智慧水务平台建设方案设计
智慧水务平台系统建设方案
智慧水务平台系统发展前景
实现水资源的高效利用：通过智慧水务平台系统，实现对水资源的精准控 制和优化配置，提高水资源利用效率。
推进水务数字化转型：智慧水务平台系统将水务管理和服务推向数字化、 智能化和网络化，提高水务管理和服务效率。
增强水务决策能力：智慧水务平台系统通过数据分析和预测，为水务决策 者提供更加准确、及时的信息支持，提高决策效率和准确性。
智慧水务平台系统技术实现
物联网技术
定义：物联网技术是一种基于互 联网和传感器技术的网络通信技 术
技术架构：包括感知层、网络层 和应用层三个层次
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应用领域：智慧水务平台系统的 监测、控制、管理等方面
优势：可以实现远程监控和管理， 提高效率和管理水平
大数据技术
简介：大数据技术是一种基于云计算的数据处理与应用技术，通过对海量数据进行采集、存 储、分析和挖掘，实现数据价值的最大化。
优化调度模块
实现水资源优化调度
提高水资源利用效率
实现水资源的实时监控
优化调度方案制定
业务应用模块
水务应用：包括水务业务管理、水资源管理、水环境保护等 政务应用：包括政务公开、行政审批、公共资源交易等 公共服务：包括公共安全、公共卫生、公共文化等 数据分析：包括数据采集、数据存储、数据处理等
PART 4
智慧水务平 台系统未来 发展展望
PART 1
智慧水务平台系统概述
智慧水务平台系统的定义
智慧水务平台系统是集成了水资源监测、数据采集、数据分析、决策支持等功能的综合性 平台。
系统采用了云计算、物联网、大数据等先进技术，为水务管理部门提供全方位的信息化服 务。
智慧水务平台系统的定义包括对系统功能、模块
智慧水务管理平台建设方案
智慧水务管理平台建设方案一、平台概述智慧水务管理平台是指基于物联网、大数据、云计算、人工智能等技术，以水资源管理、供水管理、排水管理、用水管理为主线，构建的全方位、全时空、全生命周期水务管理平台。
该平台能够实现水资源高效利用、水质安全管控、用水管理精准化、水力信息化监控、应急响应及分析决策等一系列功能，支持各级水务主管部门、水务企事业单位和普通用户进行全过程水务管理和服务。
二、平台建设目标1. 提高水资源利用率和水环境保护能力，保障水资源的可持续利用。
2. 实现供水管网的全程可视化、动态调控和智能预警，保障供水安全。
3. 实现城市排水信息管理、实时监控和预测预警，保障城市排水安全。
4. 实现用水信息化管理和预警功能，提高用水效率和节水意识。
5. 建立应急预警、调度指挥和信息交互机制，保障应急响应能力。
三、平台建设内容1.数据采集部分（1）构建一套完整的数据采集系统，对城市水资源、供水、排水、用水等方面的数据进行采集，并建立相应的数据分析模型。
（2）引入智能水表、水质监测仪器、水位监测器、流量计等传感器设备实现实时监测，扩大数据来源，提高数据准确性和时效性。
（3）采用先进的互联网技术和云计算平台，实现数据全面共享，提高信息匹配度和利用率。
2.数据分析部分（1）建立平台数据分析模型，实现数据自动分析、处理和加工。
（2）利用人工智能技术，对大数据进行分析和智能预测，提高预测准确率和决策精度。
（3）通过科学的数据分析，支持管网的优化设计和运营管理，降低运营成本。
3.智能应用部分（1）采用大数据分析技术，建立智能供水调度系统，优化供水管网运行模式，实现供水公平、均衡、稳定。
（2）建立城市排水智能管理系统，实现污水自动处理、排水智能调配、水质智能监测等功能。
（3）建立用水智能管理系统，实现用户用水量分析、计算、预测和费用统计等功能。
（4）建立智能应急预警及分析决策系统，实现水灾风险预警、防灾避险决策和应急响应等功能。
【全文】智慧水务大数据平台建设方案
物联终端网络建设 污水
污水处理厂（12座）、污水管网及泵站（16套）、 中水回用及配套管网（6套）
水利 综合运营维护建设 全市水务行业
中小型水库（5座）、提水工程（419套）、国有 机电排灌站（9座）、集中式供水水厂（13座）、 地下水源供水工程（18565口）、泵站（86座）、 涵闸（47座）、机井（19830口）、大型取水用 户（350）
3
•自动墒情测报站：华家湖、朔里、临涣、徐楼等7处。
•建设临涣闸、陈路口闸、侯王闸、淮纺闸自动信息化系统；
4
•保障节制闸的安全运行。
第5页
智慧化水务管理呼之欲出
“智慧水务”建设紧密围绕XX市水循环圈，覆盖三区一县的水资源、取水、制水、供水、节水、排 水、污水处理等水循环圈各个业务环节，依托智慧城市云数据中心为基础平台，实现XX市水资源全生 命周期的智慧管理。
汛情监控预警
应急资源管理
日常业务
汛情信息发布
智慧水务
视频会商
决策支持
XX气象局
宿州水文 局
XX交通局
其它部门 ……
第 14 页
XX智慧水务-水资源综合利用
水资源综合利用以对水资源实时监测、实时预报、实时调度、实时管理为功能目标，集成外部地理信息数据、 流域网络、实测水雨情数据、先进的水文、水动力模型与统一的环境中，将模型的实时分析、报告、调度原则、方 案分析与决策支持共同集成在一起，对流域或地区的水资源、工程设施及相关的大量信息进行实时采集、传输、优 化配置和调度管理。
务
智能水表
政务公开
防汛抗旱决策指挥
行 业
安应 全用
出行服务 缴费服务 投诉处理 突发事件预警
行政审批 政民互动 决策支持 监察监管
智慧水务平台总体设计建设方案
07
效益评估与持续改进
效益评估方法与指标
效益评估方法
为了准确评估智慧水务平台的效益，可以采用基于数据驱 动的评估方法，收集平台运行过程中的各项指标数据，通 过分析这些数据来衡量平台的性能、稳定性、安全性和用 户体验等方面的表现。
效益评估指标
在评估过程中，需要制定一套全面的评估指标体系，包括 但不限于以下方面
数据处理系统
对采集数据进行清洗 、分析和挖掘，为业 务应用提供数据支持 。
监控管理系统
对水务设施进行实时 监控、预警和调度管 理，提高运营效率。
应用管理系统
实现水务业务应用， 包括水资源管理、给 排水管理、污水处理 等。
信息发布系统
将水务信息进行公示 ，提高信息透明度和 公众参与度。
03
数据采集与传输
01
02
数据预处理
对收集到的原始数据进行清洗、整理 ，去除异常值、缺失值和重复数据。
03
数据存储
将处理后的数据存储在数据库或数据 仓库中，以便后续的数据分析和查询 。
05
04
数据传输
通过数据传输协议，将数据从采集端 传输到数据处理端。
数据分析方法
统计分析
运用统计学原理，对水务数据 进行定量分析，如平均值、方
智慧水务平台总体设计 建设方案
汇报人：xxx
2023-12-07
目录
• 建设背景与目标 • 平台架构与系统组成 • 数据采集与传输 • 数据处理与分析 • 安全保障体系 • 实施方案与计划 • 效益评估与持续改进
01
建设背景与目标
建设背景
01
02
03
水资源日益紧缺
全球范围内水资源短缺问 题日益严重，需要采取有 效措施来提高水资源的利 用效率和保护水环境。
智慧水务平台总体建设方案
对智慧水务平台中的重要数据进行加密存储，确保即使数 据泄露也无法被恶意利用。
密钥管理和安全存储
建立完善的密钥管理体系，对加密密钥进行全生命周期管 理；采用硬件安全模块（HSM）等安全存储措施，确保密 钥的安全性和可用性。
用户权限管理和审计跟踪
用户身份认证和权限分配
建立完善的用户身份认证机制，确保只有合法用户才能访问智慧水务平台；根据用户的角色和职责，分配相 应的访问权限和操作权限。
审计日志记录和监控
对智慧水务平台中的所有操作进行审计日志记录，包括用户登录、数据访问、系统配置等操作；采用实时监 控和定期审计相结合的方式，对审计日志进行分析和审查，及时发现并处置异常行为。
违规行为处置和追溯
一旦发现用户存在违规行为或安全事件，立即采取相应的处置措施，如暂停用户账号、封禁IP地址等；同时 启动追溯机制，对违规行为进行全面调查和分析，防止类似事件再次发生。
预期成果
降低漏损率和能耗、提高水质合格率 、提升运营效率和客户满意度、推动 水务行业转型升级和绿色发展。
02
总体架构设计
硬件设备选型与配置方案
传感器设备
选择高精度、高稳定性的传感 器，用于实时监测水质、水量
、水压等关键参数。
网络通信设备
选用高性能的工业级路由器和 交换机，确保数据传输的稳定 性和实时性。
制定详细的项目进度计划，包括项目启动、 需求分析、系统设计、开发实施、测试验收 、上线运行等阶段的时间安排和任务分配。
建立项目进度管理机制，定期对项目 进度进行评估和调整，确保项目按计 划顺利实施。
设立里程碑节点，明确项目的重要阶 段和目标，便于项目进度的跟踪和控 制。
07
总结回顾与未来发展规划
水务行业智慧水务管理与服务平台建设方案
水务行业智慧水务管理与服务平台建设方案第1章项目背景与目标 (4)1.1 水务行业现状分析 (4)1.2 智慧水务建设意义 (4)1.3 项目目标与预期效果 (4)第2章智慧水务管理与服务平台架构设计 (5)2.1 总体架构 (5)2.2 技术架构 (5)2.3 应用架构 (6)2.4 安全架构 (6)第3章数据采集与传输 (6)3.1 传感器选型与部署 (6)3.1.1 传感器选型 (6)3.1.2 传感器部署 (7)3.2 数据传输网络 (7)3.2.1 传输技术 (7)3.2.2 网络架构 (7)3.3 数据预处理与清洗 (7)3.3.1 数据预处理 (7)3.3.2 数据清洗 (8)3.4 数据存储与管理 (8)3.4.1 数据存储 (8)3.4.2 数据管理 (8)3.4.3 数据安全 (8)第4章水质监测与管理 (8)4.1 水质监测指标体系 (8)4.2 水质监测设备布局 (8)4.3 水质数据分析与预测 (9)4.4 水质异常报警与应急处理 (9)第5章水资源调度与优化 (9)5.1 水资源供需分析 (9)5.1.1 数据收集与处理 (9)5.1.2 水资源供需平衡计算 (10)5.1.3 供需风险识别 (10)5.2 水资源调度模型与方法 (10)5.2.1 调度目标 (10)5.2.2 调度模型构建 (10)5.2.3 调度方法 (10)5.3 智能优化算法应用 (10)5.3.1 算法选择 (10)5.3.2 算法改进 (10)5.3.3 算法应用与验证 (10)5.4 调度结果评估与反馈 (10)5.4.1 评估指标体系 (10)5.4.2 评估方法 (11)5.4.3 反馈与调整 (11)第6章设备运行监控与维护 (11)6.1 设备运行状态监测 (11)6.1.1 监测系统构建 (11)6.1.2 数据传输与处理 (11)6.1.3 设备状态评估 (11)6.2 设备故障诊断与分析 (11)6.2.1 故障诊断方法 (11)6.2.2 故障原因分析 (11)6.2.3 故障预测 (11)6.3 预防性维护策略 (12)6.3.1 维护策略制定 (12)6.3.2 维护计划实施 (12)6.3.3 维护效果评估 (12)6.4 设备全生命周期管理 (12)6.4.1 设备档案管理 (12)6.4.2 设备功能分析 (12)6.4.3 设备更新与淘汰 (12)第7章智能决策支持 (12)7.1 决策支持系统框架 (12)7.2 数据挖掘与分析 (12)7.2.1 数据挖掘 (12)7.2.2 数据分析 (13)7.3 机器学习与人工智能应用 (13)7.3.1 机器学习 (13)7.3.2 人工智能 (13)7.4 决策模型构建与优化 (13)7.4.1 决策模型构建 (13)7.4.2 决策模型优化 (13)第8章用户服务与互动 (13)8.1 用户需求分析 (13)8.1.1 基本用水需求：用户对水质、水压、供水稳定性等方面的需求。
智慧水务建设平台系统建设方案
成立专门的项目管理团队，负责项目的整体规划、实施 与协调。
配置专业的测试团队，确保系统质量和稳定性。
设立技术研发团队，负责系统的设计与开发工作。 设立售后服务团队，提供持续的技术支持和维护服务。
进度安排及里程碑节点设置
01
制定详细的项目实施计划，明确各阶段的任务和目标。
02
设立关键里程碑节点，如需求分析完成、系统设计完成、系统
项目目标与预期成果
项目目标
构建智慧水务建设平台系统，整合水资源、水环境、水设施等信息，实现智能 化管理，提升水务管理效率和服务水平。
预期成果
建成覆盖全市的智慧水务平台系统，实现水资源实时监测、水环境智能预警、 水务设施远程监控等功能，为政府决策提供支持，为企业和居民提供便捷服务 。
客户需求分析
政府需求
01
识别项目实施过程中可能遇到的风险和挑战，制定 相应的防范策略。
02
建立应急预案机制，对可能出现的突发事件进行快 速响应和处理。
03
定期进行项目复盘和总结，不断优化实施方案和风 险防范措施。
06 平台系统运维管理方案
运维团队组建及职责划分
专业运维团队
组建具备水务行业知识和信息技术能力的专业运维团队，负责平台系统的日常运 维工作。
明确职责划分
根据运维工作需求，明确团队成员的职责划分，包括系统监控、故障处理、数据 备份、安全管理等。
定期检查、保养、维修流程设计
定期检查
制定详细的检查计划，对平台系统的硬件、软件、网络等各个方面 进行定期检查，确保系统正常运行。
保养流程
根据系统运行情况，制定保养流程，对关键设备进行定期保养，延 长设备使用寿命。
测试通过等。
对每个阶段进行进度监控和风险评估，确保项目按计划推进。
智慧水务管理平台建设方案
智慧水务管理平台建设方案智慧水务管理平台是指利用先进的信息技术手段和大数据分析能力，对水务系统进行全面管理和优化的平台。
该平台可以集成传感器、物联网、云计算、等技术，实时监测和管理水务设施，提高水务系统的运维效率和服务质量。
以下是智慧水务管理平台建设方案的主要内容：1. 硬件设备：根据实际需要，选择合适的传感器设备，如水位计、水质监测仪等，用于实时获取水务设施的状态信息。
2. 数据采集与传输：利用物联网技术，将传感器采集到的数据传输到云平台。
可以采用无线传输方式，如LoRa、NB-IoT等，以降低设备布置和维护成本。
3. 云平台：建立一个可靠的云平台，用于接收、存储和处理传感器数据。
云平台可以采用大数据技术，对收集的数据进行实时监测和分析，以及生成报表和预警信息。
4. 数据分析与决策支持：通过数据建模和分析，对水务系统进行优化和预测。
可以利用技术，对历史数据进行深度学习，提供更准确的预测和决策支持。
5. 用户端应用：为用户提供一个友好的界面，方便其查询和监控水务系统的状态。
用户可以通过手机App或者Web 界面，实时查看水质、水位等指标，以及接收预警信息。
6. 安全保障：建设一个安全可靠的系统，确保敏感数据的安全性和隐私保护。
可以采用数据加密、权限管理等技术，防止未经授权的访问和恶意攻击。
7. 与其他系统的集成：智慧水务管理平台可以与其他相关系统进行集成，如地理信息系统、水资源管理系统等。
这样可以实现跨系统的数据共享和协同工作，提高整体水务管理水平。
8. 后期维护和优化：建设完毕后，需要进行系统的日常维护和优化。
包括设备检修、升级软件版本、优化数据处理算法等。
同时，还需要持续跟踪技术发展和用户需求，进行系统的升级和改进。
综上所述，智慧水务管理平台建设方案应该包含硬件设备、数据采集与传输、云平台、数据分析与决策支持、用户端应用、安全保障、与其他系统集成、后期维护和优化等内容。
通过建设这样一个平台，可以提高水务系统的管理效率、服务质量和决策智能化水平。
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一、概述
将漏损控制在合理的范围内是城市供水企业特别关注的问题，据统计城镇供水管网系统中的漏损率普遍在15～20％，其中有相当一部分城市供水系统的实际漏损率在20％以上。
管网的泄漏不仅造成水资源的浪费，直接影响供水企业的经济效益，开展供水管网的分区装表计量技术并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供水设施，形成城市水务互联网，将大量水务信息进行及时分析和处理，以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程已经成为供水企业的发展方向。
二、系统架构
1：控制及测量传感器层
通过电磁式水表、电磁流量计及压力变送器等采集终端和无线网络在线实时感知城市供水系统的运行状态，建立完整的供水管网技术档案和管网地理信息系统，实现实时采集和监控，最终实现漏损控制。
2：数据采集显示层
现场工程可根据确定的传感器，选择上海辉度Modbus-RTU总线采集控制IO 卡，同时根据智慧监控系统的现场要求，可以选配多台现场显示人机界面，如：WTH207A(ARM9内核7寸人机界面)，WTH407A(工业7寸安卓人机界面)用于采集数据显示及用户信息输入。
现场设备的每个传感器都可以直接连接到WTD系列采集控制IO卡，实时快速采集控制每个对象数据，然后所有的WTD产品通过标准的RS485通信接口，利用Modbus-RTU总线通信协议与WTH207A/WTH407A人机界面进行数据交互。
3：数据通信网络层
通信网络层由各种网络方式负责把人机界面采集到的各个变电站数据传递到云平台，同时也会根据云平台的指令传递及控制现场人机界面或采集控制卡，从而采集控制所有的感知层传感器。
网络通信方式有：有线以太网、2G/GPRS、3G、4G、ROLA、NBIOT等。
本系统由于现场端只涉及水务参数的采集及控制，不涉及音频视频等传输，所以使用了2G网络通信方式。
若现场采集控制端不需要显示功能或人机交互输入功能，也可以选择不安装WTH207A/WTH407A人机界面，直接使用上海辉度WTD934G或WTD936G智能云网关产品，辉度的智能网关专门针对智慧水务监控系统现场端已经安装上海辉度非无线采集产品或已经安装了其他厂家的采集器从而推出的数据智能通信转换器，把现场的采集数据传到云端服务器，其通用性强，能够接入西门子、施耐德、欧姆龙、三菱等国内外PLC或采集控制器，具有断点续传功能，确保数据完整性。
4.云平台及数据库
云平台层是应用层基础平台，是水务在线监控系统与用户的接口。
采集数据实时上传之本地分析管理数据库，水务在线监控云平台与数据库对接，可根据监控点数量及监控点的传感器，灵活配置实时数据、历史数据、报表、统计分析、实时报警、维护提醒，同时可将报警信息推送到相关人手机短信或手机微信中。
三、功能介绍
参数实时监测：24小时实时在线连续采集监测传感器及控制器数据。
参数历史数据：可对水务参数数据进行保存，随时可以查阅和分析历史数据。
参数实时报警：对于设定超标限值的参数会及时报警，以手机短信或微信方式，包括温度报警、压力报警及维修提醒。
参数统计分析：对于参数数据可做日月年报表，可做统计分析，对标参考等分析。
参数web监控：管理人员在任何平台通过浏览器登录系统，就能方便监控操作。
参数手机监测：管理人员也能通过微信方式登录平台，随时随地监测现场数据。
DMA分区管理：DMA基础管理，DMA分区管理能进行DMA区域的添加和管理，每一个DMA区域都能进行出水表和入水表的配置；DMA区域监控，将DMA区域以直观地显示其出水量、入水量以及产出比；DMA小流量监控，DMA区域的每个子表在这个时间区段内，瞬时压力、流量，流量、压力最大最小值，以曲线图显示瞬时流量、压力数据，柱状图来显示累计的流量。
一、概述
将漏损控制在合理的范围内是城市供水企业特别关注的问题，据统计城镇供水管网系统中的漏损率普遍在15～20％，其中有相当一部分城市供水系统的实际漏损率在20％以上。
管网的泄漏不仅造成水资源的浪费，直接影响供水企业的经济效益，开展供水管网的分区装表计量技术并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供水设施，形成城市水务互联网，将大量水务信息进行及时分析和处理，以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程已经成为供水企业的发展方向。
二、系统架构
1：控制及测量传感器层
通过电磁式水表、电磁流量计及压力变送器等采集终端和无线网络在线实时感知城市供水系统的运行状态，建立完整的供水管网技术档案和管网地理信息系统，实现实时采集和监控，最终实现漏损控制。
2：数据采集显示层
现场工程可根据确定的传感器，选择上海辉度Modbus-RTU总线采集控制IO 卡，同时根据智慧监控系统的现场要求，可以选配多台现场显示人机界面，如：WTH207A(ARM9内核7寸人机界面)，WTH407A(工业7寸安卓人机界面)用于采集数据显示及用户信息输入。
现场设备的每个传感器都可以直接连接到WTD系列采集控制IO卡，实时快速采集控制每个对象数据，然后所有的WTD产品通过标准的RS485通信接口，利用Modbus-RTU总线通信协议与WTH207A/WTH407A人机界面进行数据交互。
3：数据通信网络层
通信网络层由各种网络方式负责把人机界面采集到的各个变电站数据传递到云平台，同时也会根据云平台的指令传递及控制现场人机界面或采集控制卡，从而采集控制所有的感知层传感器。
网络通信方式有：有线以太网、2G/GPRS、3G、4G、ROLA、NBIOT等。
本系统由于现场端只涉及水务参数的采集及控制，不涉及音频视频等传输，所以使用了2G网络通信方式。
若现场采集控制端不需要显示功能或人机交互输入功能，也可以选择不安装WTH207A/WTH407A人机界面，直接使用上海辉度WTD934G或WTD936G智能云网关产品，辉度的智能网关专门针对智慧水务监控系统现场端已经安装上海辉度非无线采集产品或已经安装了其他厂家的采集器从而推出的数据智能通信转换器，把现场的采集数据传到云端服务器，其通用性强，能够接入西门子、施耐德、欧姆龙、三菱等国内外PLC或采集控制器，具有断点续传功能，确保数据完整性。
4.云平台及数据库
云平台层是应用层基础平台，是水务在线监控系统与用户的接口。
采集数据实时上传之本地分析管理数据库，水务在线监控云平台与数据库对接，可根据监控点数量及监控点的传感器，灵活配置实时数据、历史数据、报表、统计分析、实时报警、维护提醒，同时可将报警信息推送到相关人手机短信或手机微信中。
三、功能介绍
参数实时监测：24小时实时在线连续采集监测传感器及控制器数据。
参数历史数据：可对水务参数数据进行保存，随时可以查阅和分析历史数据。
参数实时报警：对于设定超标限值的参数会及时报警，以手机短信或微信方式，包括温度报警、压力报警及维修提醒。
参数统计分析：对于参数数据可做日月年报表，可做统计分析，对标参考等分析。
参数web监控：管理人员在任何平台通过浏览器登录系统，就能方便监控操作。
参数手机监测：管理人员也能通过微信方式登录平台，随时随地监测现场数据。
DMA分区管理：DMA基础管理，DMA分区管理能进行DMA区域的添加和管理，每一个DMA区域都能进行出水表和入水表的配置；DMA区域监控，将DMA区域以直观地显示其出水量、入水量以及产出比；DMA小流量监控，DMA区域的每个子表在这个时间区段内，瞬时压力、流量，流量、压力最大最小值，以曲线图显示瞬时流量、压力数据，柱状图来显示累计的流量。