城市二次供水智能管理平臺

隨著人民生活水平的提高和城市發展以及建設速度的快速提升，新增建設項目大都屬于高層建筑，近幾年更是呈現爆發式增長趨勢。而與之配套的二次供水則長期處于一種極不規范的自主設計、建設、使用、管理的狀態。建設與管理之間存在的矛盾以及衍生出的產權不清、收費混亂、管理不善、二次污染等一系列問題，引起了政府、供水行業和社會各界的廣泛關注。為切實解決目前中高層住宅二次供水中存在的突出問題，確保人民群眾的飲水健康，急需對二次供水的管理進行規范和完善。

為降低管理費用，提高專業化管理水平和管理工程效率，節約社會資源，二次供水系統采用自動化控制設備，實現泵房無人值守。為實現二次供水泵房滿足無人值守要求，必須建設一套集監控、管理、分析于一體的二次供水智能管理平臺，實現水泵機組等設備的正常運行及故障切換、增減、調試、設定運行參數、報警等功能。

二次供水智能管理平臺針對二次供水服務提升集中管理、便捷管理、安全管理、高效管理等需求，提供遠程安全通信、實時數據采集、泵房設備信息全面管理、實時監測數據多維跨平臺呈現、大數據挖掘分析等功能，利用遠程監控、互聯網、移動終端應用、地理信息系統、大數據分析與信息集成等技術構建二次供水智能管理平臺，實現對泵房的全面監控和無人值守，達到科學調度、提高供水突發事件的應變能力的目的，從而降低管理成本，提升服務質量。

一、    需求分析

為了給居民提供穩定、高質量的供水服務，同時降低成本，提升管理效率，二次供水智能管理平臺將水泵房設備、視頻監控、門禁等設備遠程統一接入智能管理平臺，一站式實現遠程控制，實時數據采集監測、運維服務、數據分析等功能。為二次供水的管理、決策、成本以及服務等各方面提供支撐。

1、精細化管理的需求

將泵房中的水泵設備、門禁系統、監控視頻系統等通過通過寬帶、光纖網絡、WIFI、移動3G、4G網絡等多種組網方式在一個平臺上集中管理，管理者可以通過電腦、大屏等隨時查看各個泵房設備的運行情況，遠程進行監控和設備控制，以及遠程進行門禁開關等控制，遠程進行視頻的監控、錄制，并可根據需要與門禁等設備聯動，記錄進出水泵房的人員影像。并根據需要隨時調配人員對泵房進行巡查和維護，巡查和維護的具體操作通過平臺預設流程細化、標準化，大大提升了管理的效率和精細化程度，做到了點和面的統一。

2、管理者決策的數據支撐需求

水泵房設備的數據采集監測的目的是為管理服務。以管理需求為導向，通過對水泵出水口壓力、設備負載、水質PH值、濁度、用電量、故障次數、運行時間等關鍵參量的采集、記錄，形成供水效率、供水質量、供水穩定性、運行能耗等分析數據圖表，提供水泵房設備優化、管理流程優化的參考建議，為管理者的決策提供數據支撐。

3、降低運行維護的成本需求

通過預先設定的條件輔助完成泵房的管理工作。比如根據用戶的用水量和用水習慣，智能設定水泵的啟停時間，節約了運行的成本。另外通過遠程操控和智能化的設置可替代部分簡單重復的操作，降低了維護的成本。通過運維服務流程的配置，可對運維服務過程進行跟蹤，實時對運維服務進行管理，提高運維服務效率，降低運維服務成本。

4、提升供水服務水平需求

供水服務的好壞最終是由居民、用戶來打分的。供水穩定、維修快捷、服務*是二次供水改革發展和服務水平提升的方向。通過將各泵房的運行狀況以直觀的方式呈現在終端上，輔以運行預警和故障提示。管理者可指派維修人員對運行不穩定的設備進行檢查和預防性維修，降低了故障的發生率。即使發生故障，也可以迅速就近調派人員對設備進行維修，維修的過程通過預設的流程固化，提升了服務的水平，減少了服務投訴。

二、    方案組成

1.   系統架構

系統架構圖

通過遠程通信采集終端對水泵房的控制系統、門禁系統、傳感設備、視頻系統等進行數據采集和通信，遠程通信采用點對點的傳輸方式確保數據的安全性，將設備的實時數據采集到智能服務平臺。通過對泵房設備數據、水質數據和視屏門禁數據的匯聚分析管理，為設備更換、效能優化、服務提升等決策提供數據支撐。手機APP、微信端、web應用、大屏監控等應用接入為管理者提供多樣化的接入界面，為便捷管理、高效管理提供條件。

2.   系統功能

二次供水智能管理平臺是為服務于二次供水設備高效運行管理、安全便捷的遠程服務、便捷管理高效管理支撐的智能物聯網平臺。平臺實現設備信息集中高效管理、人性化的遠程服務管理、安全便捷的數據采集服務、多維度全方面數據分析、高效便捷管理支撐等功能。主要功能有：

1)  泵房設備管理：

通過GIS地理信息系統，在地圖上標識出水泵房的分布情況，可實時查看設備的運行通信狀態，同一平臺實現水泵房設備的信息集中管理、設備運行管理、設備維護管理等功能。

2)  遠程服務：

通過遠程管理設備搭建專用數據安全通道，保障數據安全性，管理部門可以在系統管理員的條件下有限或*遠程控制設備，對設備程序進行上傳下載等操作，并可通過監控視頻系統遠程查看現場視頻。并可根據預設條件智能啟停設備，以及根據需要與門禁等設備聯動，記錄進出水泵房的人員影像。

3)  實時采集：

通過數據采集變量的配置，可實時監測供水設備的相應參數，如：設備負載、水壓、水質量、供水時間、供水量、能耗等；設備的實時運行狀態；并通過配置的組態畫面來展示實時采集的數據；支持顯示設備預警和維護提示。

       運行組態                                               實時參數

4)  多維度數據分析：

實現對水泵房設備的監測統計、設備運行狀態分析、供水質量以及能耗狀況等數據進行分析，為設備維護、優化、管理提供數據支撐。

水泵房設備監測統計：對參數的實時數據按照小時進行統計、對小時數據進行按天統計、對日數據進行按月統計；

設備運行狀態分析：某個時間段的數據結合對應設備運行狀態算法，實現對應的設備的運行狀態分析統計（根據時間區間生成產量與設備狀態之間的對比圖表）；分析設備使用處于重度或者是輕度使用狀態；

供水效率分析：通過對采集的總進水量，各水泵的出水量等數據進行統計分析，對供水過程中的跑冒滴漏等問題分析提供數據支撐。

供水質量分析：對采集的水質參數進行分析統計，對照標準水質數據形成安全或威脅提示。

供水能耗狀況：某個時間段的數據結合對應設備運行能耗算法，實現對應的設備的能耗狀態分析統計（根據時間區間能耗與設備狀態之間的對比圖表）；

         能耗分析                                             運行狀態分析

水質分析

5)  運維服務：

基于移動互聯網的維修服務管理，為管理者及維修工程師帶來便捷的工作方式，提高工作效率，減少維護成本。通過信息集成技術將原來分散在各個部門的數據集中存儲到云端服務，以便維修服務過程能高效分享管理數據；通過維修流程的固化達到維修全過程透明化、可視化、流程可被追蹤，從而最終實現維修服務量化管理。維修服務管理提供安裝單、維修單的管理，以及工單流程配置，工單流程跟蹤、備件申請、服務評價等功能。

6)  移動應用：

移動端（包括手機、平板電腦等）應用提供水泵房設備的運行監控，設備采集數據的實時顯示；設備運行告警數據；數據分析報表；設備保修，設備保養，設備信息查看等。

7)  大屏監控中心：

大屏監控中心由圖像顯示系統、圖像處理系統、信號源切換系統等子系統組成。拼接墻采用*、高速圖像處理技術，實現了多路信號的統一處理，以高清晰度、高亮度與高色域的液晶顯示技術、嵌入式硬件拼接技術、多屏圖像處理技術、信號切換技術等合為一體，形成一個擁有高亮度、高清晰度、低功耗、長壽命、*技術的液晶拼接屏顯示系統。能滿足多種信號顯示需求，支持模擬信號、高清信號、網絡信號的輸入輸出，能支持超高分辨率輸入，采用人性化的拼接控制軟件，系統操作簡單，切換信號靈活方便。實時監控供水設備的運行狀況、展示供水量、能耗等綜合分析報表，實時顯示攝像頭視頻等。