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摘要:为了实现“更好服务产业、服务政府、服务市民”的总体目标,以上海市智慧供水管网应用示范项目为载体,结合信息化、网络、物联网、云计算、大数据等先进技术,将项目分为基础专业业务系统和智慧管网运行指挥中枢平台两部分,通过整体设计、分步实施,逐步实现项目整体建设目标。服务于生产和业务实际应用、服务于内部管控水平持续加强、服务于客户满意度不断提升。在达到客户满意度不断提升的成果之后,该系统更能间接的帮助水利企业获得更大的经营效益,在社会层面和经济层面都会带来较大的帮助。
关键词:智慧供水管网 信息系统 调度监测
一、前言
本项目在供水分公司已经建立的智慧管网信息化管理平台的基础上,充分挖掘业已整合的GIS、智能计量系统、外业系统、营销系统等业务系统数据,建设管网运行指挥中枢平台(以下简称“平台”)。项目技术路线是通过智能计量实现对物联网数据的采集、清洗、规整和存储,最后在上层智慧中枢进行综合应用。 为了保证多源化的数据可以共享,平台采用洋葱式架构搭建,以满足了核心业务的稳定性、业务功能的可扩展性和外部对接的灵活性。 核心业务层与数据适配层相互独立,可以保证在内部业务逻辑稳定的条件下,灵活地接驳外部数据来源、更换存储方式和展示形式。 核心业务层采用微服务架构(Micro Service),将业务功能封装在容器中,并通过容器的编排和调度,实现业务场景的灵活搭建与拓展。平台采用基于Spring Framework的Spring Boot来实现。本文着重介绍智能计量收集的数据在接入智能中枢平台的应用。
二、智能计量和智慧中枢两大主线
2、智慧供水管网建设
◆智能计量系统的采集与传输的方法
基于平台业务系统的逻辑和规则和应用场景就是要遵循以下方法:一般以自动或半自动半人工的方式校验读取的数据并进行规整化处理。加入智能表计管理和漏损管理的各类数据计算及分析。然后向平台专业业务系统共享数据。一站式的数据采集分析和传输,做到了数据庞大性和分析准确性,传输时效性的总和。
◆智慧管网运行指挥中枢平台运行模式
通过实时数据的监测、报警和远传视频监控实现管网的动态管理。以四级网格化配对为基础,结合水平衡分析、用户分析、设备报警、资产管理和空间信息展示等的漏损管理和外业统筹管理。通过整合管网GIS数据、实时监测数据、管网AR巡检、远程视频直播的重大活动综合管理。利用机器学习集成算法的水量预测模型的应用。结合在线水力模型的运行方案和实时模拟应用。通过大屏多维度展示设计,一屏总览每日运行数据。结合生产经营管理目标,对中长期KPI数据进行分析,全面洞悉运行、运营、客服等各方面管控水平。对DMA漏损闭环管理、在线设备故障闭环管理和用户用水异常管理进行实践。
3、智慧供水管网平台建设的内容和实现的功能
1.智慧供水管网之DMA分区漏损控制系统
供水与售水之间所产生的水量损失,将其称之为漏损。漏损不仅会加重供水企业的生产负荷量,而且导致供水企业消耗成本增加。采用DMA分区漏损控制系统,通过安装计量表,将供水管网这一整体进行区域分割,将庞大的管网分割成多个独立的供水区块,在对每个独立的供水区块进行独立监测,不仅分散了计量漏损的压力,而且更加精准细致的知晓哪个区块的漏损率高,哪个区块的漏损率低,将漏损范围进行缩小,能够更加快捷准确的进行漏损控制,同时节约了时间和资源成本。
2.智慧供水管网之供水管网GIS应用系统
通過GIS应用系统,利用GIS应用系统强大的查询分析设计和制图能力,实现整个供水管网系统设施,全面的信息化数字化,为管网设备管理,资产统计,规划设计,事故抢修,生产调度,运营收费和客户服务等方面的业务提供强力的支持,实现“人水和谐,服务社会”的目的。利用地理信息技术,首先能提供管网数据的更新,做到对管网的实时管理,长效管理,及时处理。在其次提供查询定位功能,对管网分布进行详细定位,根据地名道路定位可以根据设施属性查询。还能提供管网分析的功能以及三维展示功能,清晰的展示地下管网的相对位置。
3.智慧供水管网之管网巡查管理系统和配套手机APP
GPS供水管网智能巡查系统是借助GPS地理信息系统等数字地球网络技术,针对某水利企业所研制的,对于供水管网及其他相应设备巡查的管控道具。对于所有工作人员的巡查轨迹和实时定位,该系统都可以相应提供详细数据,对巡查质检,由人工管理转移为电子化信息技术管理,确保了巡察工作有效高效快速准确的开展。对于巡查工作的具体工作内容,包括阀门的锈蚀程度,水泵水压值等具体数值和情况,可以做到实时的上传记录保存,并且进行自动化数据分析,为设备的维修和更换做辅助决策。并且针对已出现的隐患问题制定维修工单,做到及时发现问题,及时解决问题。针对客户特别设计的配套手机APP,将智能供水排水数据功能融为一体,高效安全便捷, APP内还为客户展现了上百例排水成功的案例,拉近客户与水利公司的距离,给予客户更安全更放心的全面服务,各种隐患消息随时推送,快速跟踪,方便客户第一时间知道供水问题,迅速解决。
4.基础数据管理平台
通过建设该系统可以实现地区供水管网的数字化管理,供水管网埋在地下错综复杂,且随着供水能力的发展而逐渐扩增,如果没有规模庞大且完整的数据体系,其管网的整体控制和准确监测的难度将会加大。通过该平台可以实现供水管网的动态更新,为其他系统提供最新,详细的数据支撑。通过基础数据管理平台,将地下供水管网各方面的详细数据进行实时收集更新与分析,形成庞大的智能化数据库,不仅为其他系统提供详细的数据参照,更可以形成一个辅助管理和决策统一的管理平台。软件功能模块包括数据建库及更新、查询定位、CAD打印输出、管网设计编辑等模块。
四、智慧供水管网系统应用的效益分析
智慧供水管网系统在城市供水中的应用,其实际效益主要体现在以下几个方面:①智慧供水管网系统应用带来的社会效益。从社会效益层面来讲,智慧供水管网系统带来的直接好处就是实现了供水方便,相关供水质量和供水服务的整体提升,不仅有助于改善居民生活用水的质量,让人们可以安心用水,放心用水,更提升了整个城市水资源的利用率,漏损率的减少使得水资源的利用率大大提高,不仅有利于整个城市环境质量的提升,更会在整个社会上形成节约用水的良好风气,有助于构建和谐社会,坚持绿色发展理念,走可持续发展的道路。
②智慧供水管网系统应用带来的企业效益。基于供水管网系统网格化智能管理系统平台,将抄表催费、维修抢修、在线监控等各项业务工作逐步信息化、标准化。智慧供水管网系统带来的直接企业效益,就是减少了企业的漏损率,一定程度上节约了企业的资源成本,管网系统的实时性,准确性,高效性,细致性,也使得水利企业能够提供更好的供水服务。保证了整个供水服务的安全有效稳定。随着供水服务质量的提高,人们对该企业的信任度和满意度也会增加,对该企业的供水需求量也会增加。这会直接导致该企业的盈利能力的增强,同时对于该企业的品牌口碑和声誉也会大大提高,扩大了该企业的企业影响力,增强了经济效益。
参考文献
[1]孙国庆.基于GIS的智慧水务平台软件设计与实现[J].物联网技术,2017,7(06):100-102.
关键词:智慧供水管网 信息系统 调度监测
一、前言
本项目在供水分公司已经建立的智慧管网信息化管理平台的基础上,充分挖掘业已整合的GIS、智能计量系统、外业系统、营销系统等业务系统数据,建设管网运行指挥中枢平台(以下简称“平台”)。项目技术路线是通过智能计量实现对物联网数据的采集、清洗、规整和存储,最后在上层智慧中枢进行综合应用。 为了保证多源化的数据可以共享,平台采用洋葱式架构搭建,以满足了核心业务的稳定性、业务功能的可扩展性和外部对接的灵活性。 核心业务层与数据适配层相互独立,可以保证在内部业务逻辑稳定的条件下,灵活地接驳外部数据来源、更换存储方式和展示形式。 核心业务层采用微服务架构(Micro Service),将业务功能封装在容器中,并通过容器的编排和调度,实现业务场景的灵活搭建与拓展。平台采用基于Spring Framework的Spring Boot来实现。本文着重介绍智能计量收集的数据在接入智能中枢平台的应用。
二、智能计量和智慧中枢两大主线
2、智慧供水管网建设
◆智能计量系统的采集与传输的方法
基于平台业务系统的逻辑和规则和应用场景就是要遵循以下方法:一般以自动或半自动半人工的方式校验读取的数据并进行规整化处理。加入智能表计管理和漏损管理的各类数据计算及分析。然后向平台专业业务系统共享数据。一站式的数据采集分析和传输,做到了数据庞大性和分析准确性,传输时效性的总和。
◆智慧管网运行指挥中枢平台运行模式
通过实时数据的监测、报警和远传视频监控实现管网的动态管理。以四级网格化配对为基础,结合水平衡分析、用户分析、设备报警、资产管理和空间信息展示等的漏损管理和外业统筹管理。通过整合管网GIS数据、实时监测数据、管网AR巡检、远程视频直播的重大活动综合管理。利用机器学习集成算法的水量预测模型的应用。结合在线水力模型的运行方案和实时模拟应用。通过大屏多维度展示设计,一屏总览每日运行数据。结合生产经营管理目标,对中长期KPI数据进行分析,全面洞悉运行、运营、客服等各方面管控水平。对DMA漏损闭环管理、在线设备故障闭环管理和用户用水异常管理进行实践。
3、智慧供水管网平台建设的内容和实现的功能
1.智慧供水管网之DMA分区漏损控制系统
供水与售水之间所产生的水量损失,将其称之为漏损。漏损不仅会加重供水企业的生产负荷量,而且导致供水企业消耗成本增加。采用DMA分区漏损控制系统,通过安装计量表,将供水管网这一整体进行区域分割,将庞大的管网分割成多个独立的供水区块,在对每个独立的供水区块进行独立监测,不仅分散了计量漏损的压力,而且更加精准细致的知晓哪个区块的漏损率高,哪个区块的漏损率低,将漏损范围进行缩小,能够更加快捷准确的进行漏损控制,同时节约了时间和资源成本。
2.智慧供水管网之供水管网GIS应用系统
通過GIS应用系统,利用GIS应用系统强大的查询分析设计和制图能力,实现整个供水管网系统设施,全面的信息化数字化,为管网设备管理,资产统计,规划设计,事故抢修,生产调度,运营收费和客户服务等方面的业务提供强力的支持,实现“人水和谐,服务社会”的目的。利用地理信息技术,首先能提供管网数据的更新,做到对管网的实时管理,长效管理,及时处理。在其次提供查询定位功能,对管网分布进行详细定位,根据地名道路定位可以根据设施属性查询。还能提供管网分析的功能以及三维展示功能,清晰的展示地下管网的相对位置。
3.智慧供水管网之管网巡查管理系统和配套手机APP
GPS供水管网智能巡查系统是借助GPS地理信息系统等数字地球网络技术,针对某水利企业所研制的,对于供水管网及其他相应设备巡查的管控道具。对于所有工作人员的巡查轨迹和实时定位,该系统都可以相应提供详细数据,对巡查质检,由人工管理转移为电子化信息技术管理,确保了巡察工作有效高效快速准确的开展。对于巡查工作的具体工作内容,包括阀门的锈蚀程度,水泵水压值等具体数值和情况,可以做到实时的上传记录保存,并且进行自动化数据分析,为设备的维修和更换做辅助决策。并且针对已出现的隐患问题制定维修工单,做到及时发现问题,及时解决问题。针对客户特别设计的配套手机APP,将智能供水排水数据功能融为一体,高效安全便捷, APP内还为客户展现了上百例排水成功的案例,拉近客户与水利公司的距离,给予客户更安全更放心的全面服务,各种隐患消息随时推送,快速跟踪,方便客户第一时间知道供水问题,迅速解决。
4.基础数据管理平台
通过建设该系统可以实现地区供水管网的数字化管理,供水管网埋在地下错综复杂,且随着供水能力的发展而逐渐扩增,如果没有规模庞大且完整的数据体系,其管网的整体控制和准确监测的难度将会加大。通过该平台可以实现供水管网的动态更新,为其他系统提供最新,详细的数据支撑。通过基础数据管理平台,将地下供水管网各方面的详细数据进行实时收集更新与分析,形成庞大的智能化数据库,不仅为其他系统提供详细的数据参照,更可以形成一个辅助管理和决策统一的管理平台。软件功能模块包括数据建库及更新、查询定位、CAD打印输出、管网设计编辑等模块。
四、智慧供水管网系统应用的效益分析
智慧供水管网系统在城市供水中的应用,其实际效益主要体现在以下几个方面:①智慧供水管网系统应用带来的社会效益。从社会效益层面来讲,智慧供水管网系统带来的直接好处就是实现了供水方便,相关供水质量和供水服务的整体提升,不仅有助于改善居民生活用水的质量,让人们可以安心用水,放心用水,更提升了整个城市水资源的利用率,漏损率的减少使得水资源的利用率大大提高,不仅有利于整个城市环境质量的提升,更会在整个社会上形成节约用水的良好风气,有助于构建和谐社会,坚持绿色发展理念,走可持续发展的道路。
②智慧供水管网系统应用带来的企业效益。基于供水管网系统网格化智能管理系统平台,将抄表催费、维修抢修、在线监控等各项业务工作逐步信息化、标准化。智慧供水管网系统带来的直接企业效益,就是减少了企业的漏损率,一定程度上节约了企业的资源成本,管网系统的实时性,准确性,高效性,细致性,也使得水利企业能够提供更好的供水服务。保证了整个供水服务的安全有效稳定。随着供水服务质量的提高,人们对该企业的信任度和满意度也会增加,对该企业的供水需求量也会增加。这会直接导致该企业的盈利能力的增强,同时对于该企业的品牌口碑和声誉也会大大提高,扩大了该企业的企业影响力,增强了经济效益。
参考文献
[1]孙国庆.基于GIS的智慧水务平台软件设计与实现[J].物联网技术,2017,7(06):100-102.