长沙经开区星沙水厂中控室改造采购项目一标段技术要求.doc
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1、长沙经开区星沙水厂中控室改造采购项目一标段技术要求第1章 项目概况 1.1 项目名称 长沙经开区星沙水厂中控室改造采购项目一标段。 1.2 项目背景 长沙星沙供水工程有限公司主要负责长沙县和长沙经济技术开发区居民和工业用水事务,随着城市建设的高速发展,对水务业务的发展提出了新的要求,水务信息化建设迫在眉睫,需要建设信息化管理系统,加强供水管网监测和供水设施、水厂内生产设施的自动化监管理水平,促进管理决策的科学化。 拟建项目星沙供水工程公司生产调度综合信息系统可将供水管网和供水设备实时监控以及水厂实时监控、指挥调度、数据分析、决策支持有机地结合起来,在管理层和自动化控制层之间起到承上启下的作用。
2、生产调度系统以工业实时历史数据库为数据共享、分析、交换的基础平台,帮助调度管理人员快速、准确地掌握供水生产和管网输配情况,通过统计分析,指导生产调度,及时准确生成统计分析报表,全面提升公司的生产管理效率,提高供水安全保障水平。1.3 项目要求 本项目需要采用成熟、先进的技术对供水管网监测运行设备进行系统改造和联网集成(无线电台数据传输改为GPRS数据传输),对长沙星沙水厂内自动化监控系统内各项运行数据和管网监测数据实现数据统一收集整合、统一管理、统一使用,实现对仪器、设备、系统运行情况的实时监控。项目建设思路及遵循的技术路线应符合国家、湖南省的有关法规、行业标准,并能充分体现项目的前瞻性。项目
3、总体要求包含以下六个方面: 项目总体要求包含以下六个方面: 1) 采用成熟高效的信息采集及传输技术,实现监测数据的实时传输;在上位端建立相应的供水运行管理平台,对所有站点的数据进行统一的管理和应用。 2) 采用标准体系和开放的技术框架指导项目建设,实现异构系统、异构接口、异构数据的规范化集成和管理,并确保数据采集完整准确、数据管理安全高效、数据应用便捷灵活。 3) 项目建设过程中,须保护现有投资可延续性,充分利用已有设备和已有系统的成果,实现已有数据、系统的利用和保护以及现有工作人员知识的利用。 4) 项目须具有良好的兼容性,系统必须兼容各供水管网测点仪器设备资源和各类 基础设施。 5) 项目
4、须具有良好的扩展性,满足今后扩展各类监控系统的要求。 6) 系统须具有较高的安全性,具备灵活的权限管理与配置功能,提供统一的用户管理、系统角色权限管理、系统配置管理,满足不同层次、不同部门的用户授权访问,防止越权使用和非法使用。 1.4 项目目标 1) 建立长沙星沙供水运行管理系统通讯传输技术规范 技术规范制定的原则是紧密结合目前国内外各类管网监测和供水现场设备、仪器的现状,做到实时高效传输数据、满足远程监控的要求,同时又能兼顾未来通信技术发展的要求,形成规范文本,在系统建设中按照规范要求建立,在系统建设完成后按照该规范验收。 2) 建立稳定高效的数据通讯接入平台 通讯接入平台采用成熟的数据通
5、信技术进行设计开发,能够兼容3G/4G、GPRS、ADSL、光纤等社会通信资源,提供透明的网络传输,能够支持各通讯线路的自动切换。平台运行须稳定可靠,保证管网监测终端和各类供水泵站实时在线,保证监测数据高效、实时、准确的汇集,保证仪器反控指令及时下达,保证系统巡检各测点状态及时上传。数据通讯的交互机制及通讯协议符合本项目制订的长沙星沙供水运行管理系统通讯传输技术规范。 3) 建立终端监控平台 建立终端监控平台,提供对测点的远程控制管理和实时数据监视功能。远程控制管理包括下发控制命令(需现场集成商和仪器支持)、监视网络状态、监视站点设备运行状态;数据监视功能负责动态显示测点实时数据和站点仪器的运
6、行参数、环境数据。 4) 建立长沙星沙供水运行管理数据库 为避免出现信息孤岛现象,数据全部存放在数据服务器中,确保所有数据的唯一性和准确性。供水运行管理数据库需采用规范化的数据库结构,集中存储长沙星沙供水工程有限公司净水厂内生产运行数据、已建或新建供水监测站点的监测数据,并统一管理各类报警信息和状态信息。数据库设计上必须预留数据交换接口,能够与其他相关系统进行便捷的数据交换。 5) 建立长沙星沙水务供水运行管理应用服务平台 服务平台能实现供水运行管理所需的GIS应用、实时监控、安防监控、远程控制、历史查询、智能报警、系统管理、历史曲线等各项功能。第2章 系统详细功能要求 2.1 通讯传输技术规
7、范要求 通讯传输技术规范制定原则从数据传输的标准化、完整性、安全性、高效性、扩展性出发,为供水运行管理数据传输、汇总、交换提供统一的技术标准,提高长沙星沙供水工程有限公司对于供水的集中监管能力。规范将明确长沙星沙供水工程有限公司对于供水管网监测系统集成厂商的前端DTU与供水自动监控平台进行数据交换时遵循的数据交换格式、接口连接方式、数据交互机制等方面的内容,同时,必须保证充分的数据类型和数据长度的扩展,可以方便地扩展监测业务、监测项目、状态信息、报警信息、故障信息、历史曲线等。 2.2 数据采集系统 1) 数据采集系统负责整个系统的数据采集与控制,其中包括了对水厂内自控系统仪表的数据进行采集。
8、 2) 数据采集系统除了能够实时自动和随时手动采集监测数据外,还必须支持对设备运行状态、运行参数、停电复电以及数据采集系统自身故障信息等进行采集,对监测数据的采集率必须达到100%(以上仪器状态功能的采集需要原集成商开放相应接口)。 3) 数据采集系统的数据传输(与中心数据库的通讯)必须符合本项目制定的长沙星沙供水运行管理系统通讯传输技术规范。 4) 数据采集系统必须具备至少12个月的数据存储功能,以保证数据的完整性。 5) 对现场数据采集系统的查询必须以密码登陆形式进入,密码由用户自行设定;数据采集系统须具有硬件加密功能,以保证只对管理员用户的数据采集端口开放。 6) 数据采集系统兼容有线和
9、无线两种传输方式,支持轮询和主动上传两种数据上传方式,以无线传输方式为主,以实现交互式实时、在线、连续传输,同时对数据上传的周期可以进行设定和更改; 7) 数据采集系统必须具有系统断电后的自动重启和系统复位功能; 8) 数据采集系统应具有自动校时功能,以保证各子站所上传数据的同时性; 9) 基础参数设置应包括: 监测子站编号; 各监测指标报警上下限、水泵切换时间; 串口通讯参数(波特率、停止位、校验位); 用户账户参数; 通讯参数; 数据采集频率; 10) 当网络出现故障时,应能实现前端数据保存,网络恢复后,实现数据补传功能,将前端存储的数据补传至中心数据库。 11) 数据采集系统所配硬件设备
10、质量必须达到工业级水准(非民用)。 12) 对于建设过程中所涉及所有仪器设备的通讯等技术问题,由投标方自行解决,采购方不负责期间产生的任何费用 2.3 通讯传输系统 数据通讯系统包括数据转发和数据接入两部分,其中,数据转发作为通讯系统的客户端,由现场PLC完成,负责将数据采集系统采集的信息上传至监测中心。数据通讯系统需满足如下要求: 1) 适于多种网络环境,提供透明网络数据传输; 2) 除转发监测数据外,当出现故障报警、数据采集器自身的故障报警信息时,暂停发送监测数据并及时上传异常信息,做到数据主动上传,异常信息优先上传; 3) 判别数据采集系统的数据发送(是否已发送)状态,保证数据仅发送一次
11、,节省通讯传输数据量; 4) 自动识别网络状态,链路恢复正常时及时切换到数据发送状态发送数据; 5) 支持中心下发的控制命令,控制命令包括系统远程校时、发送频率设置、调取仪器状态、数据补调等; 6) 控制命令执行具有最高优先级,当系统接收到控制命令后便可立即执行,并把执行结果发送到信息中心,此后系统恢复到控制命令执行前的状态; 7) 当发送频率改变后,系统能够根据发送频率优化通讯参数(心跳参数、网络参数等),然后按照新设定的频率发送数据; 2.4 通讯网关 通讯网关应基于多线程的通讯驱动技术,以一对多的方式接收来自远程监测点的连接请求以及发出对远程监测点的连接指令。当连接建立后,即可以TCP/
12、IP方式与其交换数据,并验证数据有无正确传送。 2.5 智慧水务数据中心建设要求 2.5.1 建设原则 (1) 数据的标准性与规范性 数据库的设计除遵循数据库设计的软件行业标准外,还应该遵循国家、行业和地方的数据标准和规范,以方便数据交流、共享及功能的实行。 另外为了便于与其他系统之间进行数据交换,数据库设计须考虑已建系统的数据。 (2)数据的实用性与完整性 数据库设计应充分考虑水务业务管理工作的实际需要和现状,根据系统规模和实际需求,保证数据的实用性。 数据的完整性是业务应用的必要条件。需要能通过约束条件等控制方式来保证数据的完整性。约束条件可以检验进入数据库中的数据值,可以防止重复或冗余的
13、数据进入数据库。在系统中能利用约束条件来保证新建或修改后的数据能够遵循所定义的业务知识。 (3) 数据的独立性和可扩展性 要求数据库的数据具有独立性,独立于应用程序,使数据库的设计及其结构的变化不影响程序,反之亦然。另外数据库设计必须考虑其扩展性能,使系统后续增加新应用或新需求时不引起整个数据库结构大变动。 (4) 数据的安全性 数据库是整个信息系统的核心和基础,设计时必须保证安全性。通过设计一个合理和有效的备份和恢复策略,在数据库因天灾或人为因素等意外事故导致数据库系统毁坏时,能在最短的时间内恢复数据库。通过做好对数据库访问的授权设计,保证数据不被非法访问。 (5) 统一考虑空间、属性、设施
14、、模型数据的兼容性 要求数据库设计时充分考虑数据采集、数据入库、数据应用的紧密结合,能便于在空间数据的基础上进行设施及相关属性的管理和应用;空间数据格式设计时必须考虑与计算模型所需数据的结合,以利于模型数据直接使用空间及设施的相关数据。 (6) 数据分级管理机制 需要能根据系统访问角色,将用户分成领导决策分析用户、系统管理用户、运行浏览用户和运行调度用户等几个角色,分别赋予角色访问数据的权限和使用系统功能的权限,要能严格控制角色登录,实现数据的分级管理。 2.5.2 信息化标准规范 长沙星沙供水工程有限公司的标准信息化建设应建立在国家电子政务标准化体系及行业标准体系的基础上,并根据长沙星沙供水
15、工程有限公司的特点和实际需要加以补充和具体化。 相关行业标准体系应包括: GB/T 2260-2007 中华人民共和国行政区划代码 GB 57492006 生活饮用水卫生标准 CJ3020-93 生活饮用水水源水质标准 GB 5750-2006 生活饮用水卫生标准检验方法 2.5.3 智慧水务数据库集成要求 智慧水务数据库集成标准作为数据中心的建设基础,定义了数据中心的所有智慧水务数据库及其相关数据(对象及其属性)在集成、存储、加工和应用等各个阶段所应有的特征。 智慧水务数据集成标准的内容应包括数据分类、编码、属性信息指标、数据交换格式与共享规范、数据文件命名规则和质量控制标准,包含但不限于系
16、统所包含的对象、数据和业务规则,还应包括数据获取、存储等方面的定义和描述。标准编制必须遵循水务局智慧水务数据库集成标准,结合长沙星沙现状和发展目标,建立可维护、可扩展的数据标准体系。 该数据集成标准除了充分考虑智慧水务数据的存储、管理、访问、共享的同时,还须将其他水利、供水、排水业务数据等也同时规划,便于今后对其他监测系统的扩展和兼容。 要求通过实时/定时数据采集、供水数据库、公共基础库、水资源、水文化、水安全、水环境、水景观、数据分析展现、数据服务及共享交换接口(数据网关、数据统一访问接口)等,实现将各零散、原始数据汇总为可快速访问、有效的业务数据,为决策层提供科学有效的技术支撑。 2.5.
17、2.1 智慧水务数据标准设计要求 对数据采集、加工和应用全面规划,分析数据流、建立数据模型,形成数据信息资源应用与管理标准体系,整合所有水务信息智慧水务数据库,提出数据集成与信息共享的方法。 需要对系统的所有应用进行全面梳理与优化,运用信息工程的方法建立水务应用模型;通过对水务业务中所有应用与展现的规范化和结构化分析,进行数据流的定性和定量分析,从中抽取智慧水务的基本数据元素和基本表单;通过建立全范围水务的个性数据库,以概念数据库及逻辑数据库的方式构筑专业数据模型,并能通过体系结构模型指导物理实体库表的建设及实际应用系统的开发顺序。 2.5.2.1.1. 水质数据采集主题库 采集层需涵盖水厂、
18、供水管网在线监测实时监控信息。监测数据采集须包含管网压力、管网进水瞬时流量、电动阀开关状态、水厂进水出水余氯、进水出水浊度、进水出水COD、进水出水氨氮、PH,厂区进水出水流量、机组泵运行状态、机组泵运行频率、机组泵运行电流、机组泵累计运行时间、配电系统等。 给排水管网监控数据采集须包含城市给排水管网内的液位、流量、淤积、水质、压力等实时监测数据,管网报警数据,管网维护和检修数据等; 水厂出水水质数据采集为GB5749 -2006 标准引用CJ/T 206 中要求的检验项目须包含如下日、月检测数据: 日检测(9 项):浑浊度、色度、臭和味、肉眼可见物、余氯、细菌总数、总大肠菌群(检出以后再继续
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