、埋深、規(guī)格、材質(zhì)、建設(shè)年代，并對管道附屬設(shè)備（閥門、水表、三通、彎頭、消防栓、加壓設(shè)備、動態(tài)監(jiān)測設(shè)備等）的空間位置坐標、高程進行采集，編繪供水管線成果，建立數(shù)據(jù)庫，使得供水管線數(shù)字化。感知層智能化改造02智慧BIM主要包括3D可視化展示、數(shù)字孿生水廠、3D數(shù)字沙盤、項目管理應(yīng)用集成、3D防汛洪水演進可視化等應(yīng)用。3D可視化展示：工藝、設(shè)備、運行監(jiān)測、巡檢、養(yǎng)護、視頻等信息疊加展示。數(shù)字孿生水廠：是BIM是數(shù)字孿生水廠的基礎(chǔ)。3D數(shù)字化沙盤：實現(xiàn)虛擬和實體融合分析，透明化隱蔽工程。應(yīng)用場景問題分析局限性01現(xiàn)有還是靠傳圖紙畫冊，查閱難，都是平面圖紙，無法模擬真實的環(huán)境。風(fēng)險性02圖紙或者平圖記錄不精準，查找關(guān)鍵點不方便。應(yīng)用難03傳統(tǒng)方式多為圖紙或者平圖記錄，查閱不便。查閱難04平面圖紙無法模擬真實環(huán)境，查閱麻煩。管網(wǎng)泄漏應(yīng)對管理管網(wǎng)運行現(xiàn)狀評估供水調(diào)度輔助決策管網(wǎng)輔助規(guī)劃設(shè)計基于管網(wǎng)運行評估結(jié)果，與壓力計、流量計監(jiān)測結(jié)果比對，根據(jù)數(shù)據(jù)差異性，分析可能漏損位置。在線數(shù)據(jù)結(jié)合歷史數(shù)據(jù)，分析管網(wǎng)的負荷現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)和區(qū)域；為管網(wǎng)的改建擴建和管理提供支持。將水力模型與水廠監(jiān)控、管網(wǎng)監(jiān)測、泵站監(jiān)控、閥門調(diào)節(jié)進行融合，為供水規(guī)劃、合理運行提供決策建議。模擬管網(wǎng)改建擴建和新規(guī)劃區(qū)域管網(wǎng)的設(shè)計方案；分析實時改建擴建對其他區(qū)域的影響；新建管網(wǎng)和老管網(wǎng)銜接合理性分析。解決方案智慧水務(wù)云輔助實現(xiàn)多維研判、科學(xué)決策、高效處置。03數(shù)據(jù)中臺數(shù)字水環(huán)境綜合管控平臺通過構(gòu)建水環(huán)境數(shù)據(jù)中臺，打通省市極簡系統(tǒng)、國家環(huán)保系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)孤島，同時接入各類水環(huán)境檢測設(shè)備數(shù)據(jù)，在低代碼開發(fā)平臺上快遞搭建全市水環(huán)境綜合檢測平臺，利用數(shù)字化手段，加強政府環(huán)境保護和檢測監(jiān)管能力。應(yīng)用場景生產(chǎn)運營數(shù)據(jù)普遍存在丟、少、重等現(xiàn)象，缺少有效手段規(guī)范化管理，致使數(shù)據(jù)治理能力弱，影響生產(chǎn)運營效率和質(zhì)量數(shù)據(jù)治理能力差業(yè)務(wù)創(chuàng)新難度大由于沉淀的海量數(shù)據(jù)處理難度大。業(yè)務(wù)模型規(guī)劃滯后，因此導(dǎo)致產(chǎn)銷差、用戶畫像、水質(zhì)預(yù)警等復(fù)發(fā)業(yè)務(wù)無法得到有效處理營銷客服、供水調(diào)度等業(yè)務(wù)系統(tǒng)煙*林立，產(chǎn)生數(shù)據(jù)割裂現(xiàn)象，數(shù)據(jù)互通受阻，數(shù)據(jù)無法支撐業(yè)務(wù)可持續(xù)發(fā)展信息分散，數(shù)據(jù)孤島數(shù)據(jù)利用效率低相同的業(yè)務(wù)需求，因缺少統(tǒng)一的共享標準而需要重復(fù)開發(fā)數(shù)據(jù)接口，導(dǎo)致開發(fā)和維護成本高，輸出的數(shù)據(jù)。01020304問題分析數(shù)據(jù)可視化數(shù)據(jù)挖掘（數(shù)據(jù)倉庫、OLAP、機器學(xué)習(xí)等）流處理批處理交互分析數(shù)據(jù)存儲（分布式存儲、NOSQL、云數(shù)據(jù)庫）數(shù)據(jù)采集（ETL、提取、轉(zhuǎn)換、加載）數(shù)據(jù)源（智能傳感器、企業(yè)數(shù)據(jù)、第三方數(shù)據(jù)）大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)大數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)水務(wù)大數(shù)據(jù)中心建設(shè)是以高效管理水務(wù)企業(yè)各類信息數(shù)據(jù)為中心，開展數(shù)據(jù)治理工作，旨在打造一個高性能、易管控的數(shù)據(jù)中心，方便快捷實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源交換和全面共享。通過水務(wù)大數(shù)據(jù)中心建設(shè)，理順并優(yōu)化了數(shù)據(jù)層及現(xiàn)場感知層間的物聯(lián)關(guān)系，由偏向于數(shù)據(jù)的生產(chǎn)轉(zhuǎn)為注重數(shù)據(jù)資源的管理及數(shù)據(jù)資產(chǎn)化，是智慧水務(wù)系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展的新階段。解決方案知識展示數(shù)據(jù)分析/挖掘計算處理存儲管理數(shù)據(jù)準備04智慧管網(wǎng)預(yù)警信息管理取水泵站水源井企事業(yè)單位大用戶水表分區(qū)測量點大用戶水表商場寫字樓管網(wǎng)壓力監(jiān)測系統(tǒng)管網(wǎng)測壓點自來水公司大用戶水表消防栓大用戶水表取水栓管網(wǎng)測壓點分區(qū)測量點大用戶水表大用戶水表工廠居民小區(qū)二次供水加壓站直供井自來水廠中途加壓站通過系統(tǒng)的爆管分析預(yù)警，提前組織起搶修措施，避免了重大損失。當(dāng)發(fā)生水質(zhì)超標預(yù)警時，通過管線分析功能，溯源到發(fā)生水質(zhì)變異的源頭，并集中治理。發(fā)生汛情時，決策者通過防汛模塊統(tǒng)括全局，指揮到位，高效防汛。應(yīng)用場景痛點運維管理難度大GIS數(shù)據(jù)更新不及時爆管、故障難應(yīng)對決策支持依據(jù)少管網(wǎng)“家底不清”問題分析問題分析解決方案01由設(shè)備儀表構(gòu)建的監(jiān)測環(huán)境結(jié)合人工采集的數(shù)字化接入與應(yīng)用,實現(xiàn)對管網(wǎng)系統(tǒng)運行監(jiān)測全業(yè)務(wù)覆蓋,為運營養(yǎng)管提供準確可靠的運行數(shù)據(jù)。

多元化數(shù)據(jù)采集方案覆蓋管網(wǎng)監(jiān)測業(yè)務(wù)02整合已有排水戶污染源數(shù)據(jù)、管網(wǎng)拓撲關(guān)系、排水系統(tǒng)運行等數(shù)據(jù),依托專項分析診斷工具,為用戶提供運營養(yǎng)管過程中多種分析方法,診斷管網(wǎng)存在問題,為排水系統(tǒng)提質(zhì)增效提供科學(xué)決策依據(jù)。分析診斷雨污混接、入流入滲等問題03通過數(shù)字化排查過程將外業(yè)數(shù)據(jù)采集與內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理相互結(jié)合,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、檢查、成圖、結(jié)表、入庫一步到位,優(yōu)化工序流程提高排查時效性。"排水戶-管網(wǎng)-排口",數(shù)字化排查04針對管網(wǎng)碎片化排查成果,應(yīng)用GIS的技術(shù)手段、對管網(wǎng)排

查和管網(wǎng)監(jiān)測結(jié)果進行數(shù)據(jù)挖掘,實現(xiàn)管網(wǎng)空間管線分析,分類管網(wǎng)拓撲問題,評估管網(wǎng)健康度,為排水管網(wǎng)改擴建和

運營養(yǎng)管提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。管網(wǎng)信息化管理與數(shù)據(jù)挖掘05生產(chǎn)運維對水廠日常運維的各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)管，可降低供制水能耗及成本，提升運維效率和管控水平，減少和控制人員成本。應(yīng)用場景痛點各自為戰(zhàn)，數(shù)據(jù)孤島老舊系統(tǒng)缺少運維海量數(shù)據(jù)缺少挖掘分析新情況、新發(fā)展難支持信息化人才儲備不足業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)、融合難應(yīng)對問題分析全流程生產(chǎn)自動化硬件冗余設(shè)計及改造軟件冗余設(shè)計及改造智能取水智能投藥智能供水協(xié)同聯(lián)動安防管理運營生產(chǎn)實時監(jiān)測設(shè)備全生命周期管理生產(chǎn)過程人工干預(yù)升級為智能控制 經(jīng)驗沉淀轉(zhuǎn)換為品牌價值解決方案保障支持服務(wù)06智慧營銷標準化規(guī)范化親情化智能化智能語音服務(wù)、網(wǎng)上營業(yè)廳、微信公眾號、微信小程序7*24在線服務(wù)降低接聽等待時間提升客戶滿意度全業(yè)務(wù)線上服務(wù)管網(wǎng)分區(qū)、智能監(jiān)測、夜間流量分析、水力模型仿真用戶管理標準化營銷管理規(guī)范化降低漏損率降低產(chǎn)銷差縮短查漏定位時間標準化營銷管理精細化計量管理+統(tǒng)一流程中心MIS應(yīng)用場景用戶管理、水表管理、抄表管理收費管理、票據(jù)管理局限性：現(xiàn)有相關(guān)系統(tǒng)老舊功能難以跟上現(xiàn)代信息化需求。01風(fēng)險性：單憑人工決策存在一致性、全面性、穩(wěn)定性、可繼承性較差的問題。02應(yīng)用難：傳統(tǒng)方式多為紙質(zhì)記錄，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)難以追溯、統(tǒng)計、分析、并沉淀成可靠的案例。03服務(wù)差：客服得不到實時服務(wù)，辦理業(yè)務(wù)要現(xiàn)場，遇到問題無法有效解決。04問題分析將供水客戶的所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)有機的進行關(guān)聯(lián)、分析和展示，為客戶提供更加便捷的服務(wù)，讓供水客戶感受到智慧水務(wù)帶給他們的便捷和更加高效的服務(wù)。解決方案07集抄平臺適用于有4G/NB-IoT信號穩(wěn)定覆蓋的新建工程、舊區(qū)改造、戶改工程；適用于小區(qū)樓棟之間無需布線，樓棟內(nèi)方便取電與布線的場景。舊區(qū)改造，戶改工程，4G網(wǎng)絡(luò)未覆蓋完全的小區(qū)；現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，不具備取電和布線