污水处理运维管理云平台系统设计方案

污水处理运维管理云平台系统建设方案2019.2.28目录一系统需求...............................................................................................21.需求分析............................................................................................22.建设目标............................................................................................33.设计原则............................................................................................3二系统介绍...............................................................................................51.系统总体设计....................................................................................52.系统数据采集结构............................................................................73.系统功能............................................................................................84.系统特点..........................................................................................10三服务器配置........................................................................................111.服务器搭建方式..............................................................................112.服务器硬件选型方案......................................................................123.服务器集群方案............................................................................13四.建设污水处理云监控平台作用和意义.............................................13一系统需求1.需求分析伴随着中国经济的飞速发展，人均GDP的不断增长，人们在享受着丰富的物质生活的同时也将面临着环境的被污染。提到水源恶性污染，人们首先想到的解决办法就是污水处理厂。由于污染源的数量多且分布广，这也使污水处理厂有了一定的局限性，使污水处理企业对管理水平的要求、对成本控制的要求在不断提升。以各种设备的PLC为中心，通讯网关为媒介，实现生产运行情况的实时监测、生产运行数据的可靠存储与查询等。该系统将原本分散分布于各地的污水处理厂的生产运行数据进行自动采集并实时存储和管理，公司管理人员可通过web网页对各厂、站的远程监测及运行数据查询。通过该系统，为企业建立一个生产运行监控管理的综合化信息平台，使运营管理向专业化、实时化和智能化发展。2.建设目标利用物联网、大数据、移动互联、计算机等新技术，实现流域系统智能化感知、精细化管理、智慧化决策，对流域需求做出智能响应，为管理者提供快捷、方便的服务。改变流域治理的传统方式，由粗放管理向科学管理转变，由单纯的工程管理向工程设施、水域岸线资源、办公、智慧决策等全方位管理转变，实现物联感知、云端通讯、科学管理、智慧决策、预测预报等，提高我公司在流域治理方面的综合技术实力和影响力。实现上述转变的途径是采用计算机和现代通讯技术，建立流域综合数据自动化管理系统。3.系统设计原则标准化整个监控系统的设计符合国家标准或国际标准。系统软件、硬件均采用标准化设计，提供开放的接口，可与不同供应商的设备及软件系统互联互通。稳定性数据采集器采用嵌入式实时Linux操作系统和专用的硬件结构，性能稳定可靠，保证系统整体的稳定，尤其适合在环境比较复杂、可靠性要求较高的环境中运行。WEB系统平台采用J2EE业内专业级的开发框架，满足大数据采集、大容量数据存储和高并发的数据访问请求。经济性系统开发运行平台均采用当今最为通用的各种操作系统和开发工具，充分利用了我们在其它监控领域中成功应用的中间件和模块，大大减少在系统平台方面的投入，具有极高的性价比。先进性基于组态软件的设计理念，以一套通用平台，解决能源数据采集、现地SCADA监控、云平台数据分析、手机App运维管理。扩展性整个系统具有进一步扩展功能的能力，可以很好的适应现代智能管控的需求。保证用户在系统上进行有效的开发和使用，并为今后的发展提供一个良好的环境。可充分利用和保护现有网络资源便于当前以及以后的扩建；平台服务器具备扩展和堆叠能力，便于不同级别的中心整合与扩建，系统必须具有很强的监控点数、存储空间扩容能力。实用性以实时数据库为依托，可多用户多画面实时监控、远程控制、可连接多种报警设备完全满足用户的监控要求。安全性平台监控系统安全性在管理中是关键问题之一，安全性分为数据安全和信息安全，在上述三方面有如下要求：数据安全：对数据进行多级别、分布式的存储，数据不容易受到破坏。数据的AES加密机制，保证数据在网络传输过程中的安全，不会被截获、篡改和利用；信息安全：所有配置信息、管理信息、日志信息均存放在中心数据库，实行信息集中管理；分级授权：对下属管理员的应用功能、访问范围进行授权。由下属管理员对所属机构操作员的应用功能、访问范围进行授权和管理。二系统介绍1.系统总体设计针对行业现状和需求，遵循SOA架构进行总体设计，主要包括基础设施、业务系统、数据资源、数据管理工具、业务服务、综合应用和标准规范与安全保障体系等七部分，如下图所示：运维管理供水运营调度指挥平台地形与管网更新工具数据资源基础设施层操作系统数据库防火墙服务器综合应用基础软件硬件环境客户端网络VPN机房移动设备局域网无线网外业探测检查建库中间件...数据管理业务服务管网GIS系统基础地形数据电子地图基础地形图管网数据规划管网图管网GIS数据库集成业务数据库集成营收数据集成热线数据集成SCADA数据其它业务数据巡检抢修数据库热线数据库营业数据库SCDA数据库LIMS数据库平台数据系统运行数据文件数据多媒体数据管网工程数据库…离线编辑瓦片缓存裁剪业务数据集成工具热线数据集成SCADA数据集成营收数据集成后台运行分析工具（事务）数据后台汇总统计工具数据同步备份工具LIMS系统数据集成用户权限管理日志管理配置管理统计分析综合应用分析服务GIS查询分析服务实时监测数据服务业务汇总统计服务服务管理服务发布服务监控服务管理业务系统SCADA系统营业收费系统客服热线系统LIMS系统水厂自动化系统巡检抢修系统内部工单系统工程管理系统集成水厂自动化数据标准规范体系安全保障体系水厂工艺数据集成内部工单应用服务供水运营业务工单平台供水运营移动工单系统基础设施：主要包括服务器、PC客户端、智能手机、监控大屏，操作系统、数据库系统、安全防护软件、中间件，局域网、VPN、无线网等基础软硬件网络环境。业务系统：除了已经建设的管网GIS、SCADA、热线、营业收费等业务系统外，还将扩展巡检抢修系统、短信平台、工程管理系统，来实现各业务领域工作的日常开展，要同时遵循运营调度数据中心和运营调度指挥平台的数据集成、业务协同的要求。数据资源：重新规划整理构建集成地形数据库、管网数据库、运营调度运行数据库；建立各类文档、图片、表格、视频等文件资源库，存放非结构化数据；集成整合在线监测数据库和各领域业务数据库。数据管理工具：提供地形图管网图的更新维护工具，各业务系统数据集成更新工具，后台分析汇总工具，以及双机热备数据同步更新工具。业务服务：采用面向资源的标准SOAP、REST服务，提供GIS查询分析服务、实时数据监测服务、业务数据汇总统计服务和综合应用分析服务等接口，并对服务的发布和应用统一管理和监控。综合应用：即运营调度指挥平台客户端、运营业务工单平台客户端、运营移动工单系统，主体分别采用Flex富客户端技术、JavaScript技术、Android平台进行开发，实现企业的运营监控、实时监控、运营分析和运营调度。以国家和行业标准规范为基础，结合实际制定一套符合行业运行的规范体系，主要包括数据处理规范、接口规范、数据系统使用规范、服务器管理规范等等来保证系统安全稳定的运行。2.系统数据采集结构系统采用三层高可用的结构，既可以完成终端层数据采集，也可以完成现地数据采集，并可以将数据发送到云平台。3.系统功能(1)数据监控--监测设备的所有数据，使原本分散的设备统一管理，其中包括：※水质监测：进出水的pH值、电导率、氨氮、溶解氧、浊度、化学需氧量（COD）、总磷（TP）、氯化物、挥发酚等物质的含量；※水位监测：处理厂内接触池、初沉池、二沉池、气浮池等水池的水位监测；※水量监测：监测管道、明渠等进/出水的瞬时流量、累计流量；※设备监测：设备运行的电压、电流，水泵、格栅机、水处理设备等设备的工作状态。平台通过模拟三维形式，通过动画、数据变化、工艺图等多种方式展现现场设备和项目运行状态。(2)远程控制※远程控制格栅机、提升泵、鼓风机、加氯设备的启动、停止，远程控制开关，远程调节摄像头。※远程下发设置参数，调节压力等；(3)视频监控--支持视频实时监控，通过摄像机查看重要工位、工艺环节的实时图像，并可以通过云台控制摄像机的方向转动，支持数据和视频在同一屏幕展示。(4)报警分析--支持包括上下限越位、开关量变位、状态变化/不变化、通信故障、持续时间等多种类型；支持多端告警；自定义告警模板、等级、告警声音；可根据警情派发工单，及时处理警情。如：※数据越限※水质超标※水位异常※设备离线报警等等(5)数据查询--平台支持历史数据查询，支持维修维检记录查询、操作日志查询。※历史数据查询对比---查询历史纪录，并且支持不同设备、不同指标查询对比，支持查询曲线导出。※维修维检、工单记录查询---维修人员每次维检维修都会记录在平台上，可自主查询。※操作日志查询---详细记录操作人员操作的点位、点位状态、操作成功与否。(6)数据分析及报表统计--平台将各级的污水处理系统数据进行汇总后，通过大数据技术分析统计，报表的展示方式多样化，数据和图表相配合。※进厂和出厂水质、※进厂和出厂瞬时流量、累计流量※沉淀池和贮泥池液位变化、※同比、环比分析(7)运维管理--系统通过收集到的故障报警信息，按照告警信息准确的下达维修任务并精确到故障点，及时通知维修人员。(8)设备管理※设备台账管理---对关键和主要设备建立设备档案；※设备维护管理---提前保养提示，定时提醒超期未执行的计划，今日到期计划，明日到期计划，本月计划等等。※设备维修管理---维修记录、记录维修时间、更换配件等图文手机上传。形成最终的设备《全生命周期管理》报告。4.系统特点宽接入系统可以接入各类型不同的设备，各种数据均可通过数据采集器（QT241N）进行数据采集，采集完成的数据，可以无缝接入到系统平台实时性数据采集与上传的频率可以达到秒级刷新，并能通过实时画面反馈到系统前端，供用户及时观察扩展性系统预留包括数据分