城市智慧供水综合运营平台建设方案

城市智慧供水综合运营平

台建设方案

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目录

第1章概述.................................................................................................................... - 1 -

1.1、智慧供水概念 (1)

1.1.1、感知的智慧 .............................................................................................. - 1 -

1.1.2、业务的智慧 .............................................................................................. - 1 -

1.1.3、人的智慧.................................................................................................. - 1 -

1.2、建设背景 (1)

1.3、企业运营存在的问题 (3)

1.3.1、基本的业务系统建设还不完善 ................................................................. - 4 -

1.3.2、各业务系统相对独立................................................................................ - 5 -

1.3.3、缺少有力的运营管理整合工具 ................................................................. - 5 -

1.4、企业运营需求分析 (5)

1.5、智慧供水信息化建设方向 (5)

1.5.1、完善基础设施构建软件定义的数据中心................................................... - 5 -

1.5.2、整合信息资源建立智慧决策体系.............................................................. - 6 -

1.5.3、优化水务工作建设智慧水务机制.............................................................. - 6 -

1.5.4、构筑统一安全管理夯实智慧水务基础....................................................... - 6 -第2章支持技术............................................................................................................. - 7 -

2.1、3S技术 (7)

2.2、物联网技术 (9)

2.3、客户端技术 (10)

2

2.4、移动互联网技术 (10)

第3章智慧供水建设原则与建设目标.............................................................................. - 1 -

3.1、建设目标 (1)

3.1.1、资源 ......................................................................................................... - 2 -

3.1.2、数据 ......................................................................................................... - 2 -

3.1.3、应用 ......................................................................................................... - 2 -

3.1.4、服务 ......................................................................................................... - 3 -

3.1.5、安全 ......................................................................................................... - 3 -

3.1.6、标准 ......................................................................................................... - 3 -

3.1.7、人才 ......................................................................................................... - 3 -

3.2、建设原则 (3)

第4章总体设计............................................................................................................. - 1 -

4.1、智慧供水管理平台建设框架 (1)

4.2、智慧供水管理功能架构 (1)

4.2.1、基础设施.................................................................................................. - 2 -

4.2.2、业务系统.................................................................................................. - 2 -

4.2.3、数据资源.................................................................................................. - 3 -

4.2.4、数据管理工具........................................................................................... - 3 -

4.2.5、业务服务.................................................................................................. - 3 -

4.2.6、综合应用.................................................................................................. - 4 -

4.3、基础架构平台-软件定义的数据中心 (4)

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4.4、运维管理带来的挑战和应对措施 (5)

第5章智慧水务平台建设内容........................................................................................ - 1 -

5.1、云计算统一门户 (1)

5.2、智慧水务运营数据中心 (2)

5.3、智慧水务共享服务平台 (3)

5.3.1、数据服务.................................................................................................. - 3 -

5.3.2、功能服务.................................................................................................. - 4 -

5.3.3、运维管理.................................................................................................. - 4 -

5.3.4、安全管理.................................................................................................. - 5 -

5.4、智慧水务综合运营平台功能 (6)

5.4.1、供水宏观运营监控 ................................................................................... - 6 -

5.4.1.1、供水运行监控 .................................................................................................- 6 -

5.4.1.2、水厂生产监控 .................................................................................................- 6 -

5.4.1.3、管网监测设备监控 ..........................................................................................- 8 -

5.3.1.3.1水质数据检测 .................................................................................................- 8 -

5.3.1.3.2水压流量检测 ...............................................................................................- 11 -

5.3.1.3.3二次供水监控 ...............................................................................................- 12 -

5.3.1.3.4安防系统监控：............................................................................................- 13 -

5.4.1.4、 5.3.1.4重点事件管理 ..................................................................................- 14 -

1.1.1.1.1、 5.3.1.4.1漏水事件管理 .......................................................................- 14 -

1.1.1.1.2、 5.3.1.4.2停水事件管理 .......................................................................- 15 -

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1.1.1.1.3、 5.3.1.4.3用户投诉管理 .......................................................................- 15 -

5.4.2、供水调度指挥......................................................................................... - 17 -

5.4.2.1、水厂/管网运行监控.......................................................................................- 17 -

5.4.2.2、供水生产输配调度 ........................................................................................- 18 -

5.4.2.3、供水量预测...................................................................................................- 19 -

5.4.2.4、应急指挥.......................................................................................................- 19 -

5.4.2.5、调度日志面板 ...............................................................................................- 20 -

5.4.2.6、内部工单调度指挥 ........................................................................................- 20 -

5.4.3、管网管理运行汇总 ................................................................................. - 21 -

5.4.3.1、管网工程汇总监控 ........................................................................................- 21 -

5.4.3.2、管网抢修汇总监控 ........................................................................................- 23 -

5.4.3.3、管网巡检养护汇总监控 .................................................................................- 24 -

5.4.3.4、二次供水设备维护监控 .................................................................................- 25 -

5.4.3.5、自动化仪表巡检养护汇总监控 ......................................................................- 26 -

5.4.3.6、计量设备巡检、校验汇总监控 ......................................................................- 28 -

5.4.3.7、管网物资保障监控 ........................................................................................- 29 -

5.4.4、营销管理监控......................................................................................... - 30 -

5.4.4.1、营销指标汇总 ...............................................................................................- 30 -

5.4.4.2、供水计量汇总 ...............................................................................................- 31 -

5.4.4.3、抄表汇总监控 ...............................................................................................- 32 -

5.4.4.4、收费汇总监控 ...............................................................................................- 33 -5

5.4.4.6、 5.3.4.6报装业务汇总监控...........................................................................- 35 -

5.4.5、承诺服务汇总监控 ................................................................................. - 36 -

5.4.5.1、务工单汇总监控............................................................................................- 36 -

5.4.5.2、服务工单调度、监督.....................................................................................- 36 -

5.4.5.3、服务工单汇总分析 ........................................................................................- 37 -

5.4.5.4、承诺服务车监控............................................................................................- 39 -

5.4.6、供水运营分析......................................................................................... - 39 -

5.4.

6.1、水压分析.......................................................................................................- 39 -

5.4.

6.2、水量分析.......................................................................................................- 40 -

5.4.

6.3、水力计算成果展示 ........................................................................................- 41 -

5.4.

6.4、区域用水分析 ...............................................................................................- 41 -

5.4.

6.5、用户投诉趋势分析 ........................................................................................- 42 -

5.4.

6.6、管网漏损分析 ...............................................................................................- 43 -

5.4.

6.7、管网风险评估 ...............................................................................................- 43 -

5.4.

6.8、资产价值评价 ...............................................................................................- 44 -

5.4.

6.9、综合业务分析 ...............................................................................................- 44 -

5.4.7、综合业务报表......................................................................................... - 45 -

5.4.7.1、用水报表.......................................................................................................- 45 -

5.4.7.2、用户投诉.......................................................................................................- 45 -

5.4.7.3、管网养护.......................................................................................................- 45 -6

5.4.7.5、流量报表.......................................................................................................- 47 -

5.4.7.6、爆管维修报表 ...............................................................................................- 47 -

5.4.7.7、人员巡检报表 ...............................................................................................- 47 -第6章智慧水务业务支撑系统...................................................................................... - 47 -

6.1、供水管网GIS系统（已建） (48)

6.2、报装管理系统 (50)

6.3、供水管网巡检工单系统 (51)

6.4、维修养护系统 (55)

6.5、工程管理系统 (56)

6.6、SCADA系统 (57)

6.6.1、数据监控................................................................................................ - 57 -

6.6.2、分析、管理实时和历史数据................................................................... - 58 -

6.7、营业收费系统 (58)

6.8、水质管理系统 (61)

6.9、客服热线系统 (63)

6.9.1、语音交互................................................................................................ - 63 -

6.9.2、录音传真................................................................................................ - 63 -

6.9.3、短信服务................................................................................................ - 63 -

6.9.4、坐席管理................................................................................................ - 64 -

6.9.5、业务处理................................................................................................ - 64 -

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6.10、产销差管理系统 (65)

6.10.1、数据采集................................................................................................ - 65 -

6.10.2、数据监控................................................................................................ - 65 -

6.10.3、数据整合................................................................................................ - 66 -

6.10.4、产销差管理 ............................................................................................ - 66 -

6.10.5、漏损分析................................................................................................ - 67 -

6.10.6、用水分析................................................................................................ - 69 -

6.11、其它业务系统 (69)

第7章基础软硬件运行环境 ........................................................................................... - 1 -

7.1、总体结构图 (1)

7.1.1、数据服务器 .............................................................................................. - 1 -

7.1.2、GIS服务器 ............................................................................................... - 2 -

7.1.3、Web服务器 ............................................................................................... - 2 -

7.1.4、运营平台应用服务器................................................................................ - 3 -

7.1.5、平台管理服务器 ....................................................................................... - 3 -

7.2、软硬件设备配置 (4)

7.3、客户端环境 (5)

7.3.1、普通PC端 ................................................................................................ - 5 -

7.3.2、浏览器端.................................................................................................. - 5 -

7.3.3、监控大屏端 .............................................................................................. - 6 -

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7.3.5、平板电脑端 .............................................................................................. - 7 -9

第1章概述

1.1、智慧供水概念

1.1.1、感知的智慧

充分利用现代传感技术, 实现对自然界水体的全面准确实时监测, 形成强大的水利物联网。

1.1.2、业务的智慧

充分利用云计算等技术,对传统水利水务的全领域进行智能化管理,切实提高水利水务建设和管理水平。

1.1.3、人的智慧

加快水利改革发展,促进水务一体化,并充分利用新一代信息传媒技术,将这种支撑保障和水利水务的科技文化为社会公众提供定制服务。

1.2、建设背景

供水系统是城市生存、发展的基础，供水事业的发展与城市

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的社会经济发展息息相关，其服务质量的好坏不仅关系到供水企业自身的利益，也直接影响到社会的稳定和政府形象。住房城乡建设部于2012年12月5日正式发布了《国家智慧城市（区、镇）试点指标体系（试行）》明确了对应二级指标“城市功能提升”中的三级指标“供水系统”的考核，利用信息技术手段对从水源地监测到龙头水管理的整个供水过程实现实时监测管理，制定合理的信息公示制度，保障居民用水安全。

当前，随着国家信息化建设的推进，水务信息化工作也在中国城市供水企业中相继开展起来，一些自来水企业根据自身的发展要求，各自建立了营业收费系统，SCADA系统、管网GIS系统以及水质监测系统等，这些系统经过长期的应用实践已成为企业管理工作中不可缺少的工具，但由于这些系统大多由多个软件公司开发，没有统一的管理平台，信息的处理和利用只局限于本部门；虽然积累了大量的数据，也无法进行深入数据挖掘应用，造成信息孤岛。

因此，在建设智慧城市、智慧水务的大背景下，结合水务行业信息化发展经验，各自来水公司应当充分利用云计算和数据技术构

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建一体化、可扩展的水务综合运营平台，加强顶层设计，制定具有前瞻性的管理和信息规划，通过水务综合运营平台打通信息孤岛，实现数据共享，增强对供水业务的运营和监管的能力，实现城市供水智慧运作，提高供水企业管理与服务的水平。

1.3、企业运营存在的问题

信息化建设已具规模，但不同阶段、不同部门建设的信息系统在设计理念、技术路线、规范标准上不统一，系统之间资源共享难，互联互通困难。

由于系统建设不够规范统一，因此也导致了在硬件（服务器、网络和存储）、软件和应用的管理结构上仍然分散、独立，形成

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业务系统各自为政的管理模式。

没有统一的监控管理平台，无法有效解决系统运行过程中出现的问题，无法综合评估系统当前的使用效率和容量，资源申请无依据、无规范化工作流程，导致资源重复投资浪费，管理复杂提升。

数据的采集、使用和管理不规范不及时，无法确保数据的完整、准确、鲜活，数据共享更是难上加难；数据有量但没有质，水务工作不能充分利用数据的价值。

没有建立信息化水务和应用的考核机制，对于信息化应用成效缺乏科学的评估、合理的激励，从而影响了人才的储备和培养。

业务系统、网络和安全保障能力存在隐忧，在突发事件的情况下，系统支撑能力和稳定性不足，缺乏有效容灾方案。

1.3.1、基本的业务系统建设还不完善

如分区计量系统、二次供水管理系统、巡检维修系统、用户报装系统等需要加紧建设；

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1.3.2、各业务系统相对独立

存在信息孤岛现象，无法实现数据共享、信息挖掘；

1.3.3、缺少有力的运营管理整合工具

尚未建立适合公司自身情况的信息化指导运营的思路和信息化建设标准。

1.4、企业运营需求分析

（1）制定公司信息化发展规划和建设标准，即以智慧水务运营平台为核心前提统一各业务系统建设的标准；

（2）建立企业智慧水务综合管理平台，通过对企业各业务系统的业务流程和数据资源的整合和集成管理，实现企业运营信息的全面监控、综合分析和应急指挥。

1.5、智慧供水信息化建设方向

1.5.1、完善基础设施构建软件定义的数据中心

全面完善水务信息化基础设施，建设新一代软件定义的数据中心；逐步整合水务和海洋资源、统一、规范化各业务系统，按

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照一体化、一站式的服务进行建设。

1.5.2、整合信息资源建立智慧决策体系

统一信息采集方式，标准化数据共享和交换方式，借助移动技术、大数据等手段在应急指挥、灾害预警、水务监管、环境保护等领域建立智慧决策体系。

1.5.3、优化水务工作建设智慧水务机制

优化水务工作流程，借助信息化，建立有效健全的协调和考核制度，使得水务工作责任明确，提升业务创新积极性。

1.5.4、构筑统一安全管理夯实智慧水务基础

业务和系统的统一化管理，对资源使用合理化评估，运管流程自动化、标准化。构筑安全稳固的业务支撑体系，加快网络安全、信任体系、等级保护等建设。

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第2章支持技术

2.1、3S技术

在供水企业运营过程中，工程管理、管网巡视、检漏、管网维护、事故抢修等管理业务绝大多数都和地理位置密切相关。作为空间信息获取、管理和分析处理的技术，地理信息系统（Geographic Information System，GIS）、遥感（Remote Sensing, RS）及全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)已成为供水信息化建设管理的重要技术支撑。GIS、RS、GNSS技术简称3S技术，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。

GIS是集地理信息采集、存储管理、集成分析和可视化模拟等于一体，并提供地理决策服务的技术系统。它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息，而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等，并能提供查询、检索、修改、输

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出、更新等功能。地理信息系统提供的地图服务，能够清晰直观地表现出各种地理信息的规律和分析结果，同时还能在屏幕上动态地监测地理信息的变化。通俗地讲，地理信息系统是信息的“大管家”，是供水企业信息化建设的核心系统，在供水企业信息化建设中起着“大脑”的作用。

RS是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术，在供水企业信息化建设中可用城市基础地理信息数据的获取。

GNSS是具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，包含了美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo系统、中国的Compass(北斗)，全部建成后其可用的卫星数目达到100颗以上，能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点。在供水企业信息化建设中，GNSS将提供精确的定位服务，成为时空数据获取

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的重要手段。

随着3S技术的不断发展，将GIS、RS、GNSS紧密结合起来的“3S”一体化技术已显示出更为广阔的应用前景，在供水企业信息化建设中已展现出强大的威力，可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理、展示、更新。

2.2、物联网技术

物联网技术的核心和基础仍然是“互联网技术”，是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术；其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。因此，物联网技术的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。在供水企业信息化建设中，可以通过数采仪、无线网络等在线监测设备实时感知城市供水管网的运行状态，并且采用可视化的方式有机整合运营调度部门与供水管网设备，形成供水企业“物联网”，并可将及时采集到的各种管网运行、水质、外业人员信息

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进行及时分析与处理，并做出相应的处理结果与辅助决策建议。

物联网的产业链可细分为标识、感知、信息传送和数据处理这4个环节，其中的核心技术主要包括射频识别技术，传感技术，网络与通信技术和数据的挖掘与融合技术等。

2.3、客户端技术

2.4移“富客户端”（Rich Client)利用具有很强交互性的富客户端技术来为用户提供一个更高和更全方位的网络体验。RIA集成了桌面应用的交互性和传统 Web应用的部署灵活性与成本分析，以创建单一而完整的用户体验。

富客户模型将界面分解成许多的既可以和用户直接交互，又可以和服务器进行通信的小单元模块，具备丰富的用户界面和丰富的数据模型，运行时跨浏览器、桌面和操作系统实现一致的部署。

2.4、移动互联网技术

移动互联网(MobileInternet，简称MI)是一种通过智能移动终端，采用移动无线通信方式获取业务和服务的新兴业态，包含

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终端、软件和应用三个层面。终端层包括智能手机、平板电脑、电纸书/MID等；软件包括操作系统、中间件、数据库和安全软件等。应用层包括休闲娱乐类、工具媒体类、商务财经类等不同应用与服务。随着宽带无线接入技术和移动终端技术的飞速发展，供水企业信息化建设可以引入智能手机、平板、PDA等移动终端设备，服务于管网巡视、检漏、工程竣工验收等业务，实现移动办公。

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