供水设施在线监测一张网与总体框架图及分层描述.docx
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1、供水设施在线监测一张网与总体框架图及分层描述供水设施在线监测一张网是基于物联网、GlS云计算、大数据等技术,结合供水行业特点,对城市供水管网及设施进行全方位的在线监测,分析管网关键数据、日常数据和设施设备的运行参数,评估供水系统及设施的运行状态、运行效能、故障占比和巡检维护状态,保障供水管网正常运行的智慧管理工具。其总体架构图如下:供水设施在线监测“一张网”的总体框架由设备设施层、ICT基础设施层、智慧水务数据资源池、业务平台层、应用层、用户层构成。设备设施层在供水设施在线监测系统中,设备设施层是非常重要的一部分,包括供水设施设备、监测设备和智能终端设备的统一接入和管理。供水设施设备主要指供水
2、管网、水泵、阀门等设备,监测设备用于实时监测供水系统的运行状态,比如压力、流量、水质等参数。智能终端设备则可以用于远程控制和数据传输,比如智能传感器、智能控制器等。这些设备共同组成了设备设施层,为供水系统的在线监测和管理提供了基础支持。通过这些设备,可以实现对供水系统的实时监测、远程控制和数据采集,从而提高供水系统的运行效率和安全性。ICT基础设施层ICT基础设施层在供水设施在线监测系统中扮演着至关重要的角色,包括混合云基础设施和网络基础设施。混合云基础设施提供了灵活的计算和存储资源,使得监测系统可以根据需求扩展或缩减计算能力,同时提供了数据存储和备份的支持,确保数据的安全性和可靠性。网络基础
3、设施则负责数据的传输和通信,确保各个设备和系统之间可以高效地互联互通。通过ICT基础设施层的支持,监测系统可以实现数据的高效管理、快速响应和远程访问,为供水设施的监测和管理提供了强大的技术支持。数据资源池数据资源池在供水设施在线监测系统中扮演着非常重要的角色,它是设施设备层采集的各类数据的集中存储和管理中心。数据资源池会对采集到的数据按照类型和内容进行处理,并将其存入不同的数据库中,比如基础地理信息库、监测数据库、专题数据库和模型数据库等。基础地理信息库用于存储供水设施的地理位置信息,监测数据库用于存储实时监测数据,专题数据库则专门存储特定领域的数据,模型数据库则可以存储各种建模和分析所需的数
4、据。通过数据资源池的建设,监测系统可以实现数据的集中管理、快速检索和分析,对供水数据资源进行全面梳理,构建形成供水一张图综合数据库。业务平台层业务平台层在供水设施在线监测系统中扮演着关键的角色,主要以中间件和公共服务为核心,为整个系统提供统一的基础支持。这一层面向用户和应用层,提供了诸如资产管理、设备管理、工单管理等应用业务中心的功能。中间件可以帮助不同系统和应用之间实现数据交换和通信,确保系统的互联互通。公共服务则提供了系统级别的服务,比如安全认证、日志记录、监控管理等,为整个系统提供了稳定和安全的运行环境。通过业务平台层的建设,监测系统可以实现各个功能模块的统一管理和协同工作,提高系统的整
5、体效率和可靠性。应用层应用层在供水设施在线监测系统中是直接面向用户和业务需求的关键部分,它结合水司的具体业务需求、管理方式和工作流程,构建供水设施在线监测系统,实现对水厂、管网、泵站、设备、漏损等的实时监测。通过应用层,可以为供水企业提供精准高效的监测平台和个性化的数据分析体系,帮助企业监测供水设施的运行状态,及时发现问题并采取相应措施,提高供水系统的运行效率和安全性。应用层的定制化设计可以根据不同水司的需求进行灵活调整,满足企业的实际需求,为企业决策提供科学依据,助力企业的发展和管理。用户层用户层则是最终的使用者,可以通过界面来获取所需的信息和服务。标准规范体系标准规范在供水一张图系统中起着
6、至关重要的作用,它们被用于确保系统中各个组成部分的协调工作,实现各类信息的相互联通。通过制定和遵守标准规范,可以确保不同部分之间的数据交换和通信流畅无阻,提高系统的整体运行效率和数据的准确性。标准规范可以涵盖数据格式、接口标准、通信协议、安全标准等方面,确保系统在各种情况下都能够稳定可靠地运行,并且不同系统之间可以无障碍地交换信息。因此,遵循标准规范是供水一张图系统设计和运行的关键,有助于实现系统的互联互通,提高整体管理水平和效率。信息安全体系在全面分析和评估供水一张图各要素的价值、风险、脆弱性及所面临的威胁基础之上,遵照中华人民共和国网络安全法和等级保护制度的要求,结合供水设施在线监测一张网
7、安全管理需求,构建供水设施在线监测一张网信息安全体系,保障系统安全运行的稳定可靠。供水设施在线监测“一张网”供水设施在线监测一张网是基于物联网、GlS云计算、大数据等技术,结合供水行业特点,对城市供水管网及设施进行全方位的在线监测,分析管网关键数据、日常数据和设施设备的运行参数,评估供水系统及设施的运行状态、运行效能、故障占比和巡检维护状态,保障供水管网正常运行的智慧管理工具。系统通过在线监测和移动终端结合,调度管理与巡检维护联动,建立起“实时监控、部门协同、预警决策、快速响应的机制,实现供水管网设施的监测、分析、预警、维护的集中管理,辅助管理者进行科学决策,帮助工作人员精确判断管网运行情况,
8、提高处理日常问题的效率和应对突发事件的能力。一、需求分析(一)政策要求随着物联网、云计算、大数据等新技术与水务行业不断融合,智慧水务处于行业发展的黄金时期,住房城乡建设部、国家发展改革委发布了全国城市市政基础设施规划建设“十三五”规划,支持水务行业智慧化、信息化的快速发展。(二)业务需求1 .水厂监测的需求水厂是供水系统的重要环节,包括制水、净水、供水、供水量、出厂水质、出厂水压、能耗、用药量等核心要素,直接影响饮用水安全、供水质量、调度管理效率等。水厂的自动控制数据、在线监测数据、取水泵站和出厂水泵站的运行数据等都是需要重点监测的数据,工作人员可根据这些数据做出相应的决策,结合用水需求制订供
9、水计划,调整制水工艺及巡检维护计划,保证水厂安全稳定运行,实现保质保量供水。2 .管网监测需求供水管网具有设施多、分布广、结构复杂、深埋于地下等特点,目前供水管网运行存在漏损严重、水质污染、运行能耗高、运营效率低、非法用水、缺乏有效监控和科学调度等问题,管网改造和管网巡检缺乏科学的数据支撑。这些问题依靠传统管理手段已经无法有效解决,数字化的管网建设是管网管理的迫切需求。3 .决策分析需求系统将采集的管网数据进行处理、分析,挖掘数据价值,将数据转化成有用的信息,用于判断水厂运行、管网水力、泵房能耗、管网安全事故等。从多个维度分析数据,判断发展趋势,为供水管理决策提供多元化的数据支撑,使供水更加科
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