智慧供水解决方案

智慧供水解决方案前言地球的空间是有限的，地球的资源也是是有限的，但相对的人类的诉求却是无限的。同样水资源对于人类来说也是有限的，怎样使有限的水资源可再生、可循环利用、可持续来满足人类无限的需求是我们急须解决的问题。基于现状，我们展望未来，提出了“智慧供水”的解决方案。“智慧供水”的基本框架如图：第1章综述1.1项目概况随着城市化水平的发展，水司近年也在高速发展，供水问题得到广泛关注,但历年供水管网改造经费投入较少,供水管网综合情况不清,供水管网的管理很困难，常出现爆管事故，用户端的水质影响较大,每天漏损较严重，主要原因如下：1）资料缺乏，频繁发生施工事故导致供水系统被破坏。2）数据标准不完善，数据管理维护分散。3）管理手段落后，供水管网巡查难度大。4）缺少一个供水管网数据库管理平台。5)缺乏专业的供水网格模型专业分析及管理工具，对供水管网数据（含管网图形、管线、阀门等重点设施和开口等资料）不能实现全面而准确的综合管理，不能随时掌握水司供水系统的最新资料，缺少一个能够支撑供水管网管理、规划设计、运行调度、决策管理的系统平台。以上的问题我们要如何解决呢？这是目前自来水公司面临的紧迫问题，必须要找出一套解决方案出来。1.2“智慧供水”的概念基于上述问题，我司提出了“智慧供水”的概念。智慧（Wisdom，Wit）：对事物能迅速、灵活、正确地理解和解决的能力；供水（watersupply）：按一定质量要求，供给不同的用户和用水地区一定水量的措施。通过射频识别技术、物联网技术、云计算技术等新一代信息技术，可以将水厂工程基础设施、供水管网基础设施、供水社区基础设施、地理基础设施等供水相关的基础设施连接起来，使其成为新一代的智慧化基础设施，使供水各领域、各系统之间的内在关系更为明确，实现全面感知、泛在互联、普适计算与融合应用。智慧供水建设是将信息资源作为重要的生产要素，推动供水改革，再创供水新辉煌；智慧供水是无线水务，终端将无所不在，每个人都随时在线；智慧供水是一个通过数据自动采集和深度分析，具有可控制功能的智能化系统；智慧供水使得整个水务系统就好像装上了网络神经系统，形成可以统一指挥决策、实时反应、协调运作的大脑；可以做出相应的处理结果与辅助决策建议，以更加精细和动态的控制方式管理供水系统的整个生产、管理和服务流程。智慧供水系统以供水服务标准化、调度智能化、管理精细化为建设目标，实现对供水设施的全面、动态化管理，实时监控管网关键点，自动预警，辅助爆管事故处理。充分利用网络、物联网技术和信息资源，进行服务效能整合与升级、加强资源整合与共享，实现节能减排，提高资产运维管理效率。1.3建设背景——政策背景十八大报告指出：加快转变经济发展方式，推动产业结构优化升级，把政治、经济、文化、生态、民生五位一体发展，这是关系国民经济全局紧迫而重大的战略任务。国家“十二五”规划纲要明确指出：推动信息化和工业化深度融合，加快经济社会各领域信息化。加强重要信息系统建设，强化地理、人口、金融、税收、统计等基础信息资源开发利用。推进物联网研发应用。以信息共享、互联互通为重点，大力推进国家电子政务网络建设，整合提升政府公共服务和管理能力。确保基础信息网络和重要信息系统安全。广东省“十二五”规划前瞻性提出：着力提升城市管理水平和服务效能，加强城市管理，推进城市管理现代化，加快“智慧城市”建设。智慧供水对于拉动地方经济发展、刺激内需、推动民生将起到重要的推动作用已经成为普遍共识，国家对TD等3G、4G发展的扶持也为智慧供水的建设提供了良好的政策和环境。1.4建设背景——环境背景“十一五”以来，经济社会发展取得巨大成就，为全面推进“智慧供水”建设创造了条件。1）城市建成区面积继续扩大2）城镇化率达60%以上3）居民收入在“十一五”末基础上大幅上升4）移动互联网、物联网等新兴产业逐渐兴起5）各类商务、个人应用不断完善丰富1.5“智慧供水”各方需求背景1.6“智慧供水”建设意义1.6.1对政府的意义1）改善投资环境，促进招商引资智慧供水建设将有助于改善城市投资环境，提升城市信息化水平，促进城市转型需要、发展需要，使外部投资商随时随地的了解城市供水方面投资环境，从而提升招商引资的成功率。2)提高水司核心竞争力智慧供水是水司未来继续保持发展优势的保证，是新一轮竞争中水司保持核心竞争力的根本所在，对水司未来发展意义重大。节能减排，提高运维效率。3)提升办事效率，提高服务水平由于智慧供水项目是智慧城市建设的先导，是现代服务业的基础平台，是政府服务职能的重要窗口。因此，通过智慧供水的建设将大大提高办事效率，提升政府相关部门管理水平和服务水平。1.6.2对产业的意义1.6.3对市民的意义1.7“智慧供水”系统组织结构1.7.1“智慧供水”系统架构1.7.2智慧供水平台架构“智慧供水”平台并不意味着对每个子系统重新开发，而是对已有的系统的高度集成和融合，最大程度实现信息共享。以管网系统为例，供水企业许多业务都是围绕着管网发生，如计量收费、供水调度、管网维修、规划设计、客户服务等都是与管网密切相关的。由此可以模拟这种业务，将其他信息系统与之结合而产生新的应用。如将营业收费系统与GIS结合，可以在GIS上按各种区域（自然地、行政的、经济的）统计计量的分布、增长趋势等在单纯的营收系统中不可能做到的统计结果。可以通过图表示方式了解抄表路线、抄表进度等各种资料，客户热线在接到用户来电时，GIS自动调出客户住处地图，同时通过SCADA及水力模型表示当地水压、有无停水事件等信息，把被动服务为主动服务。1.7.3智慧供水平台服务对象1.8“智慧供水”顶层设计在智慧供水的框架下，按照“顶层设计、统筹管理、深度融合、全面提升”的工作要求，以整合现有资源、提升综合效能为核心，以创新体制机制、提高管理水平为重点，统筹编制和实施供水智慧化管理体系的顶层设计方案，为建设全市统一的、供水智慧化管理的信息资源库和应用平台，为建立我市供水智慧化管理的资源配置、队伍建设、保障体系、管理制度的一体化工作机制，提供总体规划设计思路。构建一个以基础资源、信息共享、视频监控为应用支撑，以数字供水、应急指挥、网上办事、决策辅助等为主要功能的智慧供水管理公共服务平台，促进供水管理工作由被动向主动、静态向动态、粗放向精细、无序向规范转变，提高我市供水智慧管理的精细化、信息化、现代化、智慧化水平。1.9“智慧供水”顶层设计思路供水管理一体化，涉及传统供水以外的更多细分行业、专业，特别是管理层次上，供水信息化担负着更多业务管理精细化的义务和责任，包括大量面向社会、市民的社会管理和民生服务的信息化。更是因为涉及到精细化服务管理，部分供水信息化必须要走向智慧化、人性化、便民化，与社会化服务对接，充分利用社会化服务的信息平台、系统资源，来构建智慧供水服务。因此，智慧供水顶层设计需要大量细致的需求调研和分析工作，充分结合供水实际，并以中长期发展的眼光务求设计成果的长效性。同时，也需要创新设计理念，突破信息化规划传统思路、思维定势。在供水信息化规划中，往往有描述信息化体系框架方面的内容，但短中期规划一般以项目建设为重点，体系框架方面的内容不受到足够重视，实质上也不用管长期的时效性，因此比较简要、粗略。但是，项目建设毕竟属于短期行为，将来建成为什么样的基本框架，才是信息化中长期建设发展的目标所在。智慧供水顶层设计的要务之一就是长效性的基本框架，即设计的成果能满足指导或约束若干个短中期建设规划和具体的项目建设，适应于中长期信息化发展需要；智慧供水顶层设计另一个要务是要明确智慧供水顶层设计的主要内容；另外，还要提出智慧供水建设的主要目标，以保障信息化建设、发展的有序、稳步、健康和可持续。1.10“智慧供水”顶层设计基本架构智慧供水顶层设计的基本架构主要由十二个层次构成，包括保障体系设计、安全体系设计、运行环境设计、信息采集设计、数据库及数据仓库设计、数据共享交互设计、数据管理设计、平台层设计、业务应用设计、电子政务设计、公共管理设计、应用门户设计。详见图：1.11“智慧供水”建设趋势智慧供水是智慧城市发展的必然产物。随着智慧城市的试点，物联网、云计算、下一代互联网等新技术将得到广泛应用，城市智能水平将不断提高。目前，我国已有超过50个城市提出建设智慧城市的目标，从各地政府公开信息来看，目前全国开始建设“智慧城市”的地方涉及东中西部地区。从城市类型来看，除了北京、上海、广州、深圳等一线城市外，杭州、厦门、珠海等一些东部沿海地区的经济发达城市也纷纷开始了“智慧城市”的建设。预测下半年将有超过80个城市与运营商合作建“智慧城市”，到今年年底全国开建“智慧城市”的城市数有望突破400个。在“2012年十大经济风云人物”颁奖典礼上，知名经济学家郎咸平提出：智慧产业的发展，将降低成本，从而颠覆世界。数据显示，智慧产业十年来，美国制造业的总产值高达41万亿人民币，全世界排第一。十年下来，美国制造业的效率提高了51%，但是呢，使用工人数量却下跌了28%，产值上涨而用工数量下跌，说明每个工人效率增长20%，薪水增长只有2.8%，美国工人十年来越来越便宜，这一点值得我们深思。目前，我国的智慧产业发展形势如何呢?近几年来，我国在智慧产业上初步起航，由“数字城市”转向“智慧城市”，由“数字供水”转向“智慧供水”，并且在有些地方取得初步成效。如：宁波城市构建“智慧供水”系统平台、浙江省台州市“智慧水务”示范试点项目建设、“国家智能水网工程框架设计”的起动实施、太湖的“感知太湖，智慧水利”项目建设、新津县“水务物联网”系统、塘厦镇“智慧供水”项目建设和清溪镇“智慧供水”项目建设等。“智慧供水”信息化作为智慧城市管理的重要组成部分，是体现城市管理信息化水平的标志之一，也是保民生的技术支撑手段。智慧供水对政府、社会和用户的价值在于，它将最大程度上帮供水公司进行资产建库，便于公司的营运管理、便于公司的办公服务和对外公众服务，提高企业透明度，让公众信息对称，使社会和谐。1.12“智慧供水”建设目标以制水工艺为先导、供水管网地理信息为基础，管网模型为核心，构建“智慧供水”平台，实现供水系统生成自动化、水质水量监测的现代化、信息资源共享化、管理决策智能化，保证城市供水工作水平与快速发展的社会和经济水平相适应，从而降低供水生成成本、增加供水系统调控能力、提高城市水资源利用率和供水系统的应急响应能力，使公司达到最优化运营。架构一个统一的“智慧供水”平台，实现现有个系统和平台的整合，建立公司的数据仓库，实现企业信息共享和整体管理。作为建设“智慧供水”发展目标的初期，现阶段系统建设可以分为如下几个方面的工作：▪设立专门的管理机构，制定相应的规章制度；▪通过优化SCADA系统，提高运行稳定性、数据的准确性，并合理配置管网测点，为管网建模和智能决策提供可靠的实时和历史数据服务；▪应用GIS系统，确保基础数据的完整性和准确性，为管网建模和智能决策提供可靠的基础数据服务和技术服务；▪将供水管网数据装入PDA智能终端中，达到高效、实时、主动、客观的管理管网资产的目的，还可以利用PDA的GPS定位功能实现巡检人员的规范化、智能化管理；▪加强SCADA、GIS、管网测漏、营业收费、服务热线、设备管理、办公自动化、安防等系统之间的联系，最大限度的实现数据共享，并充分发挥各系统优势；▪建立供水管网系统准确的水力模型，逐步实现管网规划设计、管网评估、工程管理、供水调度和水质分析等功能；▪建设给予知识驱动和水力模型相结合的安全、合理、优化的调度决策系统；1.13“智慧供水”建设原则1、先进性：“智慧供水”系统的建设必须站在一个高的起点，充分考虑技术成熟性的同时必须采用标准化先进的计算机软硬件和信息网络技术开发系统，软硬件系统可以随技术的发展不断得到技术升级，确保系统的先进性。2、开放通用性：系统必须十分注意开放性，选用符合国际标准的硬件设备和软件操作平台，便于开发、使用、维护、管理和系统升级的支持，从而使用户的投资利益得到最大限度的保护。应用软件设计开发也更充分考虑到开放性，组合方便，相关系统中留有相应的软件接