TACEF 034-2022 城镇供水管网数字化技术指南

ICS91.140.60CCSP40/44T/ACEF034－2022城镇供水管网数字化技术指南Technicalguidelinesfordigitizationofurbanwatersupplynetworks2022-07-14发布2022-08-01实施中华环保联合会发布团体标准T/ACEF034－2022I目次前言.......................................................................11范围.......................................................................12规范性引用文件.............................................................13术语和定义.................................................................14总体要求...................................................................25系统架构...................................................................36数据采集与传输..............................................................47管网地理信息系统............................................................58管网模型系统................................................................79智能化管理..................................................................810信息安全..................................................................10资料性附录A（专业名词中英文对照表)..........................................12T/ACEF034－2022前言本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由东华大学提出。本文件由中华环保联合会归口。本文件主编单位：东华大学、上海威派格智慧水务股份有限公司、中华环保联合会水环境治理专业委员会本文件参编单位：上海城投水务（集团）有限公司、深圳市拓安信计控仪表有限公司、上海三高计算机中心股份有限公司、浙江清华长三角研究院、上海市自来水奉贤有限公司、大连理工大学、佛山水务环保股份有限公司、上海肯特仪表股份有限公司、普元信息技术股份有限公司、上海韵水工程设计有限公司、东港市自来水公司、成都秦川物联网科技股份有限公司、上海敢创科技有限公司、西安航天自动化股份有限公司、广东巍智科技有限公司、深圳市凯纳福科技有限公司、重庆金越水务有限公司、熊猫智慧水务有限公司、南京市市政设计研究院有限责任公司、宁波水表（集团）股份有限公司、上海凯泉泵业（集团）有限公司、深圳市捷先数码科技股份有限公司、鸿基骏业环保科技有限公司、赫里奥（苏州）科技有限公司、长江空间信息技术工程有限公司（武汉）、山东文远环保科技股份有限公司、天健创新（北京）监测仪表股份有限公司、上海万朗水务科技集团有限公司。本文件主要起草人：舒诗湖、王圣、戚雷强、刘海星、丁凯、黄强、詹益鸿、朱延平、何芳、袁文麒、安淑萍、刘辛悦、樊雪莲、张继锋、韩冰、陈伟、崔红军、苏宇刚、梁永增、陶建科、胡嘉宁、侯金霞、蒋永辉、徐兆凯、琚成、陶怡、于宝财、张垒、廖家关、丁都、王冠、闫继民、姜振波、张伟毅、陈健、张声、李乐楠、邱岩、张力、义崇政、张午、齐文、刘俊顿、唐海华、罗贤达、孙建东、杨坤、严棋、赵欣、耿冰、庞愉文、帖君、丁瑞好。T/ACEF034－20221城镇供水管网数字化技术指南1范围本文件规定了城镇供水管网数字化总体架构、数据采集与传输、地理信息系统、管网模型系统、智能化管理和信息安全等方面的技术要求。本文件适用于供水单位开展城镇供水管网数字化系统的建设和运维管理工作，也可用于规划设计单位、研究院所、咨询公司和政府监管部门等开展城镇供水管网数字化工作的参考。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T18578城市地理信息系统设计规范GB/T20273信息安全技术数据库管理系统安全技术要求GB/T22080信息安全技术信息安全管理体系要求GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T25070信息安全技术网络安全等级保护安全设计技术要求GB/T30319基础地理信息数据库基本规定GB/T33448数字城市地理信息公共平台运行服务质量规范GB/T36333智慧城市顶层设计指南GB/T36625.2智慧城市数据融合第2部分：数据编码规范GB/T36625.5智慧城市数据融合第5部分：市政基础设施数据元素GB/T37721信息技术大数据分析系统功能要求GB/T51399云计算基础设施工程技术标准CJJ61城市地下管线探测技术规程CJJ/T100城市基础地理信息系统技术标准CJJ207城镇供水管网运行、维护及安全技术规程CJJ/T271城镇供水水质在线监测技术标准CJ/T298城镇供水营业收费管理信息系统CJ/T541城镇供水管理信息系统基础信息分类与编码规则JG/T162民用建筑远传抄表系统3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1智慧水务smartwater通过新一代信息技术与水务技术的深度融合，充分发掘数据价值和逻辑关系，实现水务T/ACEF034－20222业务系统的控制智能化、数据资源化、管理精确化、决策智慧化，保障水务设施安全运行，使水务业务运营更高效、管理更科学和服务更优质。3.2管网数字化pipenetworksdigitallization将供水管网系统进行数字化管理的过程。包括管网地理信息系统、管网模型系统、管网智能调度系统等管网数字化系统的建设、运行和更新维护等。3.3管网模型pipenetworksmodel利用数学公式、逻辑准则和数学算法描述供水管网中节点和管段水流运动和水质变化，用以表达和分析整个管网内水流运动和水质变化规律及其运行状态的计算机仿真系统，包括离线模型（含静态模型和动态模型）、在线模型等。3.4动态模型dynamicmodel对连续多个时段进行动态模拟的管网模型，常用于供水管网运行状态诊断、优化调度和水质模拟等，也叫EPS模型。3.5在线模型onlinemodel与SCADA系统连接，具备运行数据自动更新、定时自动仿真计算功能的管网模型系统；其中，延迟时间在5min以内的在线模型均可认为是广义上的实时模型。3.6管网资产管理pipenetworksassetmanagement对供水管网系统相关资产进行全生命周期管理的过程。包括建立台账、风险评估、维修养护、更新改造和资产报废等。3.7智能化管理intelligentmanagement采用人工智能、云计算、大数据分析等技术对供水管网实施智能管理的过程，包括智能监测、智能评估、智能预警、智能调度等。4总体要求4.1应根据智慧水务总体架构的规划设计，确定对城镇供水管网数字化建设、应用和管理的要求，并应符合GB/T36333的规定。4.2应制定供水管网数字化建设规划，科学有序开展供水管网数字化系统建设和系统应用；T/ACEF034－20223系统建设和运维管理应符合GB55026和CJJ207的规定。4.3供水管网资产管理宜利用数字化工具开展管网资产评估，全生命周期成本管理等；通过数字化技术分析识别关键资产，基于评估结果开展分级运营养护，制定更新改造计划。4.4以下情况应采用数字化技术：——供水管网巡检养护管理，数字化技术包括但不限于移动版GIS系统、电子标签、二维码、无人机和VR/AR技术等。——供水管网调度管理，数字化技术包括但不限于SCADA系统、管网模型系统、供水优化调度技术等。——供水管网漏损管理，数字化技术包括但不限于管网分区计量管理系统、管网压力管理系统、管网漏损控制信息系统等。——供水管网水质管理，数字化技术包括但不限于水质在线监测和预警系统、管网水质模型等。——二次供水管理，数字化技术包括但不限于二次供水设备管理系统、三维GIS系统、能耗分析系统等。——供水营收与客服管理，数字化技术包括但不限于营业收费系统、客户服务系统、水表管理系统等。——供水管网其他业务管理，数字化技术包括但不限于智能机器人、数字孪生、卫星技术等。5系统架构5.1一般规定5.1.1城市供水管网数字化平台总体架构宜包括图1所示数据层、应用层和展示层等，平台运行服务应符合GB/T33448的要求。图1供水管网数字化技术架构5.1.2大数据分析、人工智能等信息技术在供水管网数字化中的应用应符合GB/T37721的要求。5.1.3供水管网数字化网络环境宜符合安全性、开放性、兼容性、可扩展性和可靠性要求。5.1.4供水管网信息分类应符合CJ/T541的规定，数据库应符合GB/T30319的要求。5.2数据层数据层数据采集、传输、存储、评估、处理、更新、维护等应用层管网GIS系统、SCADA系统、模型系统、集成应用等展示层管网一张图、KPI展示、方案展示、综合展示和专项展示等T/ACEF034－202245.2.1城镇供水设施类数据元素技术要求应符合GB/T36625.5的规定，数据编码规范应符合GB/T36625.2的规定。5.2.2供水管网数据采集和传输应符合CJJ207的规定，应根据现有条件和后续需求选择相应的本地服务器或云平台进行数据管理和应用。5.2.3云平台应支撑私有云、公有云、混合云等多种基础环境，具备跨平台部署和应用能力。5.2.4采用云计算架构的供水管网管理信息系统的，其云计算基础设施应符合GB/T51399的要求。5.3应用层5.3.1供水管网基础数据更新维护应在数据层统一管理，供水管网GIS系统、SCADA系统和管网模型系统应从数据层调用数据开展相应的应用分析。5.3.2单一的信息系统建设应考虑后续发展的需求，预留接口和扩容空间。5.3.3各信息系统间的数据应开放共享，打通系统间数据壁垒和信息孤岛。5.4展示层5.4.1宜建立集成应用和综合展示信息平台，打破单一系统的信息孤岛，发挥大数据分析的作用，提升供水管网智能管理水平。5.4.2集成应用和综合展示应重点考虑供水管网水质保障、漏损控制和系统节能减碳等核心需求，保障供水管网运行安全，提升供水效率和服务水平。5.4.3面向专业部门的数字化展示，应符合其业务管理需求；面向公众的数字化展示，宜满足科普和信息公开的需求。6数据采集与传输6.1一般规定6.1.1供水单位应采集管网运维过程中的管网压力、管道流量、水池水位、漏失信号、增压泵站信息、阀门开启度、用户水量、管网水质等数据，并结合GIS及其他公用事业数据开展大数据分析。6.1.2应在供水管网和泵站关键环节设置在线监测设备，实时掌握水压、水量和水质等运行参数的变化情况；监测点数量和布点宜根据应用目标结合现场情况、管网模型和智能算法进行优化，并应符合CJJ207的规定。6.1.3数据传输分无线远传、有线传输等方式，选择传输方式应遵守经济合理、技术先进的原则。6.1.4数据采集和传输频率应根据需求和设备电池电量设定；宜1-15分钟采集一次，1-6小时传输一次，数据上传时间间隔不