县城智慧水务信息化建设项目可行性研究报告240页.doc
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2024-08-16
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1、xx县智慧水务建设项目可行性研究报告 第一章总 论1.1项目概述1.1.1项目名称xx县智慧水务建设项目1.1.2项目建设单位项目承办单位:xx县水务投资有限公司1.1.3建设时间1.1.4建设地点xx县城区、26个乡镇1.1.5建设内容覆盖从水源地到排污口的全过程监控,包括城市源水、供水、排污、节水实施建设、管理平台系统及基础设施建设六大块内容1.1.6项目总投资估算本项目总投资估算为10,104.29万元1.2编制依据、原则和内容1.2.1编制依据法律法规中华人民共和国水法(中华人民共和国主席令 2002 年第 74 号)中华人民共和国标准化法(中华人民共和国主席令 1998 年第11 号2、)中华人民共和国河道管理条例(国务院令第 3 号发布)建设项目环境保护管理条例(中华人民共和国国务院令第 253号)中华人民共和国标准化法实施条例国务院令 1990 年第 53 号)规章规范智慧城市公共信息平台建设指南城科会 2014 年国家智慧城市试点过程管理细则(试行)建科研函2014城市给水工程项目建设标准(建标 120-2009)城市给水工程规划规范(GB50282-98)国家标准信息技术软件工程术语GB/T11457-2006节水型产品技术条件与管理通则(GB/T18870-2002)计算机软件文档编制规范GB/T8567-2006行业标准饮用水水源保护区划分技术规范(HJ/T3383、-2007)地下水环境监测技术规范(HJ/T164-2004)水资源实时监控系统建设技术导则(SLZ349-2006)水质数据库表结构与标示符标准(SL325-2005)地表水和污水监测技术规范(HJ/T91-2002)生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)其他资料xx县城总体规划(20052020)开展节水型社会建设试点工作指导意见(水资源2002558号)节水型社会建设规划编制导则(试行)(水资源2004142号文)节水型社会建设“十三五”规划技术大纲(办资源函2010282号)中共中央、国务院关于加快水利改革发展的决定(中发(2011)1号)第二十条城市用水定额管理办法(建设部建4、城1991278号),第二条城市节约用水管理规定(建设部令 1998年第1号)第十条智慧城市公共信息平台建设指南中国城市科学研究会 2014年1.2.2编制原则1、根据xx县城市及xx县水务投资有限公司总体规划,结合用水现状和供排水规划,本着对水资源统一规划和合理开发的原则,确定智慧水务建设范围和建设规模;2、注重可行性,着眼合理性,与xx县水务投资有限公司各阶段建设目标相适应;3、合理利用现有供水设施,完善供排污系统,尽可能减少项目投资,降低供水成本;4、保证规划区内的供排水设施完善,满足企业管理和用户用水要求,从而加快项目建设,提升智慧管理要求和智慧服务水平;5、贯彻节能的原则,以先进、适5、用、合理、经济为原则,降低运营成本,改善运营环境,提升管理水平,发挥经济效益和社会效益;6、充分利用“物联网、云计算、大数据、移动应用”等新一代信息技术,与业务应用相接合,提高企业决策能力、管理能力,提升服务水平;1.2.3编制内容按照有关规定和xx县水务投资有限公司现有资料,确定本可行性研究报告关于xx县城区及21个乡镇的编制内容主要如下: 1、分析xx县水务投资有限公司水务信息化建设现状,合理确定智慧水务项目建设规模; 2、对项目进行需求分析,合理确定建设内容及建设目标; 3、进行智慧水务项目建设方案的技术设计; 4、提出项目投资估算及项目资金投入计划; 5、对项目进行经济评价;第二章项目6、建设背景、必要性和可行性2.1项目建设背景自2013年住房城乡建设部办公厅发布关于做好国家智慧城市试点工作的通知以来,根据国家智慧城市试点暂行管理办法,已有193个城市(区、镇)成为创建国家智慧城市试点,截止2015年12月,智慧城市审报由智慧城市试点申报延伸至专项试点申报,包括智慧城市试点申报和专项试点申报两项。其中专项试点申报领域包括城市公共信息平台及典型应用、智慧社区(园区)、城市网格化管理服务、“多规融合”平台、城镇排污防涝、地下管线安全等。智慧城市建设是推动集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化发展,拉动内需,带动产业转型升级的重要途径。国家智慧城市试点暂行管理办法明确指出各地要以创建智7、慧城市为契机,积极开展体制机制创新,探索符合当地实际的城镇化发展模式,加强城市规划、建设和管理,促进工业化、城镇化与信息化的高度融合。智慧城市不是城市信息化、“数字城市”的简单升级,而是通过构建以政府、企业、市民为三大主体的交互、共享信息平台,为城市治理与运营提供更简捷、高效、灵活的决策支持与行动工具,达到可感可视的安全、触手可及的便捷、实时协同的高效、和谐健康绿色的目标。2.1.1国家政策导向(1)“十三五”规划纲要指导根据国家“十三五”规划纲要指导,明确提出要全面提高信息化水平和加快发展服务业,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,发展和提升软件产业 ,加强重要信息系统建设8、,以信息共享、互联互通为重点,提升政府公共服务和管理能力。(2)国家对“智慧城市”建设的政策推动国家新型城镇化规划(2015-2020年)、国家智慧城市(区、镇)试点指标体系(试行) 、国家八部委关于促进智慧城市健康发展的指导意见等政策反复强调“要实施从水源地到水龙头的全过程监管”。2016年4月,国务院印发水污染防治行动计划,简称“水十条”,力争在2018年管网漏损率控制在12%,2020年管网漏损控制在10%的水平,城市水务工作面临着巨大的发展机遇,同时也存在着巨大的挑战。 (3)国家产业扶持住建部与科技部联合第三批智慧城市试点中,特别增加智慧水务专项试点,以扶持行业专项厂商,推动智慧城市9、的行业落地。(4)“海绵城市”和“水十条”建设思路2016年4月2日国务院水污染防治行动计划正式发布,俗称水十条,为2020年之前水污染治理的纲领性文件,文件明确提出总体要求:全面贯彻党的十八大和十八届二中、三中、四中全会精神,大力推进生态文明建设,以改善水环境质量为核心,按照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”原则,贯彻“安全、清洁、健康”方针,强化源头控制,水陆统筹、河海兼顾,对江河湖海实施分流域、分区域、分阶段科学治理,系统推进水污染防治、水生态保护和水资源管理。坚持政府市场协同,注重改革创新;坚持全面依法推进,实行最严格环保制度;坚持落实各方责任,严格考核问责;坚持全民参与,推动10、节水洁水人人有责,形成“政府统领、企业施治、市场驱动、公众参与”的水污染防治新机制,实现环境效益、经济效益与社会效益多赢。文件不仅从总体目标上给出了明确建设思路,同时细分了各项目建设指标。2.1.2信息化发展趋势(1)信息网络安全化网络安全和信息化上升为国家战略。强调“没有网络安全就没有国家安全,没有信息化就没有现代化”。国家层面的重视,势必对企业信息化和信息安全的提出更高要求。社会公众对于公共服务、个人信息、隐私数据愈发重视和敏感,xx县水务投资有限公司作为提供社会公共服务的国有企业,一方面要加强生产运营层面的网络、信息安全保障,确保信息系统稳定、可靠、安全运行,另一方面,要重点保护好大量的11、客户数据、GIS数据等关系国计民生的数据。(2) 信息服务移动化移动互联网应用深刻的改变着我们的生活,越来越多的企业应用已转向移动端,其带来的效率、便捷、随时随地和用户体验,是传统PC业无法比拟的,公司未来需要紧跟时代潮流,谋划信息系统的移动端转型,建立移动互联网应用的统一平台,逐步建立OA、管网巡线、抄表收费、内涝预警、客户服务、三级巡检、GIS、PMIS等移动互联网应用平台。(3) 信息应用大数据化在宽带化、移动互联网、物联网、社交网络、云计算的催生下,“大数据”成为时下最火热的IT行业的词汇。大数据开启了一次重大的时代转型,无论是商业、思维还是管理,都无时无刻不在受到数据的影响和改变。互12、联网时代,数据为王、用户量为王,xx县水务投资有限公司凭借当地水务行业的地位,较容易地获取了众多的客户信息及其用水数据,这些数据具有相当大的商业价值,水务企业可以探索深入挖掘公司庞大的客户信息数据,以“大数据”理念,创新业务模式,向客户提供数据分析增值服务,开展“数据”服务,例如: 行业发布用水动态指数(反映经济景气情况或资源消耗情况),如酒店业、餐饮业、 娱乐业等,以满足其行业分析、竞争对手分析的需要,但需避免提供具体某一客户数据,以免陷入法律问题。 提供重点客户用水量分析,如用水大户、连锁性企业,多分店企业,如便于总部对于分店的经营情况、节水情况进行横向比较。(4) 信息交互智慧化智慧城市13、概念如火如荼,智慧水务作为智慧城市的重要组成部分,是未来水务信息化的发展方向,水务企业应以此为契机,争取政府在政策、资金、技术等方面的支持,通过传感、物联网、4G/5G技术、云计算、移动互联网等新一代信息技术,加快物联网在管网资产管理、实时数据监测、水表、阀门、道路积水检测等重要设备领域的推广应用,提高运营管理精细化水平,逐步形成全面感知、广泛互联、实时在线的水务智能管理和服务体系,实现信息交互的智慧化。(5) 信息载体绿色化打造节能和环保的绿色IT是信息化基础设施建设的趋势,同时2017年3月17日,xx县政府、深圳华旭及中科曙光联合建立了智慧水务云中心娄山关水务云,未来应积极考虑计算机桌面14、的虚拟化方案,有效降低能耗,降低总体拥有使用成本,提升信息安全和减少网络带宽要求。2.1.3企业发展规划和目标随着xx县城镇水务行业快速发展,城市水务服务需求持续增长,城市水务发展面临巨大的压力,供水设施不完善,供水能力不足,已严重阻碍了当地经济产业的发展,影响当地居民的正常生活,结合xx县城总体规划(20052020)(修编),充分考虑xx县城发展实际,到 2020 年,县城人口将达到 30 万人。因此,xx县水务投资有限公司目前的基础设施现状及管理水平不能适应未来的城市用水需求,其主要表现在:城区供水能力不足、管网覆盖面小,配水管网管径不合理、管网漏失率高、信息化管理水平不高等问题。而城市15、水务的供需矛盾日趋尖锐,这直接影响到人民群众的正常生活秩序,给人民身体健康和生活环境带来了严重的危害,同时也大大地阻碍了当地社会经济的健康发展。因此,加强基础设施的建设,完善智慧水务信息化系统已势在必行。 为了满足当地工业生产、居民生活用水需要,促进社会经济的发展,改善当地投资环境,提高人民生活水平,实现可持续发展战略,基于上述背景,xx县水务投资有限公司按照县委、县政府的总体部署,本着稳步推进xx县智慧水务建设进程的建设,利用政策、技术、管理等优势,把整合供排水一体化管理、水价一体化管理和水务行政管理体制一体化作为战略方向,以搭建xx县智慧水务一体化企业管理和业务运营平台为目标,从智慧水务应16、用服务为切入点,把智慧水务项目建设与智慧化应用服务提升相结合、提高水质水量保障水平与水资源充分利用相结合,建立适合xx县特点的智慧水务应用与用水安全保障体系。通过大数据挖掘为城市及水务行业管理者提供决策支撑,创新水务运营、管理、服务模式,助推智慧城市健康有序发展。2.2 项目建设的必要性2.2.1“智慧城市”整体工程建设的需要在国家新型城镇化规划(2015-2020 年)和国家智慧城市(区、 镇)试点指标体系(试行)及关于促进智慧城市健康发展的指导意 见中,明确指出智慧水务的建设要“加强城镇水源地保护与建设和供水设施改造与建设,确保城镇供水安全;利用信息技术手段对从水源地监测到龙头水管理的整个17、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;建设全过程智慧水务系统的监控体系。2.2.2 进一步提升城市水务管理和服务水平随着xx县经济建设的发展,工农业用水急剧增加,城市人口不断增多,人民生活改善,用水量增大,水务企业作为城市水务统一管理的水行政主管部门存在基础设施建设不全,监测体系不完善、信息化建设参差不齐、业务管控及流程不清晰、标准体系建设不完善等问题,无法满足城市水务发展需求。通过智慧水务项目建设,将形成水务信息化保障体系。进一步完善水务信息化建设的技术标准、建设策略和管理体制,加强安全体系建设,进一步完善水务信息化保障环境。重点开展政府监管和企业经营两类信息系18、统在规划、投资、信息共享、运行维护、相互协同的机制与措施的探索;提升公司在水务信息化方面的决策和管理能力。同时通过智慧水务项目建设将形成平台化的一站式服务窗口,基于智慧服务平台,可以随时随地的查询与供水相关的各种公共信息,同时还可通过无线终端预约相关服务,提高办事效率,进一步提升公司的服务能力和水平。2.2.3 提升城市整体与公司应急、联动及反应能力水是生命之源,自来水是城市的生命线。城市水务涉及千家万户,是城市社会化服务体系的重要组成部分,对城市发展、社会稳定、人民生活水平的日益改善起着重要作用。随着城市建设步伐的不断加速,供水企业也将面临水质污染、供水调度及应急供水等多方面的挑战,如何确保19、城市供水安全,最大限度的减少安全事故的发生,控制安全事故与突发事件造成的损失,最大限度的保证国家财产和人民生活免受经济损失及影响,在稳妥可靠的前提下,建立城市级的涉水安全监控平台,以快制快,果断处置,有效地处理可能出现的各类突发事故,提高城市面对突发事故及公司员工队伍的应急处理能力,建立城市供水安全保障体系和水务应急系统已经刻不容缓。智慧水务项目的建设,将结合从“源水制水供水用水排污节水”为一体的业务环节,通过整合“物联网、云计算、大数据、移动应用”等新一代信息技术,实现从数据采集数据分析综合调度科学决策四个维度的一体化城市级调度管控平台,企业决策者、管理者和执行人员,可通过一体化调度管控平台20、,供助于平台的水力模型、仿真模型等技术工具,全面提升城市及水司的针对突发状况下的事件应急、事件联动、事件处理的决策、管理和执行反应能力。降低或避免突发事件给国家、水司及民众的经济损失。2.3 项目建设的可行性2.3.1“智慧水务”是智慧城市建设的创新国家智慧城市试点包括了城市公共信息平台、城市网络化管理、智慧社区、智慧水务等几大专项领域,智慧水务是智慧城市建设中的重要组成部分。针对xx县水务的特点,通过智慧水务建设,提高xx县水务投资有限公司在水务管理决策和应用服务方面的的水平,系统整合、全面提升现有工程的社会经济价值。重点在供水水质、水量保障、城市排污与防涝、管网建设运营与漏损控制、户表改造21、等方面开展建设和运营,将工程建设与智慧化应用协同推进、紧密集成,为xx县社会经济与生态环境可持续发展奠定基础。2.3.2 新一代信息技术的支撑智慧水务是传感器技术、网络和移动应用与水务信息系统的结合,从而构建成全方位的智慧水务管理系统。随着“物联网、云计算、大数据、移动应用”的新一代信息技术的不断发展和应用,为智慧水务建设从技术上提供了足够的保障。(1)物联网智慧水务需要能够更透彻地感应和度量世界的本质和变化。就是把传感器嵌入或装备到水源、供水系统、排污系统中,并且被普遍连接,从而形成物联网,然后将物联网与现有的互联网整合起来,实现政府管理机构、企业和社区与水物理系统的整合。(2)平台架构与移22、动应用基于平台化的架构与移动应用技术,智慧水务将更加全面地互联互通,实现互联网的联通、数据的共享,打破信息孤岛。平台是智慧水务的载体,是智慧水务正常运行的基础保障,通过与移动应用技术的结合,支撑智慧水务的高效运行,实现智慧水务业务系统信息共享的通道,使各业务系统协同运行,保证基础数据畅通无阻、业务流程无障碍流转,有效提升业务系统的运行效率,打破企业信息孤岛。(3)大数据与云计算智慧水务基于大数据和云计算技术,智能融合技术的应用实现对海量数据的存储、计算与分析,并引入综合集成法,通过人的“智慧”参与,大大提升决策支持的能力。从而让所有的事物、流程以及运行方式都具有更深入的智能化,管理机构和企业获23、得更智能的洞察。2.3.3 项目管理运营合理保障项目可行xx县水务投资有限公司主要负责城市原水、自来水、应急水源、营销,雨污水排放,相关基础设施、管网建设、改造、维护和养护等。公司自成立以来,坚持把“立足水务主业、稳步发展”作为企业的发展战略扎实开展工作。为了加快智慧水务项目信息化、智能化、平台化的建设,xx县成立了以县长为组长,县委、县政府分管领导任副组长的“xx县城乡供水工程”建设工作领导小组,负责统筹、协调、指导xx县城乡供水工程及智慧水务的建设工作,为智慧水务建设提供了保障,确保智慧水务项目建设的切实可行。第三章需求分析3.1 现状分析xx县水务投资有限公司主要负责城市原水、自来水、应24、急水源、相关基础设施、管网建设、改造、维护和养护等。智慧水务项目覆盖了xx县城区(娄山关镇、燎原镇、楚米镇)及xx县21个乡镇集镇区(除娄山关、燎原、楚米外),涉及水源地、供水水厂、污水水厂、供水管网及排污管网,加压站、排污口等部位。整体表现为基础设施薄弱,信息化程度不高,未形成标准的业务流程与体系。3.1.1基础建设现状3.1.1.1 供水工程现状水源地xx县境内碳酸盐类岩层广布,岩溶地下水较为丰富,全县 地下水 径流量为4 .01 亿立 方米,占多年平均径流量的22%。其类型有碳酸盐岩类溶洞裂隙水、碎屑岩类孔屑隙水、基岩裂隙水、泉水。经现场调查及对现有资料的研究,在xx县城及21个城镇水源25、整体情况如下:天门河水库已作为现状东郊水厂取水水源,同时增加县城周边可用的坛子口水库、八一水库及溱溪河作为取水水源,其水质、水量均能满足工程取水需要,取水总规 模为 5.25 万 m3/d(含 5%自用水)。天门河水库水质与地表水环境质量标准基本项目标准限值比较表检验单位及单位检测结果检验依据标准规定值PH 值7.6GB/T5750-20066.59.5铁 mg/l0.0085GB/T5750-20060.5锰 mg/l0.013GB/T5750-20060.3砷 mg/l/GB/T5750-20060.05硫酸盐 mg/l62.44GB/T5750-2006300氯化物 mg/l4.45GB26、/T5750-2006300溶解性总固体 mg/l84GB/T5750-20061500耗氧量 mg/l9GB/T5750-20065氟化物 mg/l0.02GB/T5750-20061.2总硬度 mg/l207GB/T5750-2006550硝酸盐(以N 计) mg/l2.06GB/T5750-200620氨氮 mg/l1.0GB/T5750-20060.5总磷(以 P 计) mg/l0.01GB/T5750-20060.2(湖、 库0.05)菌落总数 CFU/ml9GB/T5750-2006500坛子口水库水质与地表水环境质量标准基本项目标准限值比较表检验单位及单位检测结果检验依据标准规定27、值PH 值7.6GB/T5750-20066.59.5铁 mg/l0.0085GB/T5750-20060.5锰 mg/l0.013GB/T5750-20060.3砷 mg/l/GB/T5750-20060.05硫酸盐 mg/l62.44GB/T5750-2006300氯化物 mg/l4.45GB/T5750-2006300溶解性总固体 mg/l84GB/T5750-20061500耗氧量 mg/l9GB/T5750-20065氟化物 mg/l0.02GB/T5750-20061.2总硬度 mg/l207GB/T5750-2006550硝酸盐(以N 计) mg/l2.06GB/T5750-2028、0620氨氮 mg/l1.0GB/T5750-20060.5总磷(以 P 计) mg/l0.01GB/T5750-20060.2(湖、 库0.05)菌落总数 CFU/ml9GB/T5750-2006500xx县智慧水务项目 可行性研究报告溱溪河水质与地表水环境质量标准基本项目标准限值比较表检验单位及单位检测结果检验依据标准规定值PH 值7.6GB/T5750-20066.59.5铁 mg/l0.0085GB/T5750-20060.5锰 mg/l0.013GB/T5750-20060.3砷 mg/l/GB/T5750-20060.05硫酸盐 mg/l62.44GB/T5750-2006300氯29、化物 mg/l4.45GB/T5750-2006300溶解性总固体 mg/l84GB/T5750-20061500耗氧量 mg/l9GB/T5750-20065氟化物 mg/l0.02GB/T5750-20061.2总硬度 mg/l207GB/T5750-2006550硝酸盐(以N 计) mg/l2.06GB/T5750-200620氨氮 mg/l1.0GB/T5750-20060.5总磷(以 P 计) mg/l0.01GB/T5750-20060.2(湖、 库0.05)菌落总数 CFU/ml9GB/T5750-2006500八一水库水质与地表水环境质量标准基本项目标准限值比较表检验单位及单位30、检测结果检验依据标准规定值PH 值7.4GB/T5750-20066.59.5铁 mg/l0.01GB/T5750-20060.5锰 mg/l0.011GB/T5750-20060.3砷 mg/l/GB/T5750-20060.05硫酸盐 mg/l73.22GB/T5750-2006300氯化物 mg/l14.24GB/T5750-2006300溶解性总固体 mg/l240GB/T5750-20061500耗氧量 mg/l8GB/T5750-20065氟化物 mg/l0.01GB/T5750-20061.2总硬度 mg/l234GB/T5750-2006550硝酸盐(以N 计) mg/l2.831、4GB/T5750-200620氨氮 mg/l1.0GB/T5750-20060.5总磷(以 P 计) mg/l0.01GB/T5750-20060.2(湖、 库0.05)菌落总数 CFU/ml120GB/T5750-200650021个乡镇拟选取水水源一览表序号乡镇名称取水水源名称1芭蕉乡长岩地下水2大河镇方家河3风水乡龙洞沟4高桥镇排沙河5官仓镇龙尖山水源与石板上水源6黄莲乡大溪河7九坝镇篆水坪水库8马鬃乡曲垭地下水9茅石乡李山垭和干沟河水源10木瓜镇碗厂沟11坡渡镇坡渡河12狮溪镇狮溪河13水坝塘镇集中村火焰坝14松坎镇岩椅河水库15花秋镇两岔河与九盆龙水库16容光乡河口水库17小水乡三32、岔溪18新站镇鱼桥19羊磴镇红旗水库20尧龙山镇长马岗水库21夜郎镇方岩沟与三元溪制水水厂及管网目前xx县城区已建设运营水厂1座-东郊水厂,始建于1997年,制水能力2万m3,2014年在原有基础上扩建3万m3,目前日供水能力达到5万m3,年水费有效售水量634万吨;北郊水厂建设过程中,建成后日供水能力达到1.5万m3,供水管网总长度92KM(DN90以上),其中,东郊引水水渠长度4.5KM(DN500管4Km.DN700管0.5Km),北郊引水水渠长度2.68Km(DN350),覆盖5.8万供水用户,整体产销差为41.68%,建设有8个二次加压站,实现对城区高地势加压供水,另外21个乡镇暂没33、有实现统一的集中供水,目前已在规划设计中,本次智慧水务项目包括此21个乡镇配水的管理。目前,xx县水务投资有限公司已形成了具有一定调配能力的水资源配置体系,保障了城区日常生活、工业用水要求。3.1.1.2 排污工程现状辖区内有污水处理厂2处:贺家坡、蟠龙污水处理厂,规模日处理水2.3万吨。即将建成的楚米污水处理厂,规模日处理水0.25万吨。贺家坡一期污水处理厂(东郊污水处理厂)由天津创业水务托管,蟠龙二期污水处理厂、楚米污水处理厂都由北京桑德公司建设管理。同时,xx县城区已建有雨污水管网,城区雨污分流占60%,合流占40%,无雨污水管理体制,管网资料的完整性存在很大的缺陷,如管网的标高、埋深等34、重要数据都是没有的,且当前存在的数据均为纸质文件,没有电子版,对实现数字化管理存在很大的难度。目前东郊污水处理厂配置有水质检测中心,具备对COD、氨氮、浊度等参数进行检测,生产数据上传至环保局监测平台。具体设备清单如下:设备名称单位数量设备型号设备参数进水COD分析仪台1MAX-检出限;0-1000mg/L进水氨氮分析仪台1AmtaxTM检出限;2-120mg/L出水氨氮分析仪台1MAX检出限;0-1000mg/L出水COD分析仪台1MAC CNH3-N检出限;0.2mg/L出水SS浊度监测仪台1CUM2231253检出限;0-20mg/L出水PH10rop测试仪台1PG-118检出限;0.035、1PH出水超声波明渠流量计台1WL-1A1检出限;0-1000000M3过程荧光法溶解氧仪台2LDO1OAC+LDO-SOC10检出限;0-20mg/L过程悬浮物浓度计台2MLSS10AC+MLSS-SOC10检出限;0-25g/L3.1.1.3 防汛工程现状xx县已初步建成了具有抵御一定洪涝灾害能力的防洪排涝工程体系,目前城区防汛工作主要由气象局负责管理。3.1.1.4 户表改造现状xx县供排水公司管理5.8万供水用户,其中机械表50000只,智能表860只,属于离线式水表,分别由不同的水表厂家供应,部分机械水表的使用年限超出了国家对计量表具6年的使用年限要求,存在计量不准确、误差大等问题,36、降低了公司的整体效益。3.1.1.5 机房及基础网络现状xx县供排水公司建设有约10平方米的数据机房,存储营业、报装相关业务数据,通过电信网络运营商承载公司外部网络系统,所有业务部分通过公司自建的内部局域网系统进行办公,无法访问互联网网络,公司所有对外访问互联网的业务通过授权的电脑操作,公司没有专业化的机房及相关维护团队。3.1.1.6 水质检测xx县供排水公司水质检测通过人工取样的方式进行检测,未实现实时在线监测,目前在东郊水厂配置有水质检测中心,在水质检测方面,中心化验室现有浊度仪、PH 计等水质检测设备。可以完成色度、浊度、余氯等多项水质指标的检测。 目前中心化验室的主要检测仪器仪表设备37、如下:设备名称单位数量设备型号生产厂家安装日期质谱仪套1离子色谱仪套1CIC-260盛瀚色谱双束光紫外可见分光光度计套1TU-1901北京普析2015年原子吸收分光光度计套1TAP-990F北京普析2015年原子荧光光度计套1AFS-8220北京吉天2015年恒温培养箱套1DNP-9082上海精宏2015年电热鼓干燥箱套1GZH-9140MBE博迅实业2015年浊度仪套1WGZ-100上海昕瑞2015年色度计套1X2-9上海海争2015年PH测量仪套1PHS-3E上海佐科2015年压力蒸汽灭菌器套1BXM-30R上海博迅2015年恒温水垢锅套1HHS21-N14上海科析2015年超声波清洗机套38、1SB-5200DTDN宁波新芝2015年混凝试验搅拌仪套1MY3000-6M武汉梅宇2015年离心机套12015年电子秤套1ESI200-4A沈阳龙腾2015年超纯水机套1GWA-UM-10北京普析2015年超声波清衣机套1SB-5200DTDN宁波新芝2015年高速台式离心机套1TGL-16G上海安亭2015年3.1.2应用系统建设现状xx县供排水公司建设了营业管理系统、工程报装系统、管网压力监测系统、财务管理系统等基本的信息化支撑系统,实现了初步的企业信息化基础。但随着供排水公司业务的发展及规模的扩大,信息化建设滞后、建设不平衡及信息资源不能共享等问题越来越突出,严重制约了公司的信息化管39、理。3.1.2.1供水信息化建设现状xx县城已建成的东郊水厂,总设计规模为 5.0 万 吨/日,经2013 年底扩建实施后,在滤池液位、滤池出水阀控制、压力、流量、水质已安装在线监测设备,具备了相对完善的与生产工艺相配套的生产自动化系统,实现了生产安全保障、生产管理、生产监控的信息化和自动化控制。在东郊水厂部署了生产自动化监测系统,包括滤池、沉淀池、加氯间、泵房等部位的设备监测,同时对设备泵的启停、出水流量、压力等数据进行分析。新建的北郊水厂、坛子口水厂及21个乡镇实现全自动化设计,建立一套生产监控系统,实现对水厂的综合监控与管理调度。另外,xx县东郊水厂一期工程经过 15年的运行,水厂净水处40、理设施老化严重,老城区配水管网爆管、漏损现象日益突出,而随着国家标准委 和卫生部联合发布的生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)强制性 国家标准 2013 年 7 月的正式实施,xx县水处理厂出水水质已经不满足新卫生标准,直接影响了xx县人民群众的饮水水质,因此,在取水口、进出水厂进行在线水质设备的监测,保障水质安全。3.1.2.2排污处理信息化现状xx县共建有污水处理厂3座,其中贺家坡一期污水处理厂(东郊污水处理厂)由天津创业水务托管并已正式投入运营,另外二座污水处理通过PPP模式,由北京桑德公司管理,分别分潘龙污水处理厂、楚米污水处理厂。各污水处理厂建设有自控系统,但公司层面未建立41、完整、统一的污水处理厂信息监测系统。城市防涝管理信息化已建设,目前部署在xx县气象局,通过网络互联,实现联网访问与监测,实时对水质、水量、内涝点进行监控,保障生命财产安全。3.1.2.3节水处理信息化现状 目前xx县城区及21个乡镇节水系统规划未启动,主要表现为:以管网及小区为单位的分区计量主动漏损控制尚未正式规划及建设。3.2 存在的问题近年来,xx县城发展迅速,而城区供水设施不完善,供水能力不足,已严重阻碍了当地经济产业的发展,影响当地居民的正常生活。因此,加强基础设施的建设,完善城镇供水系统已势在必行。3.2.1供水保障能力不足 随着xx县城及乡镇的迅速发展,无论是在供水能力、还是供水质42、量方面, 对xx县供排水公司的供水保障能力的要求也在不断加强。近年来,xx县供排水公司在企业发展的信息化及基础设施改造、管网普查及管理方面取得了一定的成果,但是在企业运营效率、经济指标、漏损及节能降耗等方面都提出了新的要求。3.2.2设施管理能力薄弱公司的基础设施包括了水库、水厂、加压站、污水处理厂等,属于重资产配置,水务设施涵盖供排水管网、厂房及水泵、电机、流量计、水质分析仪表等,属于资产密集型产业,随着企业自动化、信息化的不断提升,相应的设施也在不断的增加或更新换代,原本应该通过水务基础设施建设达到降低成本、提升效率的目的,由于未建立完整的水务设施管理平台,反而成为了“成本负债”。目前公司43、对基础设施的管理仅局限于人工管理,未建立全水务设施资产从设备采购设备档案管理设备运行管理设备养护管理设备维修管理备品备件管理设备报废管理的全生命周期管理信息化管理系统,因而存在水务设施老化失修、施工违章等安全隐患。按照国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见的要求:2016年底前,完成城市地下管线普查,建立综合管理信息系统,编制完成地下管线综合规划;普查工作包括地下管线基础信息普查和隐患排查。基础信息普查应按照相关技术规程进行探测、补测,重点掌握地下管线的规模大小、位置关系、功能属性、产权归属、运行年限等基本情况;隐患排查应全面了解地下管线的运行状况,摸清地下管线存在的结构性隐患和危44、险源;各城市要在普查的基础上,建立地下管线综合管理信息系统,满足城市规划、建设、运行和应急等工作需要;改造使用年限超过50年、材质落后和漏损严重的供排水管网。推进雨污分流管网改造和建设,暂不具备改造条件的,要建设截流干管,适当加大截流倍数。2015年,xx县供排水公司对供水、排污地下管线进行了普查,管网信息准确率达到80%以上,近两年新建的管网以纸质的方式存储,为智慧水务实现基础数据分析、管理、DMA分区及综合调度奠定了坚实的基础。3.2.3监测体系不完善水务基础设施建设主要是指对于监测对象(水源、供水、排污等)的监测能力建设,相应涉及到计量设备、传感设备、感知设备、传输设备等监测设备。公司经45、过前期对东郊水厂的一、二期改造及北郊水厂、坛子口水厂的建设,建立了以供水基础设施为主的信息化监测,但已有信息采集监测站点建设仍不能满足整体智慧水务项目需求,监测体系不完善。主要体现在:现有采集监测站点较少,前期主要完成制水水厂流量、压力、水质等关键生产数据的监测。公司业务范围涵盖水库、加压站、水厂、供水管网、排污管网、污水处理厂等多个业务内容,当前已经完成的信息数据采集点建设,无法满足企业综合业务分析的广度和精度要求,因此需要在原有信息数据采集点建设的基础上,增加对水厂、污水处理厂、排污管网、雨水管网等业务内容的数据监测,同时完善原有业务数据内容。3.2.4服务及运维方式落后在营销管理方面、以46、机械表居多、靠人工抄表收费。表端的智能化程度低,与客户的服务途径、交互方式单向单一,无法满足现代生活的客户服务质量和效率的要求。同时,缺乏一支专业化的信息化管理维护团队,系统版本落后、功能单一,当出现故障时,故障维护、处理不及时等时有发生。3.2.5信息化应用水平不高公司的信息化建设覆盖了从水源供水用水排污节水的全过程建设,在xx县供排水公司已建设有营业收费管理、工程报装系统、管网压力监测系统,在东郊水厂、东郊污水处理厂建设有生产与监测系统,但系统功能单一,信息比较分散,不能实现远程访问与资源共享,另外,在排污、节水方面的信息化建设尚未有完整规划设计,缺少对信息监测系统、调度控制系统、数据分析47、系统的建设,由于缺乏统一的规划,导致了以不同业务为单位的“信息孤岛”,存在建设分散、内容重复或者交叉,标准、数据规范不统一、信息共享程度不高、应用系统协同工作水平和信息资源开发利用程度不高等问题,为后期的数据共享和应用软件的扩展与整合带来一定障碍。目前已经建成的信息化系统较少,且系统分别独立,无系统连接和数据交互,未实现信息系统间的整合和统一应用。各信息化系统由各业务归口部门分头管理,无信息化统一管理部门和统一维护。具体体现在以下几点:(1)信息孤岛,数据无法共享。(2)系统陈旧,部分功能已经无法满足业务发展需要。(3)部分系统操作繁琐,用户体验差。(4)部分 C/S 架构的系统,客户端的安装48、升级不方便。(5)统计分析功能不足,很多系统无灵活的统计分析报表。(6)无大数据分析的手段和工具,无法实现对企业经营决策的数据决策支持。(7)在互联网大趋势下,目前的信息化状况,无法支撑企业开拓增值服务、 开拓新的利润增长点的要求。3.3 业务需求分析3.3.1业务范围需求分析3.3.1.1 供水管理xx县城区及城镇居民生活及公共服务用水水源地,包括水库等,配套完善智能监测设备。通过人工数据录入等方式,录入到水源监测系统;同时在线监测设备通过GPRS、3G/4G、WIFI、VPN等无线、有线方式进行传输,实现数据的实时交互。建立透明、严谨的制水工艺流程,运用新一代信息技术,基于智慧水务公共应用49、平台,优化升级生产过程控制应用体系,实现城市自来水生产全过程智能化监测、管控。智能远程监控终端是生产过程控制应用体系的基础,具有遥测、遥信、遥调、遥控等功能。结合自来水生产各环节复杂程度,合理选取监测点,安装智能远程监控终端,对城市自来水取水、消毒、沉淀、过滤等一系列生产加工过程进行实时数据采集与监控。3.3.1.2 排污管理建立完整的城市内涝监测体系,包括内涝点、水情、雨情和关键管网节点的监测网络,实现与xx县其他相关系统的互联互通,如气象、水文、公安等,同时,构建城市内涝风险分析和预警模型。污水达标率和安全排放是污水厂的两大根本目标之一。生产自动控制,建立透明、严谨的污水工艺流程,运用新一50、代信息技术,优化升级污水过程控制应用体系,实现污水处理和排放的全过程智能化监测、管控。3.3.1.3节水管理节水管理业务主要分为二个版块,分别为以管网为节水(漏损控制)单位的业务。(1)漏损控制(DMA主动漏损控制)主动漏损控制是相比于目前绝大多数水务公司所采用的被动式漏损控制而言的,主动漏损控制是通过建立DMA和管网分区、精确测量、建立漏损管理信息系统、完善的漏损控制绩效管理机制。通过对完善的漏损分析计算方法,对可疑的漏损区域进行定位和漏损量计算,按照重要等级设置优先级,并提供工具编制检漏计划,安排相关检漏人员对现场进行勘察和维护,并对检漏之后的效果进行评估,反馈到漏损管理系统中,对检漏效果51、进行绩效评价,将减少漏损工作落实到具体行动中,真正有效的减少漏损,相比被动式漏损控制方法,更加高效和持续的降低产销差。基于实时和历史数据分析进行包括输水管网和配水管网的漏损计算,尤其实时漏水分析将基于SCADA实时数据、管网地图,实时计算漏水情况,尤其对于爆管等应急情况,根据管网特性和流量进行漏损初步定位,并计算出漏水量。3.3.1.4调度管理基于智慧水务公共应用平台,建立自来水智能供应应用体系。基于供水管网科学布置监测点,通过高精度智能远程监控终端,实时监控采集自来水管网压力、流量、余氯、浊度等指标变化情况。在信息监控采集的基础上,以图形或表格方式实时反映统计期内管网压力、流量等指标的平均值52、累计值、最大值、最小值,以及最大值、最小值出现的时间、所占比例等。当监测指标接近预警线时,及时预警,迅速采取管网加压减压或关闭阀门等远程控制措施,预防供水不及时、爆管、漏水、水质污染等事故的发生。统计分析自来水企业不同年份、季度、月份、区域的总用水量、总供水量等数据信息,生成报表,为城市节水管理、阶梯水价的制定奠定基础。深度整合自来水生产过程数据、供水管网数据、供水压力、流量、水质、警报等各种动态信息及历史信息,通过业务建模,构建供水实时调度模型,实现供水实时情景模拟、决策建议生成等功能。有助于发生突发事件发生时,及时在不同取水地、不同区域、不同楼宇之间进行供水调度。3.3.1.5节能管理随53、着信息化、自动化程度的深入,效能提升是企业关注的重点。数据采集及分析。在生产环节,包括水厂、泵站、污水厂都通过智能监测设备自动采集电流、电压、水流量、水温、水质等参数指标。实现节能数据分析,实现生产效率最大化和节能方面达到最优。3.3.1.6 服务管理建设xx县供排水公司集中管控的协同办公平台,在人力资源、资金财务、物资设备等方面实现集约化管理。利用先进的移动应用技术,实现移动办公、远程调度、移动会签、无纸化办公。在服务和管理层面为下属企业提供管理和支撑保障。3.3.2业务功能需求分析在业务范围分析的基础上,从系统开发的角度出发,在功能层面上确定智慧水务项目建设功能划分及功能构成,对每个模块的54、功能需求进行描述。3.3.2.1 信息服务智慧水务信息服务的功能需求是:在信息采集传输系统采集信息的基础上,对数据信息进行展现、分析与整合。信息服务包括监测信息服务、信息发布服务、综合信息服务和系统管理服务。 监测信息服务的监测对象包括水库、取用水户、管网、供水水厂、污水处理厂等。监测的内容包括水量数据、水质数据和用水效率数据等,应实现自动监测、实时信息查询和自动报警功能。信息发布的内容包括:水务相关政策、法规、标准、行政公示项目信息、计划用水、重大水污染等突发事件处理等。信息发布的流程,为信息编辑、信息审核、信息发布、信息发布浏览和信息反馈。3.3.2.2 业务管理按照管理内容的不同对智慧水55、务管理业务进行归类总结,分为:商业智能分析系统、协同办公系统、能源管理系统、分区计量漏损监控管理系统、供排水综合调度系统、会商管理系统等11项管理系统。 3.3.2.3 应急反应智慧水务应急管理服务于突发灾害事件时的水务管理工作,充分综合利用水务信息采集与传输的应急机制、数据存储的备份机制和监控中心的安全机制,针对不同类型突发事件提出相应的应急响应方案和处置措施,最大程度地保证供水安全。突发灾害事件包括重大水污染事件、重大工程事故、重大自然灾害(如雨雪冰冻、地震、海啸、台风等)以及重大人为灾害事件等。主要包括应急信息服务、应急预案管理、应急调度、应急会商等功能。 (1)应急信息服务 能对各种紧56、急状况应急监测的信息进行接收处理、实况综合监视与预警、统计分析等,以积极应对各种突发状况和事故。 (2)应急预案管理 按照需要处理的出险类型,如运行险情、工程安全险情、水质突发污染事故,以及特殊供水需求时的应急调度等类型分门别类对应急的发生、预警、方案制定、执行监督和实际效果等全过程进行档案管理,提供操作简便的应急预案调用等功能。 (3)应急调度 依据采集的实时采集信息,判断事件类别,参考应急预案,提出应急响应参考方案,选定应急响应方案,将应急响应方案作为调度的边界条件,生成调度方案。应急调度包括运行险情应急调度方案编制、工程安全应急调度方案编制、水质应急调度方案编制和特殊需水要求下的应急调度57、方案编制等功能。 (4)应急会商 通过会议的形式,以群体(包括会商决策人员、决策辅助人员以及其他有关人员)会商的方式,从所做出的应急方案中,协调各方甚至牺牲局部保护整体利益的原则,进行群体决策,选择出满意的应急响应方案并付诸实施。3.3.2.4 决策支持建设和完善水源制水供水排污节水处理等环节的监测体系,实现对水质、压力、流量、功耗等实时数据的采集,为决策分析提供数据支撑;建立调度管控平台,通过调度平台可视化呈现运营状况,提升企业针对突发状况下的事件应急、事件联动、事件处理的决策、管理和执行反应能力,提升综合调度能力,实现供排水调度的供需平衡和节能降耗。建立数据决策分析系统,通过收集并积累历史58、数据进行统计分析,根据用水类型、用水总量、供水总量、能源使用等数据,分析产销差、收益率、漏损率、投诉率、生产成本等经营指标完成情况,为企业运营、费用投入预算、业务板块人员考核指标制定提供决策依据。3.3.2.5 信息展现信息展现的主要输出形式包括图形、报表、文本和多媒体等。 (1)空间化展现 按照智慧水务监控管理的业务功能和水务综合信息服务需求,在图形库基础上,以GIS为平台,以简洁鲜明的图、文、声、像等形式进行展示。展示主要内容包括基于行政分区的水源地、水厂、供排水管网、取用水户、污水处理厂、排污口等监测信息。 (2)统计报表展现 统计报表是信息平台展现的常用方式,各应用系统都有大量的图表显59、示,图表界面和功能必须符合水务管理应用习惯。以报表形式展现用户关注的各类信息,其展示方式应灵活多样,报表类型包括常用的报表形式(如,EXCEL表格)以及过程线图、柱形图、饼图、折线图、散点图、示意图等。 (3)文本展现 水务管理业务的各项内容大多需要通过文字材料、分析报告等文本形式展现,为用户提供直观、清晰的文档。文本的内容涉及水资源管理业务几大类的各个方面,包括规章制度、技术标准、管理办法、业务方案、分析报告、工作进展、总结报告等等。 (4)多媒体展现 多媒体信息可以包含文字、图片和声音片段等,主要内容包括水源井、水厂、管网、取用水户等监控对象的自动监视信息,有关会议视频,水资源监控管理音像60、文件等。3.3.3 业务目标需求分析3.3.3.1 水资源利用 保障水资源的可持续利用,是智慧水务项目建设的重要目标之一,因此,为适应水资源可持续利用的原则,在进行智慧水务规划和设计时应使建立的工程系统充分考虑如下情况:天然水源不因其被开发利用而造成水源逐渐衰竭;水工程系统能较持久地保持其设计功能,因自然老化导致的功能减退能有后续的补救措施;对某范围内水供需问题能随工程供水能力的增加及合理用水、需水管理、节水措施的配合,使其能较长期保持相互协调的状态;因供水及相应水量的增加而致废污水排放量的增加,而需相应增加处理废污水能力的工程措施,以维持水源的可持续利用效能。3.3.3.2 水环境保护利用智61、能监测设备,实时采集重点水功能区数据,尤其是保护区、保留区、及饮用水源区数据,当水质情况发生变化时,及时做出预警预测。加强对工业用水区、排污控制区等区域的监测,当水质发生变化,并且达到警戒线时,及时做出预警,为相关部门治理与问责奠定基础。同时根据城市水资源分布情况、历史水质监测数据,分析水资源自然属性和社会属性,合理对城区内水资源进行功能区划分,如:水资源功能区包括保护区、保留区、开发利用区、缓冲区四类,其中开发利用区又可分为饮用水源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过滤区、排污控制区等类型。3.3.3.3 保障饮用水安全依据国务院办公厅关于加强饮用水安全保障工作的通知的62、文件指示,要做好饮用水安全保障,需要从多维度进行考虑,多方位进行建设:第一、认真组织规划编制工作。组织编制全国城乡饮用水安全保障规划,进一步明确饮用水安全保障的目标、任务和政策措施。通过合理保护和配置水资源、大力防治水污染、开展城乡供水工程建设、建立合理水价形成机制、推行节约用水和加强监督管理等措施。第二、加强水资源保护和水污染防治工作。以保障饮用水水源安全为重点,进一步加大水资源保护和水污染防治工作力度。第三、加快城市供水设施建设和改造。加快城市供水设施的建设和技术改造,提高供水能力,扩大供水范围。要按照多库串连、水系联网、地表水与地下水联调、优化配置水资源的原则,加快城市供水水源的建设,提63、高城市供水安全的保障水平。同时采用先进适用技术,改进水处理工艺。改善供水水质。各地区要加快城市污水处理设施的建设,加强污水处理厂的运行管理,逐步实现污水深度处理,不断提高再生水利用率。第四、加强饮用水安全监督管理。各地区要加强对饮用水水源、水厂供水和用水点的水质监测,对取水、制水、供水实施全过程管理,及时掌握城乡饮用水水源环境、供水水质状况,并定期检查。3.3.3.4 管网规划管理在对城市供水、排污管网进行普查的基础上,建立管网信息综合管理系统,应用物联网、大数据等技术,分析供水管网用水量、管网压力等数据,建立供水管网水力模型,实现管网评估、供水调度和水质分析等功能,为供水管网规划设计、工程管64、理提供决策支撑。整合分析城市降雨量、排污管道流量、城市地面积水等历史监测数据,为排污管网维修、新建、升级改造等提供基础支撑。分析城市再生水潜在用户分布、不同用途对再生水水质水量要求、用户地理位置对输配水方式要求等信息,合理确定污水再生利用设施的实际建设布局及规模,在人均水资源占有量低、单位国内生产总值用水量和水资源开发利用率高的地区要加快推进排污管网雨污分流建设,提升城市节水减排能力。3.3.3.5 建设水务决策中心通过智慧水务公共应用平台建设城市水务决策系统,利用成熟的技术,注重系统的标准性、兼容性、可扩展性、灵活性和可维护性,为与城市其他部门进行信息资源共享、联动奠定基础。充分利用城市现有65、的水源监控、供水、排污、节水等应用系统和各项历史数据,整合气象部门、水文部门、环保部门、住建部门、市政部门等水务相关部门的数据资源,形成水资源综合数据库,实现全市水务数据汇总与综合分析。水资源综合数据库包括实时数据库、历史数据库、基础数据库、业务数据库、空间数据库、多媒体数据库等。为政府管理决策者、企业管理者、水务工作人员等,提供相应的数据统计分析、报表服务,为各类主体工作提供支撑。针对政府管理者,在水务相关信息及时汇总、统计分析的基础上,为城市水环境监测、水资源规划、管网规划、水生态管理、防汛抗旱管理提供支持。针对水务企业管理者,整合水务业务管理应用体系,实现主要决策支持管理业务的软件化,实66、现水资源的实时管理和调度。针对水务工作人员,整合水源监控、生产管控、供水管网等数据,实现水质智能管控、生产过程精准控制、供水智能调配、再生水智能使用。3.4 信息流程分析智慧水务综合管理平台建设的信息流程包括城区及21个乡镇水厂、二级企业、公司层面三个层级之间信息的纵向传输,以及在同一平台的不同层级之间信息的横向流动。3.4.1 信息横向流程信息横向流程是指数据信息在同一平台的不同层级之间流动的过程。 也就是说在智慧水务综合管理平台的每级平台,信息都是通过信息采集与传输层进入到数据资源层,业务应用层在支撑平台层的基础上,通过调用数据资源层的采集数据和由支撑平台层集成而来的外部交换数据,进行业务67、处理,生成的业务数据通过应用交互层的两大门户为用户提供服务。智慧水务综合平台信息横向流程图如下图所示:(1)数据资源层 数据资源层是对数据存储体系进行统一管理,主要对综合数据库和元数据库两大类数据进行存储与管理。其中综合数据库主要包含了监测类数据库、基础信息类数据库、空间类数据库、多媒体类数据库和业务类数据库五类信息的数据库。(2)支撑平台层支撑平台层提供统一的技术架构和运行环境,为业务应用层提供通用应用服务和集成服务,为资源整合和信息共享提供运行平台。主要由各类商用支撑软件和开发类通用支撑软件共同组成。(3)业务应用层 业务应用层是系统应用的核心,构建水资源信息服务、业务管理、调度配置和应急68、管理等功能应用系统,支撑智慧决策、智慧管理和智慧服务等业务应用。(4)应用交互层 应用交互层是直接与用户交互的层面,主要包括面向水资源业务人员的智慧水务业务门户和面向社会公众的水资源服务门户。3.4.2 信息纵向流程信息纵向流程是指数据信息在厂级机构、二级企业、公司三个层级之间传输的过程。各级水务管理机构之间的信息传输主要依托水务政务内网和水务政务外网。其中,政务内网是与因特网物理隔离的网络,政务外网是与因特网逻辑隔离的网络。3.5 集成边界3.5.1 数据平台的集成智慧水务项目建设体系包括信息服务体系、业务管理体系、应急调度体系和决策支持体系。其中信息服务体系主要包括移动应用系统和协同办公系69、统、客服热线系统、工程报装系统;业务管理体系包括供排水综合系统、营业管理系统、能源管理系统、分区计量漏损监控管理系统、人力资源系统、固定资产系统、财务管理系统、供排水综合调度系统、会商管理系统、表务管理系统、SCADA系统;应急调度体系包括水力模型系统;决策支持体系包括商业智能分析系统。四大业务体系与平台的边界是智慧水务数据库,即四大体系负责将数据写入平台的数据库,平台负责各业务系统间的数据交换及上层应用。3.5.2 与既有系统的集成与既有水务系统的集成需根据具体的情况进行分析,避免重复建设,实现既有成果的继承和应用。对于原有系统满足水务管理业务功能的要求的,则不对原有系统进行调整,新建系统与70、原有系统的集成边界为数据集成和界面集成;对于原有系统部分满足水务管理业务功能要求的,整体保持既有水务管理系统的技术体系不变,升级改造既有水务管理系统的部分功能,原有系统与新系统采用数据交换的方式实现集成。对于可以替代的系统,只需将原业务数据集成到新系统,按照标准重新通过一次性抽取、导入智慧水务监控管理信息平台。同时,智慧水务系统平台在建设过程中,将积极推行“智慧某某”,在数据平台建设和接口的统一化、系统化方面达到无缝对接;以“智慧水务娄山云中心”为统一平台, 实现平台和数据资源的共享与互动,避免出现资源浪费和信息孤岛。第四章项目建设内容4.1 总体建设目标4.1.1 总体目标依据“整体规划,分71、步实施“的原则,通过智慧水务建设,搭建xx县智慧水务融合式一体化企业管理和业务运营平台,提升xx县水务投资有限公司及xx县供排水公司在水务管理决策和应用服务方面的的水平,提高xx县水务的管理能力、经济效益(如产销差、抄收率等)和服务水平。通过系统性整合、提升现有水务工程的社会经济价值。重点在供水生产运营监控、水质水量保障、管网建设与漏损控制、节水等方面开展建设和运营,将工程建设与智慧化应用协同推进、紧密集成,打造智慧水务建设示范基地,构建智慧水务应用安全保障体系,为xx县社会经济与生态环境可持续发展奠定基础。 智慧水务是一个充分融合了新一代信息技术的概念,它应当具备迅捷信息采集、高速信息传输、72、高度集中计算、智能事物处理和提供无所不在服务的能力,通过利用新技术、新工艺对智慧水务涉及的软硬件进行高度集成,实现及时、互动、整合的信息感知、传递和处理。作为有效提升城市水务管理和服务水平的创新促进方案,智慧水务建设应达成如下建设目标:1、透彻感知。全面感知城市涉水事务方方面面的信息,也是智慧化的基础。建立城市水务物联网监测体系,特别是供水管网等关键区域的传感器与智能设备将组成物联网,实时对自来水运行全过程进行测量、监控与分析,做到变被动为主动、透彻感知。2、协同行动。基于云平台和移动设备,信息孤岛和业务隔阂将被打通,实现泛在信息之间的无缝连接,有利于政府统筹决策指挥,有利于企业掌握经营管理全73、貌,有利于市民便捷接收信息,最终达到水务管理与服务的有机、协同化运作。3、广泛互联。智慧城市是一个环环相扣的系统工程。智慧水务作为智慧城市的重要组成部分,其发展不是孤立的,涉及面必然极为广泛。未来,智慧水务必将与城市管理的其他模块互联对接,进一步丰富和拓展其内涵。4、智能运作。深入结合大数据技术,在供水、用水、节水配置和调度等环节中实现从信息采集到到分析判断、预警、自适应操作的全程指挥操作,能构建数学模型提取有价值的信息,为水务工作提供强大的决策支持,强化城市水务管理的科学性和前瞻性。同时,智能运作还意味着系统对某些事态进行预处理并自主做出决策。4.1.2 具体目标完善公司信息化四大基础支撑平74、台(云计算平台、统一消息平台、综合调度平台、数据中心平台)、四大应用板块(生产、管网、客服、综合)、两大支撑体系(信息安全保障体系、信息化标准体系)建设:1、完善整个公司的网络基础设施,完善云计算中心,建设和完善“两大支撑体系”(信息安全保障体系、信息化标准体系),夯实信息化基础设施。2、整合 “四大基础平台”(云计算平台、统一消息平台、综合调度平台、数据中心平台),实现跨平台整合,搭建一体化的业务平台;3、完善生产运营、管网运营、客户服务等三大核心业务系统应用,同时按照前瞻而不超前的工作方针,加强在物联网、移动应用等方面的研究,并建设和推广一些成熟而经济可行的相关应用。1).本部供水生产单位75、实现关键生产数据100%采集,并上传公司调度平台。2).实现管网监测与预警现代化,建设全面感知、广泛互联、实时在线的管网物联网。实现管网现场处置现代化,提升应急事件处置能力。实现管网信息处置现代化,建成全市统一的管网GIS系统,全市GIS市政管网覆盖率100%。3).实现全市供水服务标准化、规范化、一体化,建成全市统一的客户服务信息平台,覆盖各区供水企业,停水通知短信发送率100%,电子账单普及率60%。进一步拓展创新服务渠道,实现主流服务渠道100%覆盖。4).在综合管理方面,提升数据产品供应服务能力,建立基本的大数据分析系统;完善指挥调度中心建设,以满足运用运营调度,应急指挥、领导决策、形76、象展示等多方面的综合应用。5).在对外接口方面,加强与政府相关部门的合作以保证社会稳定和民生发展,在供水安全、内涝、污水处理以及应急指挥等方面,保证资源共享;4.2 总体建设内容信息采集与传输监测体系是xx县水务投资有限公司智慧水务项目建设的重要内容之一,是整个系统的重要信息来源。信息采集传输的建设目标主要是根据供排水管理调度的业务需求,针对城市水库、加压站、水厂、污水处理厂、排污口、内涝点等的水量、水质、水位等信息进行采集,运用先进的信息传输手段把所采集的信息及时、准确地报送到管理调度中心,在现状基础上提高信息采集、传输、处理的自动化水平,扩大信息采集的范围,保证信息采集的精度和传输的时效性77、。主要包括如下内容:1、信息监测体系建设;2、云平台传输及存储建设;3、业务应用系统建设;4、系统集成建设。4.2.1 基础信息采集智慧水务信息主要采集社会水循环信息,即在“取水输水供水用水排污节水”等环节的测控信息,达到实时采集水源信息,供水信息,用水信息和排污信息。对其中的水量和水质进行定量的监测和监控。根据监测位置和网络传输环境,公司的信息监测站点可分为二类:(1)厂级中心采集站信息采集系统中心设在各水厂和污水处理厂,各信息监测站所采集的信息通过VPN专网,统一传输到娄山云,通过数据访问与调用,实现在供排水调度中心实现综合调度,主要包括取水量、水位、流量、水质等参数以及相应的设备运行等情78、况监测;(2)自动监测站以自动定期自报为主,主要包括雨污水管网、内涝监测点、加压站、排污口等监测对象的水质、流量、压力、水泵运行状态监测,数据通过GSM/GPRS模块连接在移动GSM/GPRS网络传输回供排水调度指挥中心。信息传输:实时监测信息水厂水质、压力、流量及视频等分别通过GPRS/VPN网络实现进入智慧水务信息化管理平台。4.2.1.1 城市源水信息采集xx县水务投资有限公司智慧水务项目,城市水源信息的采集包括出水压力、出水水质、流量等参数。具体建立部位如下:城区部分:坛子口水库、新桥2座水库乡镇部分:21个乡镇取水口城区2座水库监测点清单如下:水源监测基础数据监测水位计套2流量计套279、水质监测在线水质分析仪套221个乡镇,共计21个取水口监测点清单如下:水源监测基础数据监测水位计个21流量计套214.2.1.2 城市供水信息采集城市供水监测包含对水源地、水厂、管网、加压站、DMA小区和普通居民等信息采集点的建设。本项目的建设内容主要对涉及供水管网的压力、水质监测及管网末梢二次加压站更精细化的管理,实现对整个供需平衡的实时监控。具体建设部位如下:城区部分:3个水厂水泵运行状态及出水水质、流量数据采集(不含设备)30个管网流量压力、阀门监测点8个管网加压站水质监测点乡镇部分:乡镇21个水厂水泵运行状态及出水水质、流量数据采集(不含设备),乡镇63个管网流量压力监测点城区监测点清80、单如下: 管网监测阀门个30压力传感器台加压站在线水质分析仪套821个乡镇监测点清单如下: 流量计台63管网监测压力传感器台63在线水质分析仪套214.2.1.3 城市排污信息采集城市排污信息监测主要涵盖3座污水处理厂、3个用户排污口、1个入河排污口,3个内涝点,3个雨水管道流量,3个污水管道流量、水质监测点,对重点排污水管网液位、流量、水质等监测,对重点管线的运行状况以及关键节点的排污情况进行实时监控。城区部分:3个污水处理厂、3个用户排污口、1个排污口、3个内涝点、3个雨水管网、3个污水管网城区监测点清单如下:用户排污口监测化学需氧量COD套3总磷/总氮套3氨氮分析仪套3流量计套3入河排污81、口监测水位计台1在线水质分析仪套1流量计台1内涝点监测水位计个3雨水管道监测流量计台3污水管道监测流量计台3在线水质分析仪套34.2.1.4 城市节水信息采集根据建设“绿色城市、节能降耗”的宗旨,城市节水主要是对xx县城区35个大型小区进行DMA分区监测,另外包括城区10000只户表改造,实时感知DMA分区水量变化,通过分区漏损控制系统,实现节能降耗的目标,具体建设内容如下:城区部分:35个大型小区进行DMA分区监测 10000只水表改造城区监测点清单如下:DMA分区计量基础数据监测流量计个35大口径水表台120压力传感器个35用户表只100004.2.2 应用支撑系统4. 2.2.1 智慧生82、产4.2.2.1.1 SCADA系统SCADA系统覆盖了“从水源地到排污口的全过程监控”,通过在线采集设备,实现对水源地、水厂制水、配水、用水、污水处理厂、排污口的全过程监管,为企业的运营生产、统合调度提供可靠的数据坚持,从而实现供水企业的平衡调度、经济调度。建设供水生产数据采集与监视SCADA系统,主要包括数据监测、异常报警、报表、图形、视频监控等功能,完成生产计划、调度指令、应急调度、调度值班、公告通知、查询统计等调度业务管理工作的信息化。集成供水GIS、水力模型等系统,实现系统的“网络化”、“集成化”。完成科学调度管理系统开发,实现调度工作的“智慧化”的目标,主要实现系统自动分析原水、供83、水、压力和能耗关系,根据分析结果给出各水厂原水量、供水量和水泵搭配的方案,实现安全供水条件的经济调度。并根据科学调度的需要,完善本部和二级企业厂级SCADA、管网、水质监测等现场监控系统的建设,补充完善监测数据,构建物联网应用新技术,实现调度管理系统的“智慧化”,打造智慧水务平台。4.2.2.1.2 水质管理系统供水水质管理信息化是一项系统工程,它是通过计算机网络和通信网络,将城市供水企业中水质监测中心化验室、各制(源)水厂化验室、水质在线监测仪器仪表等水质管理对象相组合,并由其产生的原水水质数据、水厂生产工艺水质数据、管网输配水质数据为核心,对水质信息数据和业务进行全方位管理的一个系统平台。84、完整的水质管理信息化系统需包括实验室信息管理系统、供水水质自动监测系统、水力水质模型、水质监测预警及应急指挥系统、排水防涝模型、水质模型几大部分。4.2.2.1.3 能源管理系统供水生产有大量运行数据,需要专门的生产运行管理决策系统对所有运行数据进行统计分析,运行数据管理分为多个级别,包括全厂级、水厂级、工艺段级和重要设备级(如出水泵)。从水源地取水开始,到输水、水厂水处理、配水、用水的全过程都需要有效的管理,包括取水量、泵机运行数据、水厂生产计划数据、生产实绩数据、用户用水量、压力合格率、水质合格率、各环节的耗电量,以及与生产管理相关的日常报表都需要信息系统进行自动生成,尤其通过实绩数据与计85、划数据的分析,异常生产数据的追溯,查找分析原因,可以进一步改进生产管理。 系统架构能源管理系统由多层组成,分别是数据集成层、应用服务层、可视化层和信息集成层,每层分别包含相关组件,实现不同功能,如下图:系统通过对供水生产过程中各个业务环节上的生产数据进行采集、分类、加工、整理、归档,使之成为完整和可用的生产记录,形成统一和开放的生产数据共享平台,为生产 、生产统计等相关部门提供数据支撑和决策依据,为企业信息化建设的高级应用提供可靠、准确、及时、完整的数据保障。基于生产数据平台和集中监视功能,为供水管网的优化 提供大量的基础数据,保证供水部门对各个业务环节的监控和指挥。并通过对数据的统计分析和数86、据挖掘,辅助实现供水宏观决策和计划的 。由于能源和生产紧密相关,能源管理也是生产管理的重要部分,基于信息技术构建一个企业级的能源和生产信息沟通平台,改变人员分散沟通渠道单一,信息滞后、职能之间难以协同的局面。让所有相关的人员和职能共处在统一的工作环境当中,帮助企业充分整合城市供水管理过程当中的业务和信息,支持工作成员之间快速达成有效的沟通和协作,以全面提升供水管理工作的效率。4.2.2.2 智慧管理建立智能管网管理平台,对现有的供水管网信息系统进行完善和整合,实现对管理基础数据和管网业务的标准化、规范化和科学化管理。4.2.2.2.1 运营管控系统运营管控系统整体信息化的建设目标:以供水领域各87、项核心业务为主线,以供水管网空间地理信息系统等基础数据为载体的信息化体系,采用科学的方法、先进的技术建立各项应用、管理和决策支持系统,统一数据管理与数据交换机制,指导形成各专业的应用系统;实现供水系统范围的信息资源共享,实现基础数据信息化、管理信息化、服务信息化、决策信息化,建成具有水司特色的供水调度综合体系。 系统架构运营管控系统是以业务为驱动的,技术引导的。多种业务与技术交叉,业务与业务交叉,系统与系统交叉的。系统的建立,采用当今最先进的多项技术解决方案,保证系统的先进性,使系统能够在相对较长的时期内为用户服务。系统总体解决方案结构图,如下: 应用架构4.2.2.2.2 水力模型系统建立水88、力模型系统,完善在管网规划、设计、改造、日常管理等方面的应用,并基于水力模型建立科学调度管理系统,同时建立水质、压力等专业模型。建立水力模型系统,完善在管网规划、设计、改造、日常管理等方面的应用,并基于水力模型建立科学调度管理系统,同时建立水质、压力等专业模型。 设计目标(1) 提高供水管网的水力性能、供水水质、供水安全(2) 用于减少供水管网的供水成本、漏损风险、资本投资(3) 用以评估以下场景的设计和可行性研究:新建居民区/工业区、用水需求变化、设备维护与更换(4) 辅助用户根据未来的用水需求设计管网,评估出供水瓶颈并最优化投资,让客户降低 成本(5) 快速展现模型修改后的仿真效果,以色码89、的形式表现动态元素包括阀门,水泵和蓄水池等的当前运行状况(6) 快速地评估运行条件变化对水质的影响(7) 提供管网调度管理工具4.2.2.2.3 DMA漏损管理系统建立产销差管理信息系统,实现信息资源共享,利用分区计量、漏损控制等技术手段对产销差进行管理,将集团公司的产销差控制在一个合理的水平。减少供水漏损是供水企业最主要的需求之一,建设专业的漏损管理系统将大大提高供水企业漏损管理能力和效率,大幅度减少检漏成本,能够有效降低供水漏损率,从而减少水资源浪费和电能浪费,是最高效的节能和降低成本方法。漏损管理系统主要包括以下几部分:(1)主动漏损控制管理;(2)漏损管理系统。主动漏损控制是相比于目前90、绝大多数水务公司所采用的被动式漏损控制而言的,主动漏损控制是通过建立DMA和管网分区、精确测量、建立漏损管理信息系统、完善的漏损控制绩效管理机制。通过对完善的漏损分析计算方法,对可疑的漏损区域进行定位和漏损量计算,按照重要等级设置优先级,并提供工具编制检漏计划,安排相关检漏人员对现场进行勘察和维护,并对检漏之后的效果进行评估,反馈到漏损管理系统中,对检漏效果进行绩效评价,将减少漏损工作落实到具体行动中,真正有效的减少漏损,相比被动式漏损控制方法,更加高效和持续的降低产销差。4.2.2.2.4 排污综合调度系统排污综合调度系统在实现排污管网的智慧化管理和优化调度的基础上,统一数据管理与数据交换机91、制,指导形成各专业的应用系统;实现供水、排污系统范围的信息资源共享,实现基础数据信息化、管理信息化、服务信息化、决策信息化,建成具有水司特色的调度综合体系。4.2.2.3 智慧服务供水企业的核心业务和价值主要体现在给客户提供符合国家标准的饮用水的同时,还能确保企业良性发展。售水环节的管理直接关系企业的发展,也直接反应了企业的资金流转和盈利水平。客户服务系统的建设应是面向客户的全方位管理。系统除包括售前的报装系统、售中的抄收系统及售后的热线管理系统以外,还应含针对水表生命周期管理的表务管理、加强客户沟通联系的客户管理、用水稽查管理、流程监控管理等。同时,通过系统间的集成,提供综合的业务数据展示,92、辅助决策。从业务功能上,主要通过售前的报装系统、售中的抄收系统及售后的客服热线系统贯穿起来。伴随社会、科技及管理的发展进步,客服系统逐渐加入了表务管理、稽查管理、客户关系管理、流程监督管理,最终为企业决策分析提供数据基础,搭建营业客服一体化平台。在数据层面上,打通各个系统孤岛,通过数据集成,建立数据存储和交互中心。从基础建设上,客户服务系统涉及业务数据关系重大,必须有安全、强大的服务器作为支撑,稳固流畅的网络环境,才能确保系统安全正常运行。4.2.2.3.1 营业收费管理系统营业收费系统是供水企业日常经营管理的重要业务系统,覆盖了营销、计量、抄表、收费、票据等一系统业务,营业收费是该平台的核心93、功能,包括业务办理、水量管理、水费管理、阶梯水价、账务管理、票据管理、营收报表等功能。同时,营业收费管理还可以与生产、管网、报装、表务、客服、BI、移动应用等关联应用,系统性解决供水企业业务需求,提升经济效益和服务水平,保障供水安全、供水水质、供水运营。4.2.2.3.2 表务管理系统表务管理系统就是利用计算机技术将水表的全部生命周期(新装、换表、改表、迁表、拆表、复表、停表)管理起来,实现信息传递,从而提升工作效率,显示工作流程和办理状态及运行轨迹,资料的保存更完整,查阅快捷简便,管理更规范化、透明化。4.2.2.3.3工程报装系统工程报装管理是企业与外部交往的窗口。它接受并处理客户服务层传94、递的每一项业务,并对相关部门的工作单的制作、 传递进行处理,管理用户的用水档案。接水报装管理涵盖了客户报装接水及日常营业的所有业务,主要实现以下功能:报装申请受理(新装立户、更名过户、临时用水等)、工作单的处理和传递、勘查设计管理、安装工程管理、用户用水档案管理、接水报装费用管理。4.2.2.3.4 客户服务系统随着供水企业业务的发展,来自各方面的客服诉求变得越来越多,对于个体员工而言,面对业务复合化的挑战,如何高效的处理自己的工作,在部门间的跨部门协作过程中,如何让信息的传递更加的准确、快捷,因此,建立一套全业务闭环的客服服务系统显得由为重要。通过客服系统平台,将实现如下目标。1、具备呼叫中95、心常规的话务功能,同时和其他业务系统实现业务协同;2、有业务统计分析的功能,帮助管理者随时了解客户服务情况;3、客服系统具备高可用性,保证客服系统宕机时,客服热线任然通畅;4、系统具有灵活的自定义功能和集成系统框架,能满足未来发展需要。4.2.2.3.5 OA协同办公系统OA协同办公系统作为组织的运营管理和工作管理平台,对于提升组织的经营绩效、加快自主创新、增强组织核心竞争力发挥着重要作用,帮助组织从机会驱动、业务驱动,转向管理驱动,创新驱动。高效的战略执行力体系,要以文化为核心,建立协同业务模式。集成统一的即时通讯、认证、消息推送,构建企业内的即时沟通交流机制,轻松实现文字交流、文件传输、多96、人会话、语音、视频等功能,方便内部沟通,提高沟通效率。OA协同办公系统作为组织的运营管理和工作管理平台,对于提升组织的经营绩效、加快自主创新、增强组织核心竞争力发挥着重要作用,帮助组织从机会驱动、业务驱动,转向管理驱动,创新驱动。高效的战略执行力体系,要以文化为核心,建立协同业务模式,并着重构建六个方面的能力,包含领导力、创新力、凝聚力、执行力、可视力、整合力,我们称之为“协同六力模型”。4.2.2.3.6 会商管理系统视频会议系统将依托“专用网”及现有会议室进行改造和扩容,项目实施完毕后将实现视频会议系统的全覆盖,系统全面达到高清图像质量,可以实现公司的可视会议、培训等功能;可以实现公司多个97、业务单位同时使用该电视会议系统,为提高效率提供基础平台。系统建成以后,可以实现视频会议系统提供的业务,包括调度会议、协商会议、讨论、培训等等。该系统会议模式丰富,功能强大,运行管理简单方便,并且提供强大的扩展能力。4.2.2.4 智慧决策4.2.2.4.1 BI决策支持系统建设BI决策支持系统,构建各业务板块统一的大数据分析平台。深入探索挖掘企业的客户信息数据,以“大数据”理念,创新业务模式,向用水客户提供数据分析增值服务。建立数据中心分析系统,贯穿生产、客服、管网、综合财务、二级企业等诸多环节,设立标杆,落实计划执行,时刻跟踪决策效果,实现经营活动数字化、绩效指标可视化。为决策层提供数据决策98、依据。随着企业及业务的发展,业务数据无法整合到一处,造成信息孤岛,无法快熟了解企业现状并快速有效的做出分析、决策。建立数据中心分析系统,旨在对公司整体战略从上到下层层分解,贯穿生产、客服、管网、综合财务等诸多环节,设立标杆,落实计划执行,时刻跟踪决策效果,实现经营活动数字化、绩效指标可视化,保障集团战略目标一以贯之,上下同欲。4.3 传输网络建设通信传输系统作为信息化建设的基础环节,是信息传递的神经网络和各种业务应用的承载平台,起着信息流高速传输和共享的通道作用。根据xx县政府的要求,结合已经建设的娄山关云平台,本次智慧水务项目的建设,不需要重新进行基础网络的重复建设,只需在现有设计架构基础上99、,根据实际运营情况,加大相应的网络带宽和接入排污、污水处理、防汛等业务版块即可。4.4 系统集成实施智慧水务综合管理平台是一个庞大复杂的网络信息系统工程,具有建设周期长、范围广、涉及学科多等特点,要使整个工程各个方面的建设协调一致,充分发挥工程投资效益,系统集成是一项重要的保障措施。(1)系统集成目标:根据智慧水务应用的需求,应用系统工程的思想和方法,按照标准规范,统筹规划系统建设过程中的各种资源,配合施工设计和开发设计,将网络系统、存储服务器、数据建库与数据库管理系统、应用支撑平台、应用系统等的硬件及软件集成为具有优良性价比和高度协调一致的有机整体,到达系统的总体设计目标。(2)系统集成任务100、从工程建设整体分析,系统集成的任务主要包括: 1)应用系统集成; 2)数据集成; 3)系统运行环境集成; 4)安全集成。4.4.1 应用集成应用集成是指某个应用调用另一应用的功能,执行一个操作得到操作结果或获取相关信息,或者发送信息触发另一个系统内的进一步操作。源业务系统对内部业务操作封装为独立的服务,并与目标系统约定调用方式,目标系统发生业务需求时触发该操作并返回相应结果,以实现系统间的数据共享,屏蔽底层数据的复杂性和差异性。根据水资源监控管理信息平台实际情况,从新建应用系统和已有应用系统两方面,分别考虑集成问题:(1)新建应用系统在设计和建设时应具备良好的扩展性和互操作性,避免新“异构”系101、统的出现,减少异构集成问题,降低集成难度。(2)已有的应用系统,对于在一段时间内还发挥着重要作用、需要集成的应用系统,可根据需要从界面、数据两个方面进行集成,实现应用系统集成。4.4.2 数据集成数据集成的目标即实现智慧水务综合管理平台公共数据共享,避免同类数据的多重管理。通过数据共享,可以实现基础数据在权威系统单一管理,专业系统在此基础上实现以自身业务管理功能为重点,最大力度地实现专项功能,优化系统结构提高系统效率。数据集成依据环境信息资源内容管理的范围,结合数据的基本特点, 按照多种方式对数据进行组织,定义统一和标准的格式,采用适用的交换技术实现数据的交换和共享。水资源监控管理信息平台信息102、系统间的数据交换采用数据库共享的方式,各级平台间的数据交换统一采用数据交换平台实现,与外部系统的数据交换采用人工输入或批量导入的方式。4.4.3 环境集成环境集成是指根据应用的需要,将网络设施、硬件设备、应用软件等组织成为一体,使之成为能够满足设备目标并具有优良性价比的智慧水务综合管理平台运行环境的过程。主要包括数据存储与管理的集成,应用支撑平台集成。1、数据存储与管理集成。数据存储与管理集成内容包括:磁盘阵列和SAN存储网络交换机集成、数据库服务器和应用服务器集成、备份系统集成、数据库系统集成、数据 采集集成等。2、应用支撑平台集成。应用支撑平台集成是整个系统集成的关键,通过业务系统、商用软103、件、共性模块软件的集成,可以为水资源业务应用提供一个可靠、安全、高效、 易用、可扩展的支撑环境。另外,对于开发运行环境的中间件产品软件,集成部署包括运行平台的集成部署和开发环境的集成部署,系统运行后的管理和维护将可以通过开发环境进行。应用支撑平台的系统部署包括硬件服务器以及相应的中间件产品的部署,下面总体描述系统部署和集成关键内容。(1)总体部署。系统部署包括硬件服务器以及相应的中间件产品软件的部署。另外,对于开发运行环境的中间件产品软件,集成部署包括运行平台的集成部署和开发环境的集成部署,系统运行后的管理和维护也将通过开发环境进行。(2)集成实现。应用支撑平台集成实现主要包括:业务层集成,逻104、辑功能层集成,信息转换层集成、应用层集成、门户集成等。(3)统一用户管理。分析用户角色访问权限,设计系统资源(具体到功能模块)访问控制,实现各级部门以及互联互通用户权限的统一管理,实现一站登录全程有效的访问机制,实现用户身份认证和角色识别,进行有效的安全管理和访问对象权限管理。4.4.4 安全集成安全集成就是把安全防范系统中不同功能的子系统或产品在物理上、逻辑上和功能上有机地结合起来,实现子系统、网络、功能和界面的全面集成过程。信息系统集成的各个层面需要安全保障,系统建设和集成项目实施时,应遵循国家信息安全相关标准。智慧水务项目分为信息发布区、信息交换区、信息采集区和业务服务区,应根据分区分域105、防护的原则进行安全防护体系建设。智慧水务项目外网部分是各单位外网的组成部分,信息安全依托各单位外网整体的信息安全体系建设。外网包括信息发布、信息采集、信息交换及业务服务系统。考虑信息的敏感性,信息采集系统作为一个独立的安全域,根据系统情况,信息采集系统定级为二级信息系统,需要按照信息系统安全等级保护第三级的要求进行保护。4.5 平台运行环境4.5.1 建设任务按照智慧水务项目建设“统一技术标准、统一运行环境、统一安全保障、 统一数据中心和统一门户”五统一的原则,智慧水务综合管理平台所有信息基础设施,包括采集监控、通信网络、数据存储、计算、安全和数据中心等软硬件设施,都必须按资源共享的原则建设和106、应用,不做重复建设。按照这一要求,智慧水务综合管理平台的基础建设,充分利用供排水公司现有信息化基础。项目的基础设施部署在娄山关云计算中心,充分利用云计算中心所提供的SAAS,IAAS服务,实现基础设施资源的按需使用。通过虚拟化、网格计算、自动化管理等云计算,实现即需即用、灵活高效的使用IT资源,使各子信息化系统的数据实现快速采集、存储、传输和处理及数据信息共享,避免出现信息孤岛,为数字xx县提供全面、及时准确的信息支持。系统运行环境是为公司总部、二级水厂和污水厂三级水资源监控管理信息平台的智慧水务业务应用提供基础的支撑环境。其中基础硬件主要包括网络设施、云数据中心等。基础软件包括数据库管理系统107、JavaEE应用服务器、GIS 软件、ETL工具软件、报表工具软件、数据同步软件、消息中间件、内容管理软件、工作流引擎等。智慧水务综合管理平台运行环境应具有较高的处理服务能力、大容量的数据存储能力、高可靠的数据存储安全以及及时的灾难恢复能力。需要统一规划 IT 基础环境,搭建具有可扩展,灵活管理,架构开发的运行环境,充分利用已建的系统设备和云计算中心,提升系统运行效率,扩展系统的稳定性、可靠性、处理性能.4.5.2 云平台实施xx县智慧水务云平台建设的总体思路是:按照“加强领导、分工协作;统筹规划、集中建设;突出重点、分期实施;安全可靠,资源共享”的建设原则,利用先进实用的云计算技术、硬件设108、备和网络技术,快速、准确的采集和整合xx县供排水公司的数据资源,并以此为基础建立覆盖整个水务系统的供水、排污、节水等一体化的集中共享数据库,实现资源共享、数据共用,信息互通。依托遵义娄山关智慧水务云智慧水务建设目标,基于xx县云计算中心和云中心资源池,建立标准的规范与安全管理体系,打造适合xx县城市水务管理的信息化数字神经系统整体规划设计在充分考虑系统承载的业务安全需求及国家等级保护要求基础上,梳理出系统具体的网络建设规划,从工程实施的角度对系统所涉及到的网络平台建设的工作内容进行分析和设计,并以此为核心设计了包括基础防护、监管平台、服务平台的总体安全规划设计方案,着重解决信息系统整体的网络架109、构、实施路线等问题。4.5.3 系统集成框架智慧水务项目信息管理平台的集成技术点多,从应用软件层面将涉及到界面展现集成、应用集成和数据集成,从整个平台体系层面涉及到新增网络设备、主机、存储设备与企业各级平台已有设备的调试和集成。同时各级信息平台之间还需要进行监测数据和业务流程的交互,平台与企业其他已有的业务系统(如营业收费、SCADA等)、其他行业(水文、气象、排污)之间需要进行数据交互。另外智慧水务建设项目本身是在已有的信息化基础上进行建设,因此将涉及到多类与已有资源的集成整合。面对这么多的集成技术点,总集成框架规划为“整合五类资源、开发两类集成软件、制定一套标准规范、三级五层两网集成实施”110、。如下图所示:68整合五类资源是指:一、集成、整合、扩展已有的网络/安全体系;二、集成整合仍将并行运用的系统;三、集成整合既有的水务管理信息系统; 四、集成和扩展已有的基础软硬件;五、扩展、完善和统一现有的水资源监测采集、加密和传输体系。开发两类集成框架软件是指:开发门户系统和应用集成支撑软件:即统一的门户系统和应用集成支撑软件。通过统一的门户系统,提供水务业务管理和信息发布、水务业务受理的统一窗口。通过统一的应用集成支撑软件,构建一个统一的应用集成框架,提供统一的公共组件、 用户管理、数据交互共享机制及统一的业务应用装载。从界面层、应用层和数据层保证公司所有节点能够按照统一的技术集成体系he111、 技术约束机制,在通用业务应用框架的基础上,实现各自个性化业务需求的有机扩展。制定一套标准规范是指:制定一套涵盖业务管理、系统设计、系统开发、集成技术的系统建设标准规范。三级五层两网集成实施是指:智慧水务项目信息管理平台从组织结构层次上共划分为三级,即公司、二级子公司、厂级分控中心。从平台应用上分为内网和外网。4.5.4 总集成技术方案4.1.7.1 界面集成实施界面集成的目的是实现用户感受的集成,使用户在统一门户上使用所有需要的应用系统;界面集成要实现单点登录,使用户只需登录一次即可访问所有需要的应用系统;界面集成要实现身份认证和用户权限的集成,并使用统一的权限管理模型和权限维护界面,便于系112、统管理员统一维护管理。具体包括单点登录设计、操作界面组装框架设计、身份认证、权限控制和统一用户管理,并提供界面集成框架及工具。单点登录是指用户一次登录,各应用系统通行,无需在每个应用系统单独登录。操作界面组装框架将构件的展现界面根据需求集成到门户中。将组件与其界面展现有机分离,提供松散的集成方式,使得功能层可以很好的在界面层进行展现,而在开发时又可以尽量避免复杂的界面因素干扰。身份认证和权限控制是指对业务部门职能结合业务系统提供的功能规划系统角色,对用户的身份与角色进行对应匹配,从而实现统一的权限控制和身份认证。统一用户管理是指将公司、二级子公司和厂级分控中心用户进行整体统筹,使用统一的管理方113、法、统一的数据模型、存储方式等实现统一的用户管理功能。界面集成框架及工具提供组装工具注册资源,模块,组装应用。这些工具不仅提供对数据的维护功能,同样它们还支持多应用独立开发、集成部署模式和支持系统分阶段建设。界面集成主要通过统一门户系统进行集成组装和集中的展现,统一门户系统是依托于统一门户框架进行门户系统的建设,主要包括以水行政相关人员办公为主的业务办公门户系统和以为民众服务为主的信息服务门系统。4.1.7.2 应用集成实施智慧水务项目要开发统一的应用集成支撑软件,并制定统一的集成规范,在采购的应用服务器软件、应用集成软件、工作流引擎等的支持下,构建统一的应用集成体系。在此体系下,各个应用系统114、依照统一的集成规范,有机的集成到一起,成为水务管理业务部门的得心应手的业务工具。应用集成支撑软件主要部分包括应用集成公用组件、数据交换共享发布框架、业务流程交互框架、业务装载框架、公共配置框架等部分组成。4.1.7.3 数据集成实施智慧水务建设项目信息平台所涉及的数据种类非常多,包含水务监测数据库、水务业务管理数据库、水力调度数据库、水务应急数据库等。同时还要设计水务信息化所需要提取的元数据项,水务信息系统遵循已制定的元数据项内容和元数据填写规范,并实现对象级元数据,要素类元数据和数据集元数据的逐级自动萃取。我们设计的整体集成框架中开发数据交换共享框架,支持城市水资源监控能力建设项目信息平台包115、含的各个部分之间进行各种数据的交换,将这些数据集成到一起,形成一个有机的整体,为水务管理业务系统提供数据服务。同时,通过整体数据的共享视图,使得需要使用智慧水务监控管理信息平台数据的其他各种系统,能够自由的使用共享的数据。4.1.7.4 信息交换实施智慧水务数据的交换主要包括:公司、二级子公司、厂级分控中心三级之间信息上传下达的交换需求。4.1.7.5 平台之间的集成实施智慧水务信息平台建设的目标内容包括公司总部、二级子公司、厂级分控中心三级信息平台,初步形成集信息汇集与应用支撑为一体的三级平台互联互通、信息共享、流程协同的智慧水务监控管理技术体系。因此要设计一套应用集成体系架构,包括数据交换116、共享框架和业务流程交互框架,将三级平台的数据和业务流程串联起来,形成完善的统一的智慧水务监控管理平台4.1.7.6 与既有管理系统整合改造集成实施在智慧水务管理信息平台建设中要充分考虑利用现有系统,避免重复建设。主要通过三种策略使得新建系统和原有系统进行衔接。一、原有系统满足智慧水务管理业务功能的要求,采用策略:不对原有系统进行调整,只是通过应用集成规范完成与新建平台的互联互通和业务管理。二、 局部调整原有系统,然后通过应用集成规范完成与新建平台的互联互通和业务管理。三、重新建设,但利用原有系统的各类资源(包括存储、基础软件、基础数据等)。4.1.7.7 与并行应用系统集成实施智慧水务项目建设117、可依托现有的基础进行建设,如娄山云,避免重复投资;另一方面也需要相互协调,处理好本项目与这些项目之间的关系。我们在整体集成体系架构,主要通过数据交换共享框架完成和并行运用系统的数据交换和共享,通过业务流程交互框架进行和水利电子等系统的流程交互。4.1.7.8 与其他相关行业系统的集成方案xx县的信息化建设经过多年坚持不懈的发展,已经在工业、农业、交通、医疗卫生、文化、教育、社会生活和家庭生活等领域得到广泛的应用。其中,环保、城建、气象、国土、农业、林业、交通、发改委和卫生等部门都与水利行业息息相关、关系密切。为了避免重复建设,增加部门间的信息共享,项目应积极联系包括环保系统、国土资源系统和经济118、系统等的建设负责部门,了解相关系统的建设内容和采集信息,研究与相关系统的信息共享内容、共享方式和共享途径。在整体集成框架的设计上,主要通过数据交换共享框架和其他行业的业务系统进行数据的交换和共享。4.6 项目实施建设预期成果项目建设目标是通过信息采集系统的建设,提高信息采集时效,增强信息采集能力,丰富信息源;通过数据库系统建设,形成水务综合数据框架,在全区范围内初步实现水务信息的交换与共享;通过应用系统的建设,提高信息资源的开发应用能力与水平,达到全面提升全区水资源管理信息化的目的。项目的建设,将极大改善城市水务管理现状,提高企业经营管理绩效。4.6.1 城市水务管理预期成果1、水源保障通过对119、水源地的实时监测,加强对水源地取水总量控制和安全防护。a、实现xx县水源开采总量控制;b、覆盖xx县水源地水质监管;2、方便用水 a、借助物联网、云计算、大数据及移动应用技术,提供更加优质的水务一体化服务体验;b、提高用水服务体验:用户可便捷办理供水各项业务,提高供水服务体验;c、强化供水保障能力:通过监测信息的自动采集,供水压力不够时,能通过信息平台发生报警并启动应急预案,保障24小时居民用水需求;3、节约用水为xx县节约用水管理条例政策的推行提供统一的信息化管理手段,建立节水型城市。a、漏损控制。建立管网DMA分区漏损管理系统,将供水管网进行合理划分,缩小管理范围,结合计量设备,实时监测各120、DMA分区水量,计算漏损水量,分析漏损点与漏损水量,同时结合管理人员KPI绩效考核,将管网漏损率控制在合理范围;b、严格执行取水许可制度,和水资源有偿使用制度,用水实现总量控制和定额管理相结合的制度;c、居民和商业用水推行阶梯水价制度;d、提高水资源的重复利用率,市政和绿化用水推广使用中水,实现废水资源化。4、水质保障。 a、实现从水源地到排污口的水质监控,建立城市水质安全管理体系;b、水质监测覆盖: 覆盖源水、制水、供水、排污4个环节的水质监测范围;c、信息化管理能力: 监测信息自动采集,实现数据互通、共享;d、应急预案措施: 当监测到水质安全事件时,能第一时间发现险情,同步找到事件点并启动121、应急预案。4.6.2 企业管理预期成果1、智慧决策a、建设和完善水源供水用水环节的监测体系,实现对水质、压力、流量、功耗等实时数据的采集,为决策分析提供数据支撑;b、建立数据决策分析系统,通过收集并积累历史数据进行统计分析,根据用水类型、用水总量、供水总量、能源使用等数据,分析产销差、收益率、漏损率、投诉率、生产成本等经营指标完成情况,为企业运营、费用投入预算、业务版块人员考核指标制定提供决策依据。2、智慧管理a、建立调度管控平台,通过调度平台可视化呈现运营状况,提升企业针对突发状况下的事件应急、事件联动、事件处理的决策、管理和执行反应能力,提升综合调度能力,实现供水调度的供需平衡和节能降耗;122、b、建设会商管理系统、客户服务系统、办公自动化系统等,为管理和执行人员提供有效的管理和使用工具,实现跨部门协同工作,提升管理和执行效率。3、智慧服务a、建立客户服务中心,统一业务申请及办理的窗口,完成水务业务的一体化管理,实现一站式服务;第五章项目总体设计5.1智慧水务的总体蓝图“智慧水务”是通过传感器等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态,并采用可视化的信息系统有机整合水务管理部门与供排水设施,形成城市水务物联网,并可将海量水务信息进行及时分析与处理,并做出相应的处理结果辅助决策建议,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。其最大的价值就是通过服务、协调、管理,123、来提升基本活动的效率。5.1.1 智慧水务战略方向结合xx县水务投资公司及xx县供排水公司管控营销一体化的建设原则和目标,按照智慧水务建设的规划,xx县智慧水务的建设应符合以下的总体战略方向:1、全面应用的平台:不是为了某一业务的局部应用,而是要支持xx县水务投资公司及xx县供排水公司的全面应用信息化平台,因此必须要从全局考虑,整体规划;2、数据集成共享:通过信息平台的构建,实现物流、资金流、知识积累的 高度集成与共享,实现总部的及时掌控,从而为管理层的管理决策提供科学的依据;3、提升管理协同:在这一平台上,不仅要实现数据的集成共享,还要建立 标准的业务流程,从而实现部门内以及各部门间业务的协124、同,提升业务执行效 率与响应速度;4、适应长期发展:不但要考虑整个信息系统的全面集成管理,更要充分考虑未来快速发展的需要,以及建设智慧水务的长远目标。5.1.2 智慧水务规划蓝图结合水务行业的特点,以及水务“资源掌控,资源转化,资源分销”的经营 战略,我们基于价值链模型,对xx县的智慧水务建设进行了总体规划。从xx县水务投资有限公司及xx县供排水公司的角度分析,各职能部门就是价值链模型中的支持系统,其最大的价值就是通过“服务、协调、管理”,来提升基本活动的效率。通过对xx县水务投资有限公司及xx县供排水公司需求特点及价值链的分析,并结合xx县政府领导集体的愿望,我们将按技术领先、应用成熟、个性125、管理、集成统一的思路来构建xx县智慧水务管理平台,实现高效管理、运营与服务。5.2 总体架构设计5.2.1 总体框架设计智慧水务平台系统架构以城市水务架构为设计基础,架构设计既需要符合当前业务需要,同时也要满足未来业务扩展需要。其核心理念指运用新一代信息技术,通过智能设备实时感知水务状态,采集水务信息,并基于统一融合的公共管理平台,将海量信息及时分析与处理,以更加精细、动态的方式管理由水源、到制水、供水、用水、排污等整个水务生产、管理和服务流程,并辅助决策,以提升城市水务管理与服务水平。5.2.2 系统逻辑架构设计智慧水务综合管理平台由分层支持体系、两大保障体系共同构成,其中分层支持体系包括信126、息采集传输、计算机网络、硬件设施、数据资源、应用支撑、业务应用和应用交线;两个保障体系包括信息安全体系和标准规范体系。综合管理平台逻辑架构图如下1、信息采集传输层信息采集传输层是采集、传输各类水资源监测信息的基础设施,主要包括重要水源、管网、水厂、加压站、排污口、污水处理厂、低洼地段等重要环节监测体系的建设。2、硬件设施层硬件设施是智慧水务管理系统提供基础的硬件支撑环境,包括支撑各类应用运行和各类数据存储的服务器、存储、备份、显示及会商环境等。硬件设施的设计和建设,根据业务应用的需求进行建设或在已有硬件设施之上进行扩充。3、计算机网络层根据智慧水务业务系统的应用范围、重要性和安全性要求,计算机127、网络系统在已有水务内外网及娄山云的基础上进行扩展建设。4、数据资源层建设智慧水务管理系统数据库,建设水务数据存储和管理平台,为智慧水务业务应用提供数据访问、数据存储、数据备份、数据挖掘等各项数据管理服务。5、应用支撑层提供统一的技术架构和运行环境,为智慧水务应用系统建设提供通用应用服务和集成服务,为资源整合和信息共享提供运行平台。主要由各类商用支撑软件和开发类通用支撑软件共同组成。6、业务应用层是智慧水务应用的核心,构建智慧水务信息服务、业务管理、决策调度和应急管理等功能应用系统。支撑智慧水务管理、监督、考核等业务应用。7、应用交互层是直接与用户交互的层面,主要包括面向水务业务人员的智慧管理门128、户和面向社会公众的智慧服务门户。8、标准规范体系是支撑智慧水务建设和运行的基础,是实现应用协同和信息共享的需要,是节省项目建设成本、提高项目建设效率的需要,也是系统不断扩充、持续改进和版本升级需要。9、安全保障体系安全保障体系是保障系统安全应用的基础,包括物理安全、网络安全、信息安全及安全管理等。5.2.3 管控模式设计xx县水务投资有限公司目前已形成供水业务、排污处理等业务,定位为大型综合性水务企业。公司明确战略管控型总部定位,强化公司总部的战略规划、投融资管理、管理制度、技术工艺管理及人力资源管理职能。同时针对公司的业务特性(供水、排污处理等)、管理特性(决策层、管理层、执行层)及应用特性129、(网络平台、数据平台、应用平台),对供排水公司的管控模式如下设计:99公司业务管理逻辑管控图公司业务管理管控图5.2.4 建设模式设计xx县智慧水务项目总体建设模式依托原有网络平台及现有应用系统进行建设(1)信息采集整合现有监测资源,依托原有自动和人工监测采集点信息,新增以排污管网、排污口、污水处理厂等作为主要监测对象,以水量、水质、压力等为主要监测内容,构建智慧水务建设完整基础信息源。(2)传输网络、安全信息传输网络系统方面,依托于娄山云通信传输网络,不做重复建设;局域网依托供排水公司现有的可以利用的局域网网络设备(包括:路由器、交换机等)。(3)调度管控中心通过建设智慧水务调度管控中心,实130、现从水源输水制水供水用水排污等环节业务的可视化管理和数字化决策、调度。(4)综合数据库建立智慧水务综合数据库,包括监测数据库、业务数据库、基础数据库,空间数据库和多媒体数据库等多个逻辑子库,根据数据种类分别存储于关系型数据管理系统及文件系统中。通过智慧水务管理平台对数据资源进行统一存储和管理。(5)应用支撑平台应用支撑平台采用多种先进技术相结合的方式,为智慧水务业务应用提供统一的技术架构和运行环境,为上层应用建设提供基础框架和底层通用服务,为数据交换和共享提供运行平台,包括数据库管理系统、GIS软件、消息中间件、工作流引擎等商品软件,保证各级平台技术架构的统一,便于水务管理业务系统间的业务协同131、与互联互通。在此基础上构建开发类通用支撑软件,对统一用户管理和身份认证进行统一的设计与开发,实现多级平台组织结构和系统用户的统一管理和安全认证。(6)应用系统智慧水务项目应用系统主要分为四大功能系统,分别为智慧水务信息服务系统、业务管理系统、应急管理系统和调度决策支持系统。5.3 总体技术路线与关键技术5.3.1 技术路线本项目将供排水公司的所有IT系统视作一个整体,从系统论的高度着眼,采用系统集成和系统优化的方法进行规划,以完成各种应用功能需求,达到整体性的解决效果。系统设计严格遵循企业系统规划法(Business System Planning,BSP),如下图所示。企业系统规划法则以改造132、设计为主线:在已有业务及信息化建设的基础上,通过对各业务内容和技术线路的梳理,形成较为完整的功能系统。运用先进的通信技术、软件技术改造现有系统设计,并为xx县水务投资有限公司的信息化建设提供具有长期有效的发展规划。以高度集成、互联互通为目的:公司已经建成了部分业务信息化系统,并将再建一些新的应用系统。智慧水务的建设目的就是要将新、老系统进行综合集成,将业务系统功能进行完整整合,以实现信息资源的共享和系统间协同工作为设计目标。5.3.2 关键技术 本项目关键技术包括了大数据分析、移动互联、物联网、云计算、平台集成、企业服务总线设计、SOAP设计等技术。5.3.2.1 大数据分析技术大数据分析技术133、,是从各种类型的数据中快速获得有价值信息的技术。大数据领域已经涌现出了大量新的技术,它们成为大数据采集、存储、处理和呈现的有力武器。随着企业规模日益扩大,内部累积的业务数据无法整合到一处,造成信息孤岛,无法快速了解企业现状并快速有效的做出分析、决策。建立数据中心分析系统,旨在对公司整体战略从上到下层层分解,贯穿财务各个环节,设立标杆,落实计划执行,时刻跟踪决策效果,实现经营活动数字化、绩效指标可视化,保障企业战略目标一以贯之,上下同求。大数据处理关键技术一般包括:大数据采集、大数据预处理、大数据存储及管理、大数据分析及挖掘、大数据展现和应用(大数据检索、大数据可视化、大数据应用、大数据安全等)134、。5.3.2.2 移动互联技术移动应用与设备服务无缝结合:通过标准的API访问核心移动设备功能。应用程序可以声明功能供其他应用程序使用:易与第三方控件或其他服务结合。底层框架保证底层基础应用,业务层只需处理业务逻辑代码,使得程序可拓展性高。5.3.2.3 物联网技术物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网是互联网的延伸,它包括互联网及互联网上所有的资源,兼容互联网所有的应用,但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化的。智慧水务建设就是充分利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起,形成人与135、物、物与物相联,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。 传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术是物联网应用中的三大关键技术,通过RFID、二维码、NFC等方式对静态属性物体(如机械水表)进行标识,动态属性物体(如水质监测仪)由传感器实时传感技术进行探测,结合传感技术将模拟信号转换成数字信号统一传输至信息处理平台,基于云计算平台和智能网络,可以依据传感器网络用获取的数据进行决策,改变对象的行为进行控制和反馈。5.3.2.4 云计算技术云计算(Cloud Computing)是网格计算(Grid Computing)、分布式计算(Distributed Computing)、并行计算(Para136、llel Computing)、效用计算(Utility Computing)网络存储(Network Storage Technologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(Load Balance)等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统,并借助SaaS、PaaS、IaaS、MSP等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。Cloud Computing的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力,进而减少用户终端的处理负担,最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备,并能按需137、享受“云”的强大计算处理能力。智慧水务项目的建设,离不开信息化技术的支撑,基于传统模式下设计和开发的软、硬件产品都已无法满足当前水务信息化建设发展的需要,面对不断增加的信息化业务和日益增长的数据管理及分析,无论是对水务企业基础设施建设和信息化软性平台建设都是非常严峻的考验。因此,智慧水务建设必须结合云计算的海量数据分布存储技术、海量数据技术、虚拟化技术等技术特性,解决传统单机版(C/S架构)软件存在的无法实现云部署问题、本地化数据机房数据存储安全、管理问题、不断增加的业务应用造成基础设施重复建设问题、维护人员的技术能力问题等等。5.3.2.5 平台集成技术系统采用基于开放标准的可伸缩的企业平台138、;专用于满足当今简单或复杂的业务系统的各种各样的集成需求;可集成来自企业中多个来源的信息;它还专用于与Microsoft 以及其他提供商提供的各种业务软件应用程序配合使用,包括客户软件。强大的自定义平台;能快速完成个性化业务的功能配置和开发;以Windows Server平台与微软技术做为系统的核心搭建;基于微软.NET框架,配合使用Microsoft SQL Server数据库,拥有可灵活扩展的开发环境以及卓越的安全性;可以同时支持超过100000名用户;易于部署、自定义和使用;与Microsoft Office Outlook 高度集成;与其他业务应用程序集成;设计为随业务增长而扩展。5.139、4 总体服务对象xx县智慧水务项目的服务对象主要包括:政府水行政主管部门、取用水户、社会公众、科研及规划设计部门、政府相关职能部门五大类。(1)政府水行政主管部门主要是xx县级的城市水务管理机构作为用户,应用智慧水务项目的相关成果。从国家和流域的角度管理水资源,需要了解和掌握xx县的水资源情况,是智慧水务项目的主要服务对象。(2)取用水户包括取用水资源的单位和供水、排污企业,对水资源数量、质量产生影响的单位,是智慧水务管理平台的重要管理用户。(3)社会公众社会公众是获取水资源相关政策、法规、标准、规范、价格,需要了解本区域的水资源情况、水资源的形势、水质状况、办事流程及手续等,是智慧水务管理的140、用户。(4)科研及规划设计部门建设项目水资源论证资质单位、水文水资源调查评价资质单位、科研院所和水利水电规划设计部门需要利用水务信息进行水资源分析、评价等方面的工作,是智慧水务项目的主要技术支撑用户。(5)政府相关职能部门xx县国土资源、城建、环保、农业、气象、电力等各级政府职能部门与水资源管理相关,需要了解和掌握水资源情况,是智慧水务的主要服务对象。第六章项目设计方案6.1监测体系系统设计6.1.1设计原则(1)信息采集系统充分利用现代科技成果,通过对信息采集与传输基础设施设备的改造和建设,配置适合当地水质特性的仪器设备。(2)信息采集传输系统的设备选型与配置充分考虑当地的水文、气候特征、供141、电条件和环境安全等因素。(3)信息采集传输设计参照水文自动测报系统技术规范(SL61-2003)、水环境监测规范、水资源监控管理系统数据传输规约等执行。6.1.2架构介绍智慧水务信息采集系统主要功能是采集涉及环节的信息,即在“取水输水供水用水排污等环节的测控信息。即实时采集水源信息,供水信息,用水信息和排污信息,通过在线监测设备实时感知,对其中的水量和水质等进行定量的监测和监控,结合人工及实验室监测,实现在线监测与实验室监测相结合,进行数据的监测、分析与监管。物理连接:供排水调度中心接收供水厂、污水处理厂通过VPN专网传输的监测数据;雨污水管网、水源、内涝监测点、加压站、排污口等监测对象的水质142、流量、压力、水泵运行状态监测数据通过GSM/GPRS模块连接在移动GSM/GPRS网络传输回供排水调度指挥中心。信息传输:实时监测信息水厂水质、压力、流量及视频等分别通过GPRS/VPN网络实现进入智慧水务信息化管理平台,信息监测体系架构图如下所示:6.1.3功能介绍根据监测位置和网络传输环境,公司的信息监测站点可分为二类:(1)厂级中心采集站信息采集系统中心设在各水厂和污水处理厂,各信息监测站所采集的信息通过通信网,统一传输到供排水调度中心。远程监测:对取水量、水位、流量、水质等参数以及相应的设备运行等情况进行远程监测;远程参数设置:阶梯水价设置、上下限设置、复位清空数据等控制命令;统计分143、析:实现对各种属性的数据批量查询、分析,自动按行政区域、流域生成日、月、年统计报表,以多样化的形式展示历史数据信息报表;日志管理:实现遥测日志管理、设置日志管理、命令日志管理等功能,分别对操作中的遥测动作、设置动作、命令动作进行记录和查询管理;人工录入:实现人工录入水位、水量和水质的数据接口,满足对非自动采集测点的数据管理需要。信息管理:实现水资源监测信息的处理,存储在水资源数据库和数据维护。信息传输:实现水资源监测信息的分发和交换。(2)自动监测站功能以自动定期自报为主,自报周期可以远程设置,也可远程遥测应答。可超限自报,限值可远程设置;采集数据站内存贮,存储容量符合有关要求;测站存储和传输144、数据的结构、规约应按照标准和规约;设备具有自检和报警功能,具有避雷保护措施,具有一定防盗、防破坏措施;采用低功耗设备,配备蓄电池,在无外部供电的状况下能继续工作1个月以上(河道流量自动站、水质自动站除外),并保证数据不丢失;有标准的RS485(或RS422、RS232)接口,能通过公共通信信道(GSM/GPRS或CDMA)进行通信。6.1.4在线监测监测点采取固定站点建设方式,监测站点设备根据监测对象的监测内容(流量计、压力传感器、水质传感器、监测控制单元(RTU)、蓄电池和GPRS模块)不同进行选择和组合,实现实时在线监测。在水源地、供水水厂、配水管网及DMA分区等环节,采用智能在线采集感知145、设备,对各环节的生产运行情况进行实时在线的追踪,同时对终端居民户表进行改造升级,变离线式水表为在线式水表,从功能单一向多功能转变,对终端用户用水进行管控分析。结合供水总量,进行产销差分析及制定漏损控制方案。6.2计算机网络及数据库6.2.1 计算机网络通信传输系统作为信息化建设的基础环节,是信息传递的神经网络和各种业务应用的承载平台,起着信息流高速传输和共享的通道作用。根据对供水、排污、防汛等业务的分析,当前的网络设计架构不满足智慧水务项目整体建设的需要,需要基于业务及云架构进行规划设计,根据实际运营情况加大网络带宽和接入排污处理、防汛等业务版块。智慧水务项目运营的整体网络设计将以目前网络架构146、为基础,整合需要纳入统一管理的业务版块:3个污水处理厂、3个水厂、内涝监测点、漏损控制点网络将通过GPRS网络通过防火墙接入云数据中心,实现数据交换与共享。6.2.2 网络带宽及计算资源规划设计6.2.2.1 网络带宽规划设计VPN带宽规划设计:本项目规划包含城区3个水厂及乡镇21个水厂、3个污水处理厂生产监测数据、24个水厂视频监控数据(视频图像本地存储,触发时才通过GPRS/3G网络传输实时图片)通过VPN实现和娄山云中心通讯(视频数据本地化存储,不占用VPN带宽)。生产检测数据为模拟量数据,占用带宽资源较小,采用10M20M专线网络带宽满足项目建设需要。云数据中心和供排水公司数据中心和业147、务单位存在大量的业务数据交互,且为后期扩容考虑,规划云数据中心带宽设计为100M。6.2.2.2 云计算资源及存储规划设计xx县智慧水务部署在云计算中心的系统数据量估算如下:应用系统数据类型说明年数据增长量数据仓库主题数据库每年100万条20G/年数据仓库资源数据库每年20万条计算4G/年*5年=20G数据仓库监测数据1个信息点约0.1M/年700G营业管理系统营业数据5G,年新增3G数据5G+3G*5年=20G客户服务系统客服数据1G,年新增2G数据1G+2G*5年=11G工程报装系统报装数据1G,年新增2G数据1G+2G*5年=11G表务管理系统表务数据2G,年新增2G数据2G+2G*5年148、=12G商业智能分析系统分析数据5G,年新增4G数据5G+4G*5年=25G协同办公系统附件数据1G,年新增2G数据1G+2G*5年=11G水力模型系统分析数据2G,年新增2G数据2G+2G*5年=12GSCADA系统生产数据2G,年新增2G数据2G+2G*5年=12G水质管理系统水质数据1G,年新增2G数据1G+2G*5年=11G能源管理系统能耗数据1G,年新增2G数据1G+2G*5年=11GDMA漏损管理管道数据1G,年新增2G数据1G+2G*5年=11G会商管理系统话务视频数据2G,年新增5G数据2G+5G*5年=27G运营管控系统信息数据5G,年新增2G数据5G+2G*5年=15G排污149、综合调度系统信息数据1G,年新增2G数据1G+2G*5年=11G按网络规划设计,所有应用系统部署在云计算中心,云计算资源规划如下:服务器名称用途说明数量单个资源合计资源CPU/颗内存/GCPU/颗内存/G系统集成服务器统一身份验证28161632营业管理系统数据库服务器数据存储28321664营业管理系统应用服务器APP应用2416832客户服务系统数据库服务器数据存储228416客户服务系统应用服务器APP应用228416工程报装系统数据库服务器数据存储228416工程报装系统应用服务器APP应用228416表务管理系统数据库服务器数据存储228416表务管理系统应用服务器APP应用2284150、16商业智能分析系统数据库服务器数据存储228416商业智能分析系统应用服务器APP应用2416832协同办公系统数据库服务器数据存储2216432协同办公系统应用服务器APP应用2416832水力模型系统数据库服务器数据存储2216432水力模型系统应用服务器APP应用2416832SCADA系统数据库服务器生产监控数据存储248816SCADA系统应用服务器信息点数据采集28161632水质管理系统数据库服务器数据存储228416水质管理系统应用服务器APP应用228416能源管理系统数据库服务器数据存储228416能源管理系统应用服务器228416DMA漏损管理数据库服务器数据存储248151、816DMA漏损管理应用服务器28161632会商管理系统数据库服务器视频数据存储248816会商管理系统应用服务器会商服务28321664运营管控系统数据库服务器空间及调度数据存储28321664运营管控系统应用服务器28161632排污综合调度系统数据库服务器空间及调度数据存储28321664排污综合调度系统应用服务器28161632合计581264162528326.2.3 数据库(1)总体架构智慧水务平台对数据资源的管理是对数据进行统一存储与管理的体系,主要包括数据管理、数据存储管理等部分,并对综合数据库及元数据库等两大类数据进行存储。系统结构如下图所示。数据存储管理 数据存储管理主要152、是完成对存储和备份设备、数据库服务器及网络基础设施的管理,实现对数据的物理存储管理和安全管理。数据管理 数据管理主要包括建库管理、数据输入、数据查询输出、数据维护管理、代码维护、数据库安全管理、数据库备份恢复、数据库外部接口等数据库管理功能。综合数据库及元数据库 综合数据库包括监测数据库、业务数据库、基础数据库、空间数据库和多媒体数据库等多个逻辑子库,根据数据种类分别存储于关系型数据管理系统(RDBMS)与文件系统中。(2)数据内容 智慧水务项目数据库包括基础数据库、监测数据库、业务数据库、空间数据库和多媒体数据库5个部分,数据内容包括:基础类:水务基础信息:水库、供排水管网、供水水厂、污水处153、理、排污口、内涝监测点等工程设施的基础信息,以及工程设施与其他相关对象,及与相关多媒体资料的关系信息;水务专题类基础信息:水资源分区的基本信息;取水口、取用水户、自来水厂、污水处理厂、取用水测站、取用水监测点等取水、排污对象的基本信息,以及与相关对象之间的关系信息;污水处理厂、入河排污口、入河排污口监测点等排污类对象的基础信息,以及与相关对象之间的关系信息;河流断面、行政区区界控制断面、水功能区监测断面等对象的基本信息,以及与相关对象之间的关系信息;监测设备类:RTU的基本信息;各类用于水资源监测传感器的基本信息;各类用于水资源监测的辅助设备的基础信息。监测类:监测数据库主要存储在线监测的数据154、,包括取、用、供、排、节水监测信息、雨水情监测信息、水质监测评价信息,以及测站设备工况监测信息。主要包括:取、用、供、排、节、防汛排涝监测信息包括监测点供排水流量信息、水位信息、日供排水量信息和水位流量关系曲线信息;雨水情监测信息包括测站水位、流量、蓄水量信息,以及监测站的水位流量关系信息和库(湖)容关系信息;水质监测信息包括水质监测站点自动监测信息、各类水质监测项目数据信息、测站评价结果信息和水质监测点水质达标评价结果信息;测站设备工况监测信息包括TRU工况信息和传感器工况监测信息。业务类:业务数据库主要存储在业务应用系统处理过程中产生与需要的业务数据,包括供水管理包括、取用水管理包括、排污155、管理、水源地管理、水功能区管理、地下水管理、行政区界断面、计划取水节水管理、水资源费征收与使用、建设项目环境影响、水资源调度、水资源论证管理、水生态系统保护与修复、公报年报、综合业务等信息。空间类: 空间数据库包基础地理信息、以及自然对象、工程设施、管理类对象、供水专题类对象对应的空间信息、属性信息(指与空间数据存储在一起的空间对象的属性项信息)和关系信息。多媒体类: 多媒体数据库存储与供水监控和管理相关的文档、图片、视频音频等多媒体资料,包括多媒体文件基本信息、文档多媒体文件扩展信息、图片多媒体文件扩展信息和视音多媒体文件扩展信息等。(3)信息流程智慧水务管理信息平台所涉及的信息,从种类上,156、包括水文、水质等实时监测信息以及社会经济信息、地理信息、档案资料、电子邮件、办公多媒体等非实时信息;从数据格式上,可以分为数字、文本、图片、影像、声音、视频等类型;从时态性上,又可以将系统数据分为静态数据和动态数据;从数据性质上,又分为在线监测数据、 外部交换数据、基础信息数据(业务属性数据、空间数据、多媒体数据)和业务过程数据。而且随着系统运行将会积累越来越多的历史数据,因此,对存储空间的需求很大。智慧水务综合数据库的数据来源主要包括:在线监测、外部交换动态数据、基础信息数据收集以及业务系统中产生的过程状态数据。各类来源的数据分别进入各自对应的数据库,在各类数据库的数据之上,形成水资源应用的157、数据模型,满足在应用系统运行过程中及信息平台发布中所需要的各类数据。数据采集与流向关系如下图所示:xx县智慧水务项目 可行性研究报告1286.3应用系统介绍6.3.1 营业收费管理系统6.3.1.1 系统业务设计自来水公司营业管理是一项极其繁琐、复杂的工作,并且特别强调数据的准确性和及时性。随着城市的发展,城镇供水的规模不断扩大,传统的手工抄表,按户收费等落后经营方式已无法满足庞大而复杂的营业管理工作。为了适应城市的发展和企业的需求,必须对营销管理系统进行了严谨的业务逻辑和科学的数据系统构架设计,使得系统具备了满足本行业的不同需求特点,真正实现了业务数据的自定义模式,表现出了深层次的通用特性。158、营业管理系统应完整地覆盖了水司营业管理的全部过程,术语定义应科学规范,结构设计严谨精细,功能设计全面完整,可最大限度满足客户的自定义需求,具有很强的通用性。系统原则上应采用三层构架设计,可完全适应局域网和广域网的运行需要。系统运行资源开销很小,可有效保护客户的现有装备投资。营业系统核心业务,如下图所示。6.3.1.2系统应具备的功能及特点包容所有表具管理:机械表(含复式水表)、电子表(智能卡表、远传水表);预付费远传监控水表。自定义价格文件:许可不同时期的价格文件共存,支持任意附加费,支持复合型水价定义,支持n阶水价定义,支持指定表具的特殊计量和计费业务定义。支持总分表管理:总表既可作为计费器159、具,亦可不单独计费,仅作为水损计量器具,将水损均匀分摊于各分表之上。支持人机数据录入:可人工手抄表、手持机抄表,许可不同厂商IC卡表按系统协议规范接入系统。许可多种收费业务:支持柜台收费、上门走收,预交水费、银行托收、售水充值等。严格的审批管理控制:对所有涉及计量、计费,水表物权的信息修改均置于严格的审批管理之下。丰富的统计分析功能:完整规范的台收、销售、考核报表设计,灵活多样的定量分析、对比分析图表,强大的抄收异常数据查索分析。强大格式定义功能:支持自定义票面,自定义通知,自定义报表格式;标准检修业务设计:按国标GB/T778和JJG162-2007设计检修项点,同时许可自定义校检和维修项点160、及标准;任意代收费业务设置:除正常代收水费附加费外,系统还支持仅与户主关联的代收费业务,如代收垃圾处理费等。支持各式用户交费卡:支持各式用户交费卡,如条码卡、磁卡、IC卡等;灵活的语音短信接入:系统设计有语音和短信接入系统,可提供查询、催费、提示等管理工作需求。自动升级服务管理:系统可自动判定软件版本升级需求,或根据管理员指令自动完成升级。灵活的分组授权模式:满足分多层次安全操作管理需求。6.3.2 客户服务系统 现代客户服务系统已经涉及到了计算机(软硬件)技术、Internet技术、计算机电话集成技术(CTI)、数据仓库(商业智能BI)技术、客户关系管理(CRM)技术、交换机(PBX)通讯技161、术、企业ERP技术和企业管理、项目管理、团队管理等诸多方面的内容。它已经成为一个统一、高效的服务工作平台,它将企业内分属各职能部门集中(注意:Center就是中心之意,就是集中的含义)在一个统一的对外联系的窗口,集中化地安置坐席,采用统一的标准服务模式,为用户提供系统化、智能化、人性化的服务。呼叫中心已经成为与企业连为一体的一个完整的综合信息服务系统,是现代企业运营不可或缺的一部分,同时也成为企业间竞争的有力工具。 客户服务系统充分利用现代通讯与计算机技术,如IVR(交互式语音应答系统)、ACD(自动呼叫分配系统)等等,可以自动灵活地处理大量各种不同的电话呼入和呼出业务。客户服务中心是由一批服162、务人员组成的服务机构,结合客户服务应用系统,处理来自企业、服务对象的电话垂询,尤其具备同时处理大量来话的能力,还具备主叫号码显示,可将来电自动分配给具备相应技能的人员处理,并能记录和储存所有来话信息。一个典型的以客户服务为主的呼叫中心可以兼具呼入与呼出功能,当处理服务对象的信息查询、咨询、投诉等业务的同时,可以进行服务对象回访、满意度调查等呼出业务。6.3.2.1 系统架构设计 客户服务系统基本组成部分包括:排队机(ACD),CTI服务器,交互式语音应答(IVR),呼叫管理系统,还有多种应用服务器(数据库服务器、录音服务器等等)等,系统整体架构如下图所示:6.3.3 工程报装系统6.3.3.1163、 系统业务设计传统的自来水新用户申请报装业务管理是完全基于手工管理,报装过程中不便于跟踪、监督和科学的管理,一旦自来水报装业务过程中出现了问题,会直接影响到自来水公司对外服务形象;另一方面,由于很难及时将新装水表纳入自来水营业收费系统进行管理,容易造成大量的水量流失。因此,应用先进的计算机软件实现对自来水报装流程的管理成为当前的一项重要工作。接水报装管理是企业与外部交往的窗口。它接受并处理客户服务层传递的每一项业务,并对相关部门的工作单的制作、 传递进行处理,管理用户的用水档案。接水报装管理涵盖了客户报装接水及日常营业的所有业务,如下图所示,主要实现以下功能:u 报装申请受理u 工作单的处理和164、传递u 勘查设计管理u 安装工程管理u 用户用水档案管理u 接水报装费用管理u 供用水合同管理u 业务查询和统计分析工程报装业务虽然基本作业规程较为确定,但也会因为管理,甚至人员岗位的变化都会对作业流程,表单格式更改造成多方面的影响,因此采用固定的表单和流程设计方式,不能适应此项工作的规范管理。 系统应采用工作流管理模式设计,企业只需根据自身的实际需求,在系统中设计好规范的表单,定义好工作节点和作业流程,系统会自动按照定义好的流程往下流转,后续作业者可自动收到相关资料,并根据根据定义的角色权限,完成修改、跟踪、管理、审批、查询、统计、打印等工作。系统全面满足企业的个性化需求,真正实现了知识管理165、,提升企业的核心竞争力。6.3.3.2 系统设计原理报装流程定义:报装流程定义包含了所有业务中的工作节点、节点执行顺序、执行条件等必要信息。这些信息包括起始和终止条件,作业活动、活动调度规则、以及相关数据和调用信息等。报装业务定义:是为了满足实际业务需要,而定义的工作流实例。如定义一个申请单的实例,其中包含的信息有业务名称、业务相关内容、版本、相关人员和部门信息等。如果需要还应定义各个业务实例之间的接口。一个报装工程是由申请单、勘测设计书、安装合同、验收报告等多个这样的类似实例所组成。报装组织定义:是为流程定义的各个节点提供相关的人员和部门信息,这样每个工作任务即可根据已定义的工作流程,自动找166、到相关的业务部门和人员,达到任务自动找人做的目的。统计分析定义:用户根据自身需要,定义对报装任务的数据项归类统计分析,监控作业进程,汇总工时、用料、结算信息等。报装业务定义操作流程图6.3.4 表务管理系统6.3.4.1 系统简介表务管理系统就是利用计算机技术将水表的全部生命周期(新装、换表、改表、迁表、拆表、复表、停表)管理起来,同时在地图上进行展示、查询、统计。实现简单的信息传递,从而提升工作效率,显示工作流程和办理状态及运行轨迹,资料的保存更完整,查阅快捷简便,管理更规范化、透明化。表务管理系统整体功能结构如下图所示:6.3.4.2系统特点一、表务系统与其他业务系统紧密集成,信息共享报装167、业务消户业务报停业务催费业务查表业务热线表务工单处理平台现场施工二、面向水表生命周期的管理系统在系统中,体现水表生命周期的概念,所有的业务即是围绕水表进行的,从水表“出生(入库)”至“死亡(报废)”皆可进行全程跟踪管理。三、明晰的数据统计系统对表务数据进行明晰的统计分析,为管理者提供决策依据,如故障换表业务,可统计各个厂家,各种型号,不同口径,各种故障原因的分布及比例。四、完善的进销存管理水表出入库管理是水表生命周期中最重要的一环,系统采取完善的进销存管理机制,现代物流仓储的管理观念对水表的库存进行管理,仓库人员和管理者随时对水表的库存情况,领用情况一目了然。6.3.5 商业智能分析系统6.3168、.5.1 建设目标(1)建立数据仓库以及应用逻辑平台 建设运营分析数据仓库,为各业务部门后续的应用分析和决策预警作好准备。帮助公司多角度看待总体运行状况,充分获悉业务环节彼此间连动,及各部门产生的效益及投入成本,为公司整体战略目标的诊断、评价提供实务依据。(2)建立综合KPI绩效体系及高层管理驾驶舱 建立领导决策支持中心,项目将对历史数据进行分组统计分析、周期分析和趋势分析,找出企业主要利润点以及主要利润点的变化情况和变化趋势,为企业领导管理决策提供数据理论支持。在数据中心基础上搭建的综合查询分析平台不仅能实现单业务项目的简单查询,还能实现如下业务项目所不能实现的查询分析功能。 多业务项目之间169、的综合查询。根据数据模型来实现数据的钻取、旋转、交叉等分析。 线图、柱状图、饼图、面积图、ABC分类图等图表连动直观分析。 数据统计分析以及分组统计分析。 相关分析、趋势分析、趋势预测、聚类分析等高级分析。6.3.6 协同办公平台1、建设目标协同办公自动化系统是信息时代的产物,是信息化时代科学管理的表现形式,也是现代信息管理的内在要求,通过管理信息化系统项目建设,建立符合现代管理需求的先进IT应用平台。l 促进全管理部门决策流程的规范化,减少决策行为的随意性;l 建立高效、适应性强、扩展性强、支持异构环境的软件支撑平台;l 提高决策水平,合理行使权力;l 加快决策反应速度,提高工作效率;l 提170、升全管理部门、跨业务协同决策能力。2、系统平台与技术架构(1)协同办公系统平台架构协同办公系统平台,将主要依据Internet/Intranet的建设原则,在先进、实用的基本网络平台基础上,使用“客户/WWW服务器/应用服务器/数据库服务器”的结构来构造单位内部的信息管理系统。客户端采用浏览器模式使信息管理系统的易用性更强,客户端不需要安装专用的客户端软件,使整个系统的管理维护工作大量减少。特别是作为整个单位的信息化,系统的用户数量多,涉及的部门多,而且可能还有远程的用户,如果需要维护客户端的软件系统,将会导致许多客户端系统需要大量安装、调试工作,影响整个系统的稳定运行。用浏览器作为统一的信息171、访问工具,避免访问各种业务系统数据是需要启动、进入不同编程工具设计的应用系统,更有利于管理人员使用计算机获取各个方面的业务数据。系统平台架构示意图如下所示:xx县公司协同办公平台解决方案总体可涉及到:信息门户应用:提供全面性的门户,可涵盖:个人门户、公司门户、IT部门户、财务门户、运营门户、客户门户、供应商门户等;工作流程管理:可建立快速复制的内部运营体系(行政/人事/财务制度、服务类及业务审批流程);知识文档管理:可建立快速复制的经验知识体系(知识支持体系、常用知识工具);综合事务办公:提供办公资产管理、即时通讯、会议管理、日程管理、办公资源管理、协作沟通等统一的管理平台;集成整合:与财务系172、统、考勤系统、在线培训等系统整合、管理驾驶舱,并可融合到门户、流程和知识文档中。(2)技术架构在技术架构上,采用标准的B/S架构,三层体系的架构方式。根据系统的逻辑体系结构,系统采用J2EE架构,使用面向B/S结构,完全基于Web、中间件和大型数据库的N层体系结构。由浏览器WEB服务器应用服务器数据库服务器组成。6.3.7 能源管理系统供水生产有大量运行数据,需要专门的生产运行管理决策系统对所有运行数据进行统计分析,运行数据管理根据需求和不同关注点分为多个级别,包括全厂级、水厂级、工艺段级和重要设备级(如水泵)。从水源井取水开始,到输水、水厂水处理、配水、用水的全过程都需要针对其末端用户的不同173、需求制定有效的管理,包括水量、压力、供水需求变化、水泵运行数据、生产实绩数据、用户用水量变化规律、压力合格率、水质合格率、各环节的耗电量,以及与生产管理相关的日常报表都需要信息系统进行自动生成,尤其通过实时数据与计划数据的分析,通过对能源消耗和可视化界面,让能源管理者实时监控能耗和用水情况,精细化管理,进一步改进生产管理。建立能源管理系统,能够从系统的角度全方位了解用水需求,实现“合理用水,按需分配,减少浪费”,可视化设备为能源管理人员调节用水需求提供了最直观的依据。同时实时的数据采集支撑了各种实绩管理、设备管理、能源管理、绩效考核等工作,对各生产板块进行有效监管,最大力度实现生产优化运行以及174、节能增效业务联动。生产执行管理平台有效利用对关键生产、设备、能源、绩效数据进行分析、处理和加工,职能部门管理人员能实时掌握公司生产运行状态。建立高效的生产执行管理平台的同时,还要对实现能源与生产管理目标的管理人员的组织架构、角色、职责、工作流程等做相应的调整和清晰的定义。因为生产执行管理平台已经为管理者提供了全面的能源与生产管理信息,它要求管理者能够从全局出发,优化生产运营,能源使用,它也要求能源与生产管理组织架构能够从制度和流程上支持全新的管理模式。因此,管理架构、制度、模式的变更管理将是生产执行管理平台建设成功与否的关键。因此,能源管理系统能够从扩充数据采集范围、扩充系统接口范围、扩充系统175、管理范围、扩充系统功能范围、提升系统运行性能等多个方面,来重新规划和实施有关水厂生产过程的信息管理系统,以便更好地支撑各相关管理部门的日常工作,提升生产管理的效率。6.3.4.1系统建设目标能源管理系统建设有四个目标,分别是:(1)能源监控:对水厂生产过程中的能源介质利用情况和用能设备(水泵)进行监控,实现对实际用水需求的数据进行实时采集、充分了解用水量实际需求和变化趋势,及时发现水压供给和用能设备能量消耗的异常情况,提高问题即时性。对能源数据进行分析、计算和统计,实现用水压力整体联调,实现动态水平衡,整体考虑系统的需求和调节,实时监控水量消耗走向,防止滴、损、跑、漏等不必要的损失,实现管理节176、能。(2)能源信息管理:获取日常能源系统运行信息,通过能源管理、能源设备管理、能源运行管理和能源质量管理等手段提高企业能源管理的科学性和时效性。与国内外先进系统的能耗进行KPI能效(千吨水能耗)比对,了解生产系统中高耗能区域/部门,识别高能耗设备,定义对应的能耗级别,再根据实时监测到的用水量需求和用水压力需求的数据,落实水泵运行的供水量的极值。找到节能重点、节能空间,挖掘节能潜力,指导节能改造,达到优化用能、节约用能的目的。通过一系列的节能改造措施,充分提高用能设备KPI,满足系统各个变化周期的用水需求,并能实时比较改造前后实时的节能效果,实现能源信息实时管理,可以提高设备性能,延长设备寿命,177、消除设备管理中不完好的因素,节约管理成本,可视化界面便于实现精细化管理,建立低碳、绿色、可持续发展业态。(3)能源决策支持:通过对非实时能源数据的统计分析,获得企业能源耗用关键信息和KPI数据,为企业能源管理提供决策辅助。加快故障监测和异常处理能力,搭建易于扩展的、开放的、广泛互联的、信息平台,可以建立各部门、各系统的绩效考核管理制度和节能竞争平台,为企业能源管理提供依据。(4)技术节能:水泵是水系统中最大的耗能设备,水司的最大成本即用电成本,如何降低千吨水能耗是每个水司最关注的问题。水泵节能增效需根据各个水系统的不同功能和用途,结合根据大量的实时采集数据,从水泵本身的运行工况入手,了解水泵的178、流量、压力、功耗、阀门开度、管网压力等各种工况数据,整体分析各个取水、供水系统的周期用水变化规律,确认每个系统的极值工况。从系统配置入手,对过滤器、电机、传动装置、调速装置、管网、阀门优化设计,消除系统中装置配置不合理的因素,降低无效能耗,从系统运行入手,根据系统工况运行特征,运用自动控制技术根据实时工况制定相应调节控制措施,纠正不合理的运行模式,降低系统能耗,从水泵性能入手,淘汰役龄过长、效率低下的机泵设备,采用量身定做的高效节能泵,保证水泵在各个工况点都在高效区运行,达到最佳节能效果。通过以上措施从根本上降低水泵千吨水能耗(能耗KPI)。6.3.4.2系统架构从软件架构上,系统采用SQL 179、Server数据库,CitectSCADA系统实现生产和能源数据采集,将所有实时数据集中存储于生产SCADA系统历史数据库中,由系统实现生产和能源数据统计和分析,并提供对外数据接口和浏览器展现界面,实时展现生产、能耗、绩效的成果数据。 从系统技术架构上,系统由多层组成,分别是数据集成层、应用服务层、可视化层和信息集成层,每层分别包含相关组件,实现不同功能,如下图:能源管理系统对供水生产过程中各个业务环节上的生产数据进行采集、分类、加工、整理、归档,使之成为完整和可用的生产记录,形成统一和开放的生产数据共享平台,为生产 、统计等相关部门提供数据支撑和决策依据,为企业信息化建设的高级应用提供可靠、180、准确、及时、完整的数据保障。基于生产数据平台和集中监视功能,为供水管网的优化提供大量的基础数据,保证供水部门对各个业务环节的监控和指挥。并通过对数据的统计分析和数据挖掘,辅助实现供水宏观决策和计划。6.3.8 DMA漏损管理系统6.3.8.1 系统总体架构漏损管理是一个涉及多部门、多系统的综合业务,包括管网部、调度中心、客服部和企业领导等,是一个水务企业领导统一指挥,多部门配合、多系统协作的过程。漏损管理系统,就是为水务企业提供统一的信息平台、业务流程,将分散的、局部的、重复的漏损管理工作,组织成有计划,重点问题优先解决,逐步推进的工作。系统与外部系统集成架构如下图:6.3.8.2 系统业务功181、能(1)漏损管理看板漏损管理看板是漏损管理系统的主界面,能够为供水企业领导、各相关部门管理人员和操作人员提供专属的管理看板,能够根据需要进行配置,如企业领导关注最近一段时间的产销差绩效和爆管次数,调度中心人员关心压力合格率,管网部门关心漏点的具体位置、漏损量和维修状况等,都能够在主界面中直观展现。(2)漏损计算该模块基于实时和历史数据分析进行包括输水管网和配水管网的漏损计算,尤其实时漏水分析将基于SCADA实时数据、管网地图,实时计算漏水情况,尤其对于爆管等应急情况,根据管网特性和流量进行漏损初步定位,并计算出漏水量。DMA(分区装表计量)是配水管网的组成部分,其边界既可以是流量仪监控或由关闭182、阀门进行隔离。对于已建立了DMA的配水管网,WMS通过配水管网漏损计算模块进行计算,即可以实时计算配水管网漏损量,也可以分析配水管网的产销差。(3)主动漏水控制利用GIS地图、漏水监测数据、模型仿真数据等,以直观的方式展现漏水情况,地图显示漏水区域,计算并显示每小时漏水量曲线,漏水发生时间,漏点数量等信息。通过对完善的漏水分析计算方法,对可疑的漏水区域进行定位和漏水量计算,按照重要等级设置优先级,并提供工具编制检漏计划,安排相关检漏人员对现场进行勘察和维护,并对检漏之后的效果进行评估,反馈到漏水管理系统中,对检漏效果进行绩效评价。集成人工检漏数据,在系统提示的漏水区域基础上,管理人工确认漏点数183、量、维修后的漏点数量、节水量估算、人工检漏方法等,并对每次检漏、漏水区域维护后的漏水情况进行评估,使漏水管理从漏水监测、漏水分析、漏水维修、维修绩效评估、基础设施改造计划和投资管理,形成漏水管理的闭环控制。(4)压力管理供水管网漏损率一定程度上为由泵或重力引起的压力影响:压力越高/低,漏损越高/低。新爆管频率也受到压力水平和压力周期(包括水锤)的影响。系统提供以下特定工具:n 监控供水管网压力和对用户的与压力相关的服务水平。n 对用户低压和无压力事件的识别和跟进。n 在压力管理执行上从技术和经济的角度出发对管段进行优先次序排列。n 压力管理利益跟踪,计算相关技术和经济效果。n 压力管理区域的最184、优化,并对已安装的压力调整设备的给出改善设置的建议。除此之外,通过漏损管理系统与水力模型系统结合使用,可以实现对供水区域内的压力进行优化,从整体上降低管网漏损率,减少爆管事故。(5)维修管理和维修绩效漏损管理系统可以和管网巡检维护系统、停水管理系统进行交互集成,从而实现维修状态监控和维修管理。基于管网地图,漏损管理系统中直观显示管网资产数据,针对维修情况,直观显示管网、阀门更换视图,用不同颜色标示计划更换、建议更换和已经更换的设施,并且可以查询到各设施的详细信息。结合GIS资产系统、维修管理系统,管理与漏水相关的设施资产,包括管网、泵组、阀门等设施,统计和展现运行状态、维修次数、停机时间、维修185、绩效、维修影响程度等。(6)区域用水量分析掌握用水量数据有助于了解漏损异常情况,便于计算漏损率,分析漏损与用水量直接的关系。漏损管理系统可以计算任意一个管理层级的用水量数据,并在曲线图中展现,包括全水务公司用水量、管网所、一级分区、二级分区、DMA等, 如果导入气温数据,还可以比对气温和用水量之间的关系。(7)漏水管理绩效和报表根据示范区特点,结合国内外漏水关键指标,建立示范区的漏水管理绩效体系,实现定期(日、月、季、年等)生成漏水关键绩效结果,也可以根据需求生成一段时间内的水平衡表,更方便的指导漏水维护实践,建立漏水管理持续改进机制,逐步达到漏水控制目标。在漏损管理系统中,漏损管理绩效和报表186、十分灵活,支持公式设置,完全可以根据需要进行计算分析,并能够根据实时数据进行自动更新,与GIS地图能够结合,从地图上实时刷新数据。(8)商业智能分析决策辅助由于供水企业许多业务是围绕着管网发生的,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,我们在信息系统中也可以模拟这种业务,以管网GIS为基础,将其他信息系统与之结合而产生新的应用。如:将管网的漏损和维修信息与GIS的管道属性关联分析,找出哪些年代敷设的管道、哪些管材供应商提供的管道容易发生爆管和漏损问题,辅助管网更新的管理决策;将营业收费系统与GIS系统结合,可以在GIS上按各种区域(自然的、行政的、经济的187、)统计水量的分布、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及水力模型标示当地水压、有无停水事件等信息,变被动服务为主动服务。诸如此类不胜枚举,只要有足够的想象力,就可以从现有的信息系统中组合出足够多的新信息。系统基于SQL Server BI系统,在集成多个外部系统后,拥有大量实时和历史数据,能够非常灵活的根据业主需求,进行进一步的数据挖掘和分析支持,并能够进行定制开发。6.3.8.3 漏损管理系统功能(1)数据合理性检验和修正由于许多外部系统都有异常数据,在接入188、数据到系统前,需要对数据进行合理性检验,可以通过系统分析并检查来自SCADA系统、营收系统、遥测系统或数据记录仪的原始输入数据。系统提供了强有力的验证工具,用户可以通过它来定义一些应用来自外部系统的原始数据上的规则,该过程在新数据导入时由系统自动执行。每条规则包含用户配置的两部分:数据验证和估计。系统的数据验证部分允许用户浏览来自其它数据源(SCADA系统、营收系统、遥测系统等)的原始数据的任何信息,如果数据被编辑,下述信息将显示:编辑、日期、上次值、上次估计和上次编辑。数据验证部分检查原始输入值以找到不合理数据。这些不合理的数据将会根据用户创建的规则进行显示。这些规则将建立输入数据的临界值,189、输入数据包括流量、用量、压力、水位、容积等。可以为不同类别组的信号建立特定的规则。SCADA系统、在线水表系统等实时采集系统,由于种种原因经常有实时采集数据出现异常,如毛刺数据、缺失数据等,系统的数据处理功能,能够将对数据进行检验,并对异常数据进行预处理,而且数据检验的规则可以人工维护,确保进入漏损管理系统进行分析的数据基本准确。(2)管网分区层级管理建立合理的分区对漏水管理起到十分重要作用,能够有效进行漏水定位、减少漏水维修相应时间。分区管理按照层级进行管理,从公司层面开始,如一级分区、二级分区、三级分区到DMA分区,其中包括流量分区、压力分区的管理,分区管理的过程包括分区建立、分区评估、分190、区改善。系统可以根据水务企业的管理层级进行组织管理。系统可以管理多个层级结构树(例如一个水力层级结构和一个组织结构),并通过选择层级进行资产汇总和计算。系统可以展示水司从公司层级一直到最底层(通常为DMA)的层级树。系统允许用户可见某已选元素下的所有子元素。系统基于该层级结构来展示所有的属性、报告、计算、指标和图表,允许用户方便地从组织结构树中选中某元素。所有信息将会随着新导入数据自动更新。系统将这些历史数据存储在数据库中并根据需要显示。系统能够对各层级区域分配其相应的基础设施资产记录和收费用户记录。从而水司可以提供该层级区域包含的每个用户和资产,系统能够采用合适的算法计算指标。(3) 水网设191、施管理在水网中,有许多仪表、监测点、水表、泵、阀等设施元素,在漏损管理系统中,可以非常方便的进行配置。根据实际水网的地图数据进行管理,如设置流量计与某个DMA关联,这样可以在系统非常方便的进行设备维护、设置报警、查看数据等。系统允许用户将遥测信号绑定至管网元素,并为检测信号定义简单的报警,而且包括了对每个元素主要特性的总结。不仅可以将SCADA信号绑定到一般的管网资产上,例如压力表、流量计或液位传感器,而且还可以连接到公司层级结构相应的元素(基于多边形)和空间组织(DMA)上。也可以定义报警,不仅监测绑定到设备上的信号,还监测内部算法(例如每日漏损计算)的结果。最终,配置部分允许用户:将遥测信192、号绑定到已选择的任意管网元素上。可以将多个信号绑定到一个元素上,也可以将一个信号绑定到多个元素上。为了方便配置,这些添加到界面上的遥测信号为可用状态。(4) 管理主界面配置在漏损管理中,需要多层级和多科室的用户角色参与,包括:企业管理层、管网部门/管网所、调度中心、检漏人员/检漏公司、修漏人员、营业收费部门、设备管理部等。虽然多部门参与,但是不同部门对漏损管理的要求和关注点有不同,而需要针对一些专门用户提供专门定制的管理主界面,便于管理漏损,一目了然的查看漏损指标和绩效。而漏损管理系统中,管理主界面能够根据需要进行配置,对数据表格、曲线图和系统界面的样式进行设置,包括集成GIS地图、区域漏损状193、况、数据表格、关键绩效,便于用户浏览、使用。地图允许用户利用过滤工具添加所有的资产和区域。(5) 管网详细信息查询在漏损管理中,需要了解管网详细情况,有助于爆管、漏损的现场判断和原因分析。因此,在漏损管理系统中需要导入管网详细信息,包括管段、管径、施工日期、材质等信息。在系统中,只需通过点击查询,就可以实现对一个DMA区域内的管网数据进行查询,通过配置几个快捷方式创建包含了主要参数的图表。不仅如此,漏损管理系统中的管网详细信息部分允许用户选择生成自己的时间序列和表格,包括监测仪表、压力、服务水库水位站点和监测区域的数据以及系统执行的计算。此外,系统允许用户对系统已经配置好的层级结构树任意位置进194、行操作,使得选择以时间序列显示的数据变得更为容易。通过利用系统提供的数据过滤器,用户可以为不同角色创建尽可能多的时间序列。(6) 漏损报警漏损管理系统中的报警功能十分灵活,能够根据实际需要设置报警,如爆管报警、漏损报警、异常数据报警、压力过高或过低报警、仪表损坏等,可以针对实时数据,也可以针对小时、日、月数据进行报警,报警的方式有界面高亮显示,声光报警等。(7) 算法设置漏损管理中,由于漏损计算具有专业性和针对性,除了遵循国际水协标准外,还需要根据水务公司管网和运行实际情况进行调整,设置一些计算参数,才能使漏损计算更加准确,使漏损管理系统能够更加灵活的应用于各水务公司。漏损算法设置项有:漏损计195、算参数设置、主动漏损控制设置、仪表设备参数设置。6.3.9 水力模型系统建立水力模型系统,完善在管网规划、设计、改造、日常管理等方面的应用,并基于水力模型建立科学调度管理系统,同时建立水质、压力等专业模型。建立水力模型系统,完善在管网规划、设计、改造、日常管理等方面的应用,并基于水力模型建立科学调度管理系统,同时建立水质、压力等专业模型。 设计目标1、提高供水管网的水力性能、供水水质、供水安全2、用于减少供水管网的供水成本、漏损风险、资本投资3、用以评估以下场景的设计和可行性研究:新建居民区/工业区、用水需求变化、设备维护与更换4、辅助用户根据未来的用水需求设计管网,评估出供水瓶颈并最优化投资196、,让客户降低 成本5、快速展现模型修改后的仿真效果,以色码的形式表现动态元素包括阀门,水泵和蓄水池等的当前运行状况6、快速地评估运行条件变化对水质的影响7、提供管网调度管理工具1、系统功能设计(1)数据接口水力模型系统具有非常强大的系统接口功能,能够满足业主现有的SCADA、GIS、营业收费等系统的数据接口要求。系统的数据接口是通过软件自带的应用来完成的:(2)数据输入、输出功能系统不仅可以利用上节所述的数据管理器、模型管理器导入主流的系统文件格式,还可以利用文件导入导出功能支持DWG、DXF、BMP、JPG、TIF等文件的导入导出,用于生成模型背景地图、制作新的数字单元图标等用途。软件提供了197、柱状图、饼图、时间序列曲线、路径曲线、文本数据框、数据表格、事件表格、报表等输出形式。(3)图形引擎、视图操作功能软件界面中具有菜单栏、时间滚动条以及状态条。为保持界面的简洁性,软件常用的工具位于右键标准菜单中,而频繁用到的工具可以根据操作人员的使用习惯定制在软件界面的dashb协同rd(即仪表盘看板)中,这些操作只需要简单的配置、组态即可完成,不需要进行二次开发。(4)编辑、查询、统计功能 系统的编辑功能包括:增加或插入管网中的节点、管线及其他设施,可插入的对象覆盖大多数管网内的对象、对管网中已存在的对象进行修改或删除操作、对象属性修改。系统的查询功能包括:快速查询功能、自选区域、路径批量查198、询、自定义查询功能。系统的统计功能包括:对模型计算结果、查询结果、对象属性值的统计功能。(5)水力计算包括水力仿真、分区管理、控制策略仿真、模型校准、模块化管理等功能。(6)管网简化功能在模型简化过程中,系统的简化方式有两种:一种是根据用户自定义的简化设置进行简化,一种是根据系统计算出的简化系数进行简化。(7)管网拓扑检查功能在将外部GIS数据导入到系统建立模型的过程中,系统提供了模型校验(一致性)检查。此过程包括检查系统与外部数据的交叉引用、对象属性ID的正确性以及地理信息数据(包括拓扑结构、坐标、管网设计参数等)的正确性等。(8)在线仿真系统本身具有在线模拟仿真功能,因此无论是SCADA数199、据还是营业收费系统等数据都能通过数据管理器、模型管理器对数据进行动态更新,而不需要人工每隔一段时间向系统导入数据。(9)历史报警与未来预警系统具有强大的报警功能,可以设定报警的限制条件,对于超出限制条件的模型计算结果,不仅仅能够对历史演算数据进行报警,还能对未来预测结果进行预警,并生成报警日志,报警日志可以查看报警原因并直接定位到报警区域。(10)用水需求分析预测和用水模式分析系统能够根据导入的营业收费系统的用水户信息和用水量数据,对用水需求进行分析和预测,且系统能够按照多种对象进行用水需求分析和预测,如管网中的节点、分区、用水户集中区、自由选定区域、大用户等,用水需求预测的时间跨度可以自由设200、定,如1天、3天、7天等。分析、预测结果以曲线和数据两种方式表示。(11)管理功能具有管理员权限的用户可以在操作员站建立新的用户,用户的定义包括用户名设置与用户等级设置。2、应用功能设计(1)管网规划设计、改扩建方案评估功能模型能够对管网设计提供辅助分析决策,如估算新的用水小区的用水需求,模型模拟在该用水需求情况下的供水能力分析,操作人员可以自由配置各种管网、阀门、泵机从而得到合适的管网管径、铺设长度、阀门安装位置等,辅助供水管网系统优化设计。(2)管网分析功能对管网现状的评估:管网压力评估、按视角或区域筛选管网压力最大值与最小值。管网流速评估:筛选管网内流速最大值,并利用按钮直接定位到流量最201、大的对象上。系统状态:对系统中的误操作或影响水力仿真的数据通讯中断等问题进行统计。管网施工模拟与分析平台能够对泵站检修、管网冲洗、停水接拢等检修情况发生后的影响范围、影响程度进行量化分析,包括涉及的各管段、用水户的供水压力、供水量在各时段下的影响程度,便于业主合理安排维修位置和维修时间,以尽可能的减少对用水户的影响。突发事件模拟与分析与管网施工模拟与分析功能类似,利用管网的基本操作,如设置节点压力时间曲线模拟爆管情况发生、关闭水厂供管网管线或修改水厂控制策略操作模拟水厂停电、利用水质跟踪功能在管网中添加污染源模拟水源污染等,使模型分别在以上突发情况下进行仿真计算,模拟该突发情况的影响范围及影响202、时间,从而根据计算结果,辅助管网调度制定调度方案。供水路径分析可以在管网中任意指定一个节点,分析从该节点出发,分析供水扩散路径;在管网中任意指定两个节点,分析两个节点之间的供水路径。选中两个结点后,生成的路径会以高亮显示;平台支持选中管网内任意两个结点,并生成最短路径,通过路径保存功能,保存常用的分析路径。(3)水质模拟功能系统支持对水网中各个部分的水质的仿真计算功能,来保证水质的安全供给。模型使用人员可以对管网中的水质进行跟踪、并获得水网中各个节点的水质情况。系统水质仿真引擎可以提供对及其繁杂的供水管网快速、准确的水质评估。3、水力学离线模型建立建立雨污水系统水力学离线模型,完善相关资料的整203、理和电子化,实现对排污管网系统的现状进行模拟、分析、诊断,以及对排污管网系统进行实际的排污负荷、薄弱环节和排污泵站的能力进行分析,根据实际需要完成泵站优化调度和降雨期间的排污管网运行预案模拟,通过调整模型的运行条件,分析系统的运行规律与相互影响。信息集成内环与外环流域精细模型(雨水、合流、河道)计算机仿真模拟(一维二维耦合)(水文水动力)排水能力评估风险评估工程与非工程优化能力评估风险评估成因分析工程与非工程优化管网普查地形资料道路背景建筑背景下垫面影像水系资料降雨资料设计资料历史文档。成因精细诊断超标泄流路径河道沟渠保护与生态整治管网新建/改建LID雨水滞留应急管理与信息化GIS 信息集成x204、x县智慧水务项目 可行性研究报告6.3.10 排污综合调度系统排污设施运营管理与运营主要涉及以下业务内容:1、排污系统规划管理依据城市总体规划、城市防洪排涝标准、海绵城市建设技术指南等,确定城市排污系统分布、能力、设计标准等,海绵城市建设目标和方案等,由排污规划部门承担。2、排污系统设计管理对新建和改造的排污系统,绿色基础设施等进行详细的工程设计,由设计部门承担。3、排污系统工程建设污水厂、泵站、管网,绿色基础设施等排污系统工程建设项目的实施与管理,包括项目的合同管理、进度管理、图档管理等,由市政管理单位和污水公司承担。4、排污运行管理污水处理厂、泵站、管网、海绵城市等排污防涝设施日常的操作运205、行及养护维修,包括操作运行台帐管理、养护计划管理、运行考核管理等,由市政管理单位和污水公司承担。5、排污设施设备管理负责对污水厂、泵站、管网、海绵城市等排污防涝设施及相关设备进行全生命周期的管理,从设施设备投入使用到退役,包括设施台帐管理、资产管理、设施统计与报表制作等。由市政管理单位和污水公司承担。6、排污户管理记录审核排污户相关信息,颁发排污许可证,对排污系统接入进行评估分析,由市政管理单位承担。7、防汛管理实时收集防汛相关的水雨情信息,适时进行排污运行调度,快速排除内涝积水,与防汛指挥部联动,完成排污防汛应急处置管理工作。主要由市政管理单位承担。8、信息发布与服务为相关单位和公众提供xx206、县排污系统相关信息。排污综合调度系统将全面支撑xx县排污设施运营管理业务,提升排污设施运营管理水平,排污设施运营管理所需要具备的功能如下:1、在线运行监控项目需要基于物联网技术,采集分析排污系统运行的相关在线监测信息,支持对污水厂、泵站、闸门、管网等设施的运行状态及工况进行实时采集、远程监控、集中调度,包括工艺过程实时展示、运行预警、故障报警、运行历史曲线图分析和运行报表生成等功能。2、排污信息空间可视化排污系统涉及大量设施,点多面广,空间特征明显,借助地理信息系统技术(GIS)实现设施信息的空间化与可视化展现,可以满足排污设施及事件空间定位、空间查询、空间分析需要,支持设施管理、养护巡查管理207、运行调度、应急处置等业务。3、排污系统模拟分析在排污系统规划和调度过程中,需要对排污系统进行分析评价和规划调度方案模拟,在GIS与水力学仿真计算模型共同支持下实现排污系统模拟评估、海绵城市实施效果、运行状况分析、调度方案优化、内涝等排污预警、突发排污事件处置等功能。4、管网检测评估分析排污管网运行在地下,大多是非压力管网,要掌握其运行状况,保障管网的正常安全运行,需要借助于管网检测技术,系统需要实现管网检测数据与管网基础数据的关联整合、检测数据在管网上定位和基于管网检测数据的管网评估管理。5、突发事件应急处置项目需要统一的突发事件应急处置平台,在内涝等排污系统突发事件时,需要根据应急预案,快208、速通知相关管理人员,调动相关资源,分析事故原因,与其他单位进行应急联动,以最快的速度排除事故,减少突发事件造成的损失。需要实现功能包括现场移动采集、人员与车辆定位调度、消息服务、短信提醒、事件记录等。6、排污信息发布与服务项目将需要建立对内部和对外的信息发布服务平台,用于排污系统相关信息的统一发布,实现信息共享,发布内容包括排污系统规划信息、设施信息、运行信息、养护维修信息、内涝预警信息、排污户信息等。7、排污信息维护更新本项目涉及的信息维护和更新是保证本项目系统长效运转的必要条件,需要完备、强大的信息维护与更新功能的支撑,是保证信息的及时、准确和完整。1、总体框架设计(1) 应用框架设计 可209、持续智慧排污总体应用框架从两个主要方面展示智慧排污的内容,即信息系统主要构成及不同层面、不同管理部门的信息应用内容。 总体框架逻辑上可以分为GIS地图中心、数据资源中心、SCADA集控中心、计算模型管理中心与应用中心等。GIS地图中心接受竣工资料,提供排水设施基础信息和工程信息,接受管网检测/巡查资料等,提供管网的动态管理信息;GIS地图中心还提供排水户、工程、地形地貌、社会经济等相关信息。SCADA集控中心实现设施的在线监控及实时运行信息采集,调度管理人员可以通过SCADA实时掌握排污设施的运行状态,实现对排污设施设备的自动化操作控制。数据资源中心实现对数据的集中存储与管理,并为整个系统提供210、数据访问与交换服务。计算模型管理中心连接GIS地图中心、SCADA集控中心和数据资源中心,综合GIS、SCADA等相关信息,通过水力学等模型计算,实现对排污系统的模拟、评估与预测,可以为系统规划、养护管理、运行调度、智能控制、风险评估、预测预警提供管理决策依据。系统应用中心通过软件系统将以上四部分有机的联系起来,直接为管理决策者提排污系统管理决策相关业务操作界面和功能,支持各种业务应用。图:总体应用框架图:系统运行部署模式(2) 应用部署模式系统将运行部署在xx县市排污设施运营管理的5个层面,即操作层(感知层)、网络层、运行调度层、管理决策层、信息服务层。 操作层(感知层)是智慧排污系统综合分211、析及运行调控的基础,分布在设备运行或监测现场,主要完成现场信息采集,首先在排污系统的厂、站设施设备、积水、管道监测点、河道水位、雨量点等各个关键节点上部署,在线监测仪表以及视频监控设备,并利用网络技术传输到运行调度层。通过识别筛选、建模分析,获取针对性的实时应用信息,智能化地制定各种运行调控措施。网络层是促进物联网发展的主要动力。目前的网络技术包括 3G、Zigbee、WLAN、WiMax、UWB、WSN、蓝牙和移动通信等形式,可根据排污系统采集点的分布特点分别采用不同的网络技术。如厂区数据采集点分布相对集中,则采用有线网络; 厂外管网数据采集点分布较为分散,则采用有线网络费用较高,无线传输较212、为适宜,如 Zigbee网络、3G 网络、GPRS网络等。在网络架构和管理方面,智慧排污系统要求网络技术具有集成有线和无线网络技术,实现透明的无缝衔接,并实现自我配置和有层次的组网结构。 运行调度层分布在各监控分中心(其中监控分中心指的是企业下属排污设施各运行部门(如管网、泵站、污水处理厂等),承担着分中心管辖排污设施日常运行与调度管理职责,主要完成设施维护、运行管理、调度控制等,并协助中心完成数据上传和报表上报等工作。可以根据现有和未来的管理体制,在各运行管理部门设立监控分中心,中心与分中心通过专网进行连接。 管理决策层将设立在企业管理中心,负责对整个城市排污系统的规划设计、运维考核、运行监213、控、应急指挥、信息发布及行政审批,需要完成排污系统的统计分析、运行效能分析、状况评估、突发事件处置、运行绩效考核等。服务层主要是通过内外网和移动门户支持云端应用,为公众、上级主管部门提供城市排污相关信息,可以在网上实现办理相关排污业务。207xx县智慧水务项目 可行性研究报告(3) 总体技术框架xx县市整个智慧排污技术框架由7个部分组成,即排污智能应用平台、排污资源数据中心、运行监控与信息采集平台、基础支撑平台、运行维护体系、技术标准规范体系、标准化管理体系。(1)排污智能应用平台排污智能应用服务平台分为三个层次,首先是支持智能化应用的各类服务,如地图服务、报表服务、仿真模拟计算、OPC访问服214、务及应用集成服务等,是各应用系统建立的基础;其次是建立各业务系统,包括资产管理、运行管理、养护管理、许可管理、工程管理和办公管理等,在此基础上建立规划支持、调度决策、应急管理和绩效分析等决策支持系统。最后通过门户或者移动应用实现云端的信息发布与应用服务,实现与智慧水务的整体连接。(2)排污资源数据中心排污资源数据中心是支撑复杂的智能化应用需求的基础和核心,由数据库和数据资源管理平台组成。(3)运行监控与信息采集平台实现在线信息采集、实时监控及现场信息人工采集,主要用于管网、泵站、污水厂、积水点、下穿桥等实时信息采集、集中监控等。(4)基础支撑平台支撑系统运行的各种软硬件配置及设备。包括骨干网、215、软硬件环境、机房、投影系统及其他支撑设备。(5)运行维护体系为整个系统的运行维护提供支撑,包括安全管理、配置管理、故障管理、性能管理及部署管理等。(6)技术标准规范体系系统设计运行所遵循的技术标准和规范,有数据库设计规范、应用集成规范、数据交换标准等内容。(7)标准化管理体系系统运行所依照的管理标准,有报表体系标准、管理流程、管理信息分类标准等。2、运行监控与信息采集建设利用物联网、移动智能终端等技术,建立排污运行监控与信息采集平台,实时采集排污系统的运行信息。(1) 管网在线监测系统建设管网的在线监测数据将由现场采集设备进行采集,通过无线通信方式传输至中心数据采集工作站。通过对排污管网运行状216、况在线监测,管理人员可即时掌握管网中关键节点的管网运行状况,发现排污管网的溢流、淤积、堵塞等风险,对排污管网运行状况及水量变化状况作出迅速、准确的反应。(2)易积水点信息自动采集系统建设对于低洼易淹没区域安装简易型雨量水位自动监测装置或电子水尺,实时采集固定易积水点的积水深度、积水历时、退水时间等,并将数据发送到数据中心,发生险情时数据中心自动向相关责任人通信。(3)集中运行监控系统在市级排污设施运营管理中心,统一建立集污水厂、泵站、闸门、积水点等多种运行信息的在线监控系统,实时掌握关键的运行信息,方便于全市排污系统应急与调度。3、数据资源中心建设排污数据资源中心建设是系统建设的基础和核心,以217、排污信息标准化体系为依据,与其他行业协调统一,避免数据库的封闭建设。数据资源中心,接收、存储与行业日常管理和业务应用密切相关的信息数据。(1) 排污设施技术档案数据采集在测绘部门现有综合管线数据库基础上,依据相关标准,通过调查、测量、探测等方式进一步采集排污管网的空间数据和描述属性数据,并对排污设施技术档案数据进行整理和规范化。(2)厂站等在线监测数据接入实时获取泵站、污水厂、截污井、闸门等在线运行数据,并通过接入软件实现写入运行数据库。(3)外部数据接入接入xx县外部数据源数据,为排污运行调度提供实时的水位、气象和污染源信息,包括环保部门的水质监测站和排污口监控信息;气象局的天气预报、气象雷218、达和各类气象要素信息;河道水位信息;此外还包括人口、土地等社会经济信息。(4) 排污设施重要部位全景数据采集与处理采用全景技术,对排污设施的重要部位进行全景数据的采集,以及全景数据的拼接处理。为排污设施的管理提供清晰、直观的可视化数据。(5) 中心数据库建设中心数据库建设包括数据库设计、数据库构建和数据入库等工作。数据库要集成基础地理数据、设施数据、运行与检测数据、业务管理数据、排污户数据、非结构化数据等多种数据源。(6) 数据资源管理平台建设对如此海量数据和面向部门、企业和云端等各种应用,采用成熟的数据库技术进行存储和管理是行之有效的方式。4、管理中心智能化管理平台建设管理中心负责对整个城市219、排污系统的规划设计、运维考核、运行监控、应急指挥、信息发布及行政审批与执法管理,需要建立如下一些应用系统。(1) 排污设施管理系统通过该系统,可对xx县排污设施进行全面的可视化管理,实现对各类排污设施的可视化查询、统计分析、报表输出、专题制图和数据维护,为设施资产规划建设、运行管理和深度评估提供管理决策依据。(2)排污生产管理系统通过该系统,实现集中运行监控、在线监视、运行报警、工艺图显示、隶属数据管理、运行状况曲线图显示、事件管理、地图集成、监测数据分析、自定义报表分析及实时综合信息发布等功能。实现排污设施、运行工况、水质水量和突发事件等运行管理相关信息的共享,方便内部与外部及时了解和掌握排220、污系统运行状况。(3)实时调度决策支持系统在地图上实时、清晰、直观、综合地展示排污系统相关运行信息,实现与在线监控、大屏显示等系统的联动控制,与仿真计算模型的实时数据交换,为排污运行管理中的形势判断、方案评估、预警分析、调度决策提供全面的技术支撑。(4)排污户服务与管理系统主要指面向排污系统社会客户的服务。实现对排污户资料进行统一维护与管理,可以为快速解决排污户碰到的排污问题提供支持,为排污系统排污户合法接入、排污系统水量水质分析、水环境控制提供依据。(5)应急管理系统支持在暴雨积水、污水冒溢等突发事件时的应急管理,支持应急事件录入、预案制定、应急人员组织、应急抢险任务管理和应急现场信息采集与221、远程报送。(6)移动巡检系统当巡检员手持端下载了最新巡检线任务和地图执行巡检任务时,首先登录巡检系统,和桌面系统一样要进行身份认证,除了巡检密码还要确认巡检线路号确保巡检工作顺利进行。巡检系统具备如电子地图基本操作、实时定位并上传定位信息、巡检任务获取、巡检信息处理、巡检人员位置查询功能、巡检轨迹回放功能、巡检信息上报、巡检工作管理、巡查人员考核、现场作业调度管理、巡检员管理功能、事件管理、移动终端设备管理等功能。6.3.11 运营管控系统1、平台设计目标运营管控系统整体信息化的建设目标:以供水领域各项核心业务为主线,以供水管网空间地理信息系统等基础数据为载体的信息化体系,采用科学的方法、先进222、的技术建立各项应用、管理和决策支持系统,统一数据管理与数据交换机制,指导形成各专业的应用系统;实现供水系统范围的信息资源共享,实现基础数据信息化、管理信息化、服务信息化、决策信息化,建成具有水司特色的供水调度综合体系。从建设目标可以看出: 业务是供水调度的主线“数字供水”建设的最终目的是为了辅助业务,提高系统的工作效率和服务水平。 数据是供水调度的核心数据是“数字供水”的核心,是业务系统赖以生存的基础,数据的完整性与时效性,是“数字供水”建设成败的关键。 GIS 是供水调度的重要载体这是由供水业务特点决定的,供水企业所管辖的主体 供水管网设施地理位置分散,日常管理和业务处理中涉及到大量的地理信223、息,因此地理信息系统是“数字供水”的重要载体。 供水调度平台的关键是集成与共享供水调度作为一个有机的整体,项目价值的一个重要体现是资源共享,各个专业之间、不同部门之间的广泛的数据融合与共享不仅将降低建设成本, 避免重复投资,更重要的是方便了业务的管理,提高了业务处理与决策的科学性。 根据如上所述我们提出以统一的“Web 供水管网系统基础平台”为基础、逐步扩展与开发各类业务功能,建设目标如下: 打造一个平台 不同的业务实现模块化设计,用户根据部门和个人权限的不同进入不同的系统模块,都是在一个统一的平台下进行交互。 实现数据集成,由于在日常的工作中所涉及的信息来源于本业务部门系统或其他相关业务部门224、系统,为保证工作人员及时、有效且快速地获取自己所需的信息,在平台框架的建设过程中,应实现不同业务部门、不同业务系统的数据集成,以保证操作者简单、方便的获取来自不同部门、不同业务系统的数据,同时系统应提供友好且统一的查询分析统计功能,实现各种业务系统之间的数据分享、共享,最大程度的利用现有与新生数据,并有效的组织与管理这些数据,这些数据包括旧有软件,之前开发的若干系统,以及近期新建的系统内的各种数据; 实现各部门业务流程的集成、监管监控在日常的工作中经常发生某一业务流程会贯穿多个部门的系统情况,这就需要多个部门进行协同联动工作。所以在建设中不但要考虑单一系统内的业务流程,更主要的是要保证框架与应225、用系统具有处理复杂业务流程的能力,这就需要对各部门业务流程进行协同联动的控制与管理,确保操作人员方便、快捷、高效的工作。 统一接口 与客服热线系统接口 与营业收费系统接口 与SCADA系统接口 与水力模型系统接口 与漏损系统接口2、平台架构设计“供水调度管理系统”是以业务为驱动的,技术引导的。多种业务与技术交叉,业务与业务交叉,系统与系统交叉的。系统的建立,采用当今最先进的多项技术解决方案,保证系统的先进性,使系统能够在相对较长的时期内为用户服务。系统总体解决方案结构图,如下:根据“平台”建立原则,系统的建设规模和功能要求与系统开发目标紧密相关,系统的具体目标应是在科学合理的用户需求分析基础上226、确定的,因此,不同部门在系统的建设规模和功能上具有一定的差别,本次解决方案主要优点如下:系统能够集成多种系统以业务工作为驱动,配以设计经验丰富的设计人员,利用现有技术,使各种异构系统与系统之间可以很好的进行各种跨系统的流程的运行、跨系统的数据的传输、很好的做到数据与数据的衔接,应用程序工作流程与应用程序工作流程的衔接,跨系统的数据查询分析与挖掘,能够更好的优化管理,与工作紧密结合。(异构系统:是指各种采用不同开发语言不同技术、不同业务的各种软件系统)(1) 技术架构设计 系统基于应用架构和数据架构,根据信息技术发展趋势结用户需求的软、硬件环境,从系统技术实现角度提出系统总体的技术实现方案。在技227、术方面,与常见的 C/S 2 层结构,B/S 3 层结构有很大不同,平台的完整的技术架构包括多个层次以降低系统耦合度,并在每一层都为相关系统提供技术与策略支持如下图:数据库层这里就是我们常用的数据库,如 oracle、SqlServer 等关系型数据库,用于存储各种业务数据、 空间数据,另进行开发了各种用于优化性能的存储过程、数据库包、视图等数据库对象。数据处理层数据访问层采用工厂方法,主要负责访问关系数据库等数据源并把数据转换为数据模型类、或 实体类对象提供给应用程序使用,在空间数据方面,直接采用 ArcGIS API 进行访问,报文发送采用 微软消息队列、或其他消息队列类组件并使用工厂方式228、进行封装,可以快速的进行移植和争抢性能。业务处理层业务逻辑层由一系列组件组成,主要进行业务处理,每个组件是一组紧密关联的业务功能,这 些业务功能调用数据服务层接口完成持久化。业务逻辑层也是调用数据处理层的入口,其余各层禁 止使用数据处理层。业务逻辑层只关心业务逻辑,由富有多年开发经验的设计人员设计业务逻辑,保证功能的完善并可以迅速的根据业务变化进行调整。应用服务层运行于服务器“IIS”中如网站、或 windows 服务,ArcGIS Server 中提供众多业务功能的后台代码实现、与服务后台代码实现,利用“业务处理层”与业务模块或实体对象形成给客户端的数据或表单界面承载其他应用服务等。客户端层229、运行与客户端浏览器、手持设备、桌面应用等主要以网页、银光(Silverlight)技术展现各种功能,网页结合 html、css、javasrcipt与 ajax 技术实现大量的表单与应用展现给使用者,而Silverlight用来开发 ArcGIS类富有表现力的界面,可以有效的利用客户机资源与提高用户体验。(2) 应用架构设计xx县供水调试系统总体应用框架总体框架逻辑上可以分为GIS数据、SCADA监测数据(包括压力、流量和水质)、营业数据、客服热线数据和水力模型数据等。GIS数据中心接受竣工资料,提供供水设施基础信息和工程信息,接受管网检测、巡查资料等,提供管网的动态管理信息;GIS数据中心还230、提供工程、地形地貌、社会经济等相关信息。SCADA数据中心实现设施的在线监控及实时运行信息采集,调度管理人员可以通过SCADA实时掌握供水设施的运行状态,实现对供水设施设备的自动化操作控制。数据资源中心实现对数据的集中存储与管理,并为整个系统提供数据访问与交换服务。营业数据中心主要是用户信心、用户水量信心和表信息。热线数据中心存贮电话上报故障等信息。调度管理平台(WEBGIS系统)直接访问数据中心,可以对数据中心的数据全方面查询、分析和展示,平台本身实现了业务调度和预案调度,同时结合水力模型可以实现水力实时仿真、水质实时仿真、用水需求预测、压力优化、水锤分析、爆管和漏水计算等功能,实现管网的优231、化调度,水力模型计算的结果都可以通过调度管理平台展现给用户直观观看,同时下发指令给SCADA系统实现关阀,调泵。(3) 物理架构设计 系统是基于应用架构和数据架构,从系统具体实现角度提出系统总体的软、硬件物理部署方式,为系统运行提供充足的平台资源。集中式部署模式下,总公司部署地理空间数据服务器、业务数据服务器,ArcGIS 服务器等。Web 服务器部署各种业务系统、使用空间数据服务器的数据和业务数据服务器的数据,为用户 提供快速方便的业务的查询、分析、业务功能等服务。3、平台功能设计供水调度管理系统由3个子系统组成,他们是C/S版的“供水管网数据管理系统”、 B/S版的“供水管网地理信息管理平232、台”和M/S版的“移动GIS系统”。C/S系统主要实现管网数据的入库、编辑、维护等数据管理功能以及数据的查询、统计等等功能;B/S系统一些基本的查询、统计、量算功能是有的,更主要的是在业务层面实现巡检、抢修、测漏、维护等流程的管理,是各个科室之间业务联系指挥的平台,如稽查发现的问题后通过指挥平台下发给管网所任务单,同时各个系统之间实现了数据共享和业务协同,如 水利模型的计算结果可以在gis系统上展现; SCADA系统监测的数据在gis系统上实时动态显示; 在爆管后实现关阀预案,预案里列出了关阀影响的居民用户信息数据从营业数据提取; 客服热线系统接到的问题也可以转入指挥平台下发到管网所处理;M/233、S系统主要分布在稽查室的巡查,管网所的测漏、抢修、维护几个业务端,利于数据的实时更新、同时对出勤人员的工作做合理的管理,如通过手机终端打卡签到、上班时巡检区域的提示,有效提高了工作人员效率。4、供水管网数据管理系统 系统主菜单包括常用功能、综合应用、调度管理、数据管理、系统管理、注记管理和配置管理七个主要功能模块组成。(1)常用功能地图浏览放大:以单击点为中心以一定的比例放大,同时导航图窗口的显示范围保持一致。缩小:点击菜单中缩小,功能与放大功能相反。平移:点击菜单中拖动地图,然后将鼠标指针移动到地图区域,可以拖动地图。中心放大:以地图的中心为坐标原点进行地图放大。中心缩小:以地图的中心为坐标234、原点进行地图缩小。全图:用户点击地图全图后,即可将全部数据显示到当前窗口。;地图鹰眼(导航图):主地图的导航地图,2个地图可以联动显示,在导航图中用方框标出当前窗口显示的区域在全图中的位置,用鼠标拉动导航图中方框的位置,主地图会联动显示相对应的位置。前视:点击该菜单项后,地图窗口会回朔到前一个浏览的视图。后视:点击该菜单项后,地图窗口会显示后一个浏览的视图,是上一视图的逆操作。清屏:清除地图上符号。鼠标置原:鼠标恢复默认的指针形状。自定义视图:用户可以在自定义的地图比例尺下查看地图。查询统计常用查询按道路名查询:根据道路的名称在一定半径内查询这条道路周围的管线或者管点并在地图上定位显示,同时显235、示相关信息。按要素属性查询:选择空间数据图层,按照一点的查询条件查询相关地物在地图上定位并显示信息。按设备属性查询:选择要查询的设备,按照一定的条件查询,得到相关设备在地图上定位并显示相关信息。阀门查询:按照建设年代、阀体宽度、生产厂家和道路名称查询相关阀门,在地图上定位并显示相关信息。统计报表输出管线长度统计:用户可以根据管线年代、管线材质、权属单位和道路名称对城市里所有的管线长度进行分类统计。管线综合统计:先按照管径大小、管线材质和道路名称所选的条件进行统计,然后根据专题字段的分类统计管线长度。设备数量统计:对管网设备的设备按照材质、规格和所在道路等条件进行数量统计。区域内管线长度统计:用236、户在设定的区域内可以根据管线年代、管线材质、权属单位和道路名称对城市里所有的管线长度进行分类统计。区域内管线综合统计:用户在设定的区域内先按照管径大小、管线材质和道路名称所选的条件进行统计,然后根据专题字段的分类统计管线长度。区域内设备数量统计:用户在设定的区域内对管网设备的设备按照材质、规格和所在道路等条件进行数量统计。图层控制工作空间管理:工作空间管理用于对用户当前地图窗口的显示内容、设置信息以及选择集的信息进行记录和保存。同时对已有的工作空间进行打开、删除操作。用户可存储多个工作空间,方便用户以后快速定位到保存的视图。同时工作空间管理窗口上还显示了被指定的工作空间的基本信息,如:名称、创237、建人、创建时间、空间图例等,方便用户在打开前更好地了解已有的工作空间。图层叠加:用户选择要打开或关闭的图层,实现对图层的打开和关闭操作。叠加CAD:管线设计施工部门都是用CAD软件绘制管线图,利用这个功能可以把管线设计方案和现状管线数据叠加查看。叠加影像图:在矢量地图上加载卫片或者航片图,影像地图一般作为背景层,加载在数据的最底层。(2)综合应用设备媒体信息系统在进行信息查询时,自动提示是否存在与观望不减相关联的多媒体文件,如阀门井的图片或者视频文件,挂接在对应的阀门上,使用户不但可以通过系统查询阀门的属性,还能够浏览相关的多媒体文件。添加媒体信息:将图片、音频和视频上传到数据库。媒体信息查询238、:根据字段和过滤条件查询得到多媒体文件,点击文件在地图上定位并详细显示相关信息。媒体信息管理:对多媒体信息进行管理。制图输出地图图片输出:系统将当前地图窗口以图片的形式导出。选择集属性导出:用户先选择要导出的图层,系统将以Excel形式导出所选择的图层属性信息。沿道路打印输出:沿着某一条道路,在周围一定范围内生成缓冲区,打印这个区域的地图。当前窗口打印输出:将当前屏幕所见地图范围打印输出。(3)空间分析应急处理管阀分析:根据工程施工需要,首先要保证所施工区域的管网设备处于断水状态,因此必须关闭相关的阀门。考虑到希望使断水的区域最小,所以系统要根据供水路径来进行分析,找出影响范围最小的阀门,给用239、户一个最有阀门的辅助决策,实现最优观法方案的制定。系统功能:当用户选择故障所发生的位置后,系统自动进行网络拓普分析,搜索与该相关的供水阀门,并给出最终需要关闭的阀门信息列表及最小停水范围的分析报告。动态着色显示出受影响的管段范围,并依据分析计算的结果,系统辅助生成阀门操作单。最优关阀方案辅助分析可以针对单点故障或者多点故障进行分析,多点情况下自动进行结果合并及优化。 1)最小关阀方案(第一关阀方案)在具体操作中,工作人员首先在管网图形窗口指定爆管区域,依据确认的发生爆管事故的位置,系统根据管网的拓扑关系,自动查出与该管线连通的所有阀门,给出完全封闭爆管区域的最小关阀方案(第一关阀方案),并给出240、打印需要关阀门的列表、相关的属性信息(各个阀门的当前状态表)。所有图形对象进行着色,并列出详细信息,为抢修提供快速、准确的辅助决策信息。 2)二次关阀方案(第二关阀方案)在第一关阀方案给出后,由于现场特殊情况,可能方案中的某一阀门不能顺利操作,这时系统可以辅助进行“第二关阀方案分析”。现场人员依据现场报告,选择步行进行操作的阀门,系统自动由该阀门处罚,进行扩展范围的二次分析,进行网络拓扑追踪,找出新的一批需要关闭的阀门,并生成第二关阀方案。1)影响范围分析最小关阀方案分析结束,系统将动态着色显示出受影响的管段范围,并对其上的管段、管网设备进行统计分析,列出详细的信息表:系统依据于用户信息库的数241、据接口,自动列出停水区域内的停水块水量、大用户等信息列表。2)断水通知单利用GIS系统的拓扑分析功能和与用户数据库的数据接口功能,实现断水通知工作的信息化。GIS系统根据关阀方案自动进行网络拓扑分析,通过与用户数据库的数据接口,统计生成受影响用户清单,并且打印出“断水通知工作单”,完善断水通知工作。火灾分析:设置火灾发生地点,计算消防栓离火灾发生点的距离,以便查找。连通性分析:根据行业要求建立管网的网络拓扑结构,计算从指定的起始管点到终止管点是否连通;管线预警分析:根据管线或其附件的服务年限,预警超过服务年限的管线或管线附件,可进行预警条件设置、超期分析和预警分析。水表预警分析:根据水表的服务242、年限,预警超过服务年限的水表,可进行预警条件设置、超期分析和预警分析。决策分析水平净距分析:对在水平投影面上不相交的两条埋设于地下的管线进行分析,判断其埋设是否符合国家管线设计规范。垂直净距分析:本功能对地下交叉管线的走向进行分析,判断其埋设是否符合国家管线设计规范。区域综合分析:系统将自动分析所选择区域内管线设计是否符合既定的水平净距最小值、垂直净距最小值、覆土深度最小值的要求,分析结果显示不符合条件的管线,可以通过双击列表条目进行地图定位等操作。横断面分析:在当前地图中对管线做横断面剖切,根据管线和剖线相交处的管线断点数据信息自动生成横切剖面图。直观反映同一断面里各种管线之间、管线与地面建243、筑物之间竖向关系及在地下埋深情况。纵断面分析:对管线纵断面分析,根据管线在地下的空间位置等数据直观地查看一定范围内某个方向上连续的管线段在地下相对于地面的走向及其附属设施埋深情况及纵深位置关系。范围拆迁分析:在地图上划定多边形来模拟需要拆迁的范围,分析因拆迁而影响到的管线、控制点和毁坏的绿地和需要拆迁的建筑物等信息。(4)数据管理数据检查录入数据监理查错:数据是一个系统的灵魂,为了保证数据的质量在入库以前一定要查错,这样才能保证系统的完整性。系统提供数据的Excel数据监理查错,可以对.xls格式数据文件进行查错。系统根据查错规则对数据进行检错,检错后的数据才可导入到系统数据库中。管线更新导入244、:查错后的数据经过有关负责人审批以后导入数据库。管网数据维护数据管理数据审批管理:具有权限的用户对所有提交数据进行审批管理。历史数据管理:提供了对历史操作数据的版本化管理、查看等操作。数据转换CAD数据导出把地图区域数据导成CAD数据的目的主要是提供CAD数据给规划部门设计,设计完毕以后数据经过审核重新生成系统所需的数据格式(SHP)导入数据库。CAD区域数据导出:通过矩形选择工具在地图中拖拽出一个矩形区域,并在图层列表中选择需要导出的图层,系统将选中用户指定图层中的位于矩形区域内以及与矩形区域相交的所有可选择要素把空间数据导成CAD文件,同时把属性数据导成Excel文件。CAD任意区域数据导245、出:使用任意选择工具在地图窗口中绘制多边形区域,并在图层列表中选择需要导出的图层,系统将选中用户指定图层中的位于矩形区域内以及与矩形区域相交的所有可选择要素把空间数据导成CAD文件,同时把属性数据导成Excel文件。SHP数据导出当某个部门或单位需要某一区域的地图数据时,通过下面2种方式切割数据生成SHP格式的数据以供使用,其实主要是一个数据接口。SHP区域数据导出:通过矩形选择工具在地图中拖拽出一个矩形区域,并在图层列表中选择需要导出的图层,系统将选中用户指定图层中的位于矩形区域内以及与矩形区域相交的所有可选择要素导成SHP文件。SHP任意区域数据导出:使用任意选择工具在地图窗口中绘制多边形246、区域,并在图层列表中选择需要导出的图层,系统将选中用户指定图层中的位于矩形区域内以及与矩形区域相交的所有可选择要素导成SHP文件。管网编辑绘制管网设施:对管网以及附属设施新增。管网设备属性信息浏览与编辑:点击地图上的管线以及附属设施,可以查看管线以及附属设施的相关属性,同时可以对属性进行编辑。删除管网设备:对管网以及附属设施进行删除。复制与粘贴管网设备属性:对相同设施,可以把一个设施的属性全部复制黏贴给另外一个设施,只要修改部分属性即可。检查管点连接关系:设备连接检查的目的在于能够发现那些与管线连接有错误的管点,使问题能够及时修正。这类错误例如:孤立的管点等。重建网络连通性:用鼠标在管网图中绘247、制矩形,即完成对选中部分管网设施的连通性的修复。合并管线:在管线编辑中,需要将几段管线合并成一段管线来使用,系统便提供的合并多段线的功能。切分管线:将选中的一条管线按照起止方向切分为一定长度的两条管线。数据移层:数据移层是针对管线所属图层错误,将其移动到正确的图层上而使用的功能。快速设置捕捉:在绘制管网设施及选择管网设施等功能操作中都应用到快速捕捉功能。快速捕捉就是便捷的选中管网设施的中心点或中点。报废管线管理:在管网编辑中提供了报废管线管理功能,该功能主要作用是处理现势库、报废库中管网数据的相互转换。包含2种管理方式:从现势库拷贝到报废库;从报废库拷贝到现势库。(5)系统管理安全管理用户管理248、:对用户部门、用户个人信息和用户权限进行维护,提供新增、修改和删除功能。密码修改:提供对登陆用户密码的修改功能。系统锁定:用户离开机器时对系统进行锁定。日志管理日志管理:在此查看浏览系统日志,包括何年何月何时哪个用户在哪台机器上登录过系统,进行过哪些操作等等。图层配置图层管理:主要实现空间管网图层数据的分级目录管理功能,用户可以灵活设置各图层数据的目录关系结构,以实现数据目录的高效管理。图层索引:用户可以对图层的显示顺序进行设定。金字塔设置:设定图层显示的最大比例和最小比例、显示标注范围、标注字体以及标注表达式等。专题图设置:此功能用于保存专题图,方便用户管理,查看特殊图层数据。系统配置(6)249、注记管理标注特征点标注:选取该功能后,用户只需要框选目标点,该点坐标信息就会标注在地图上。坐标栓点标注: 用户可以利用该功能测量某点与周围一些特征点的距离,以便在实地定位该点。选择该功能后,请首先选择目标点,这时将会出现鼠标跟踪线段;然后确定附近的特征节点,系统将会计算出目标点与当前选择的特征点的距离,并自动标注到地图上,方便打印输出。该功能在野外测量中查找埋设已久的控制点、隐蔽的井子等非常实用。管线扯旗标注:利用该功能对地图上的管线进行扯旗标注。用鼠标在地图上对管线进行近乎垂直的剖切,把相关属性在地图上标注。单管线属性标注:鼠标点击管线,选择管线要显示的属性,然后把选中的属性在地图上显示。(250、7)系统工具距离测量:用户可在地图上测算任意几点间的距离。面积测量:用户可在地图上测算任意地区的面积。地址匹配:是将文字性的描述地址与其空间的地理位置坐标建立起对应关系。绘制栓点图:管线管理部门广泛采用的记录管网设备相对地理位置的图形资料,系统为绘图工作人员提供了方便、准确的绘制栓点图与输出栓点卡功能。输出栓点卡:为了方便用户保存和使用栓点图资料,系统提供了动态输出栓点卡功能。专题地图制作疑问标识:系统提供了疑问标识功能,针对管网设施问题做出的标识,以便用户对管网疑问进行处理。疑问管理:系统提供了疑问管理功能,对疑问标识进行处理、定位、删除的管理。不同用户对疑问管理的权限不一样:管理员可以处理251、所有类型的疑问标识,普通用户只可以查看疑问标识,提交疑问标识的用户可以对提交的疑问标识进行彻底删除操作。5、供水管网地理信息管理平台系统主菜单包括系统管理、地图浏览、地图定位、查询统计、系统工具、巡检管理、调度管理、抢修管理、管网设施维护管理、测漏管理、停水管理、阀门管理、消火栓管理、压力管理、流量管理、水质管理、漏损管理和空间分析18个主要功能模块组成。6、移动GIS系统移动GIS系统是和供水管网地理信息管理平台互通使用的,系统和供水管网地理信息管理平台一样实现模块化设计,不同的角色进入系统之后,看到和自己相关的功能菜单。(2)系统功能信息查询:点击查询管网以及附属设施的属性信息。地图浏览:252、放大、缩小、平移等基本的地图浏览功能。我的任务:巡检、测漏人员通过我的任务可以查看调度中心下发的任务单,进入任务单之后可以实现打卡签到等功能,以便工作考核。稽查上报:稽查人员在巡检的时候发现问题,通过填写问题内容,拍下现场照片上传到调度中心。测漏漏上报:测漏人员在测漏的时候发现问题,通过填写问题内容,拍下现场照片上传到调度中心。抢修作业:抢修人员在完成抢修之后,填写任务工单,把信息反馈给调度中心。养护作业:养护人员在完成养护之后,填写任务工单,把信息反馈给调度中心。测漏作业:测漏人员在完成测漏之后,填写任务工单,把信息反馈给调度中心。开关阀作业:闸门班人员在完成抢修之后,填写任务工单,把信息反253、馈给调度中心。数据采集:通过手机可以采集地物的地理坐标。生产监控:动态显示监测点的压力、流量和水质。预警分析:统计异常的压力、水质信息。爆管分析:显示爆管分析结果和爆管之后关阀预案信息。6.3.12 会商管理系统6.3.12.1建设目标视频会议系统将依托“专用网”及现有会议室进行改造和扩容,项目实施完毕后将实现视频会议系统的全覆盖,系统全面达到高清图像质量,可以实现公司的可视会议、培训等功能;可以实现公司多个业务单位同时使用该电视会议系统,为提高效率提供基础平台。系统建成以后,可以实现视频会议系统提供的业务,包括调度会议、协商会议、讨论、培训等等。该系统会议模式丰富,功能强大,运行管理简单方便254、,并且提供强大的扩展能力。6.3.12.2系统设计1、系统组网设计中心会场设计在中心会场选择业内最先进的高清多点控制单元(MCU),MCU最大可以支持20点8M的接入能力。支持高清、标清终端混合接入能力,真正实现高标混合会议。同时,在保障36路视频会议同时与会,系统另外提供12个SIP音频终端的接入,不额外占用视频端口资源。本系统可以在不扩容MCU容量的同时,在所有视频会场再安装一台SIP音频终端产品,可以作为整体系统中会议视频终端的音频备份保障。分会场设计1个中心会场,下属共24个分支单位。在本次分会场建设,本方案中特别选择了高清视频会议终端。产品具有强大硬件平台处理能力,可以支持到720P255、 25帧/秒处理能力,支持H.239双流,支持AES加密。是一款性价比非常高的会议室型产品。6.3.13 SCADA系统随着自动化控制技术的迅猛发展,自来水厂纷纷建立起SCADA系统来实现水厂从取水到制水、配水的全过程监控,但在实际应用中,真正能达到令人满意效果的并不多。本方案的目的是从设计、实施到后期维护进行统一规划,为用户提供一个具有先进技术的、易于开发维护且易于扩展及分步实施的解决方案。总体架构供水生产监控系统由中心控制室、现场控制站、设备控制单元、控制局域网、检测仪表和执行机构等部分组成。系统采用集中管理、分散控制的分布式结构(DCS)。中央控制室内各监控设备间宜采用星形的网络结构,中256、央控制室与现场控制站之间采用环形或星形的网络结构。(1)中心控制室中心控制室(简称“中控室”)的配置包含计算机监控类设备、监控软件和相关附属设备。这些设备一般布置在中控室的。(2)现场控制站现场控制站用于完成生产现场的数据采集、处理和控制等任务,实现与中央监控管理站的通信,接受中央监控管理站下达的指令,并根据工艺要求判断可执行性后进行相应的操作。(3)设备控制单元控制网络可分为工业以太网、现场总线网、无线网络等几类,实际的控制网络可由上述网络中的一类或几类组合而成。6.3.13.1系统需求集中监控、分散控制自来水厂的监控系统通常分为控制层及管理层两层结构。控制层完成具体的取水、混凝、沉淀、过滤257、送水等环节的测控;管理层主要负责状态监控、数据采集、故障报警处理等工作。控制层的各工艺环节位置分散,位于中控室的控制中心将进行统一监控,因此自来水厂具有集中监控、分散控制的特点。基于该特点,自来水厂往往在控制环节少配或不配工作人员,仅在中控室配备有经验的工作人员,目标是实现“无人或少人值守”。这对SCADA系统的性能要求很高的,采集、分析、控制若不够快速或者数据传输不够安全,控制中心的作用便会大打折扣,就会造成工艺流程执行的错误,严重的还会影响供水及水质。因此,高效的性能是集中监控的关键。高集成性自来水厂通常在控制中心实现统一的状态监控、数据采集、故障报警,为便于控制中心了解所有有价值的数据258、,它会要求将所有的信息及数据集成到控制中心,如,测点数据、报警状态、历史数据、视频信息等。控制中心需通过一整套完整的平台体系实现所有信息的观察及联动。这对SCADA系统的集成性是一个很大的考验。管理及调度除了完成正常的制水、配水工作外,自来水厂作为一个企业,同样具有成本管理、资源调配的要求。这要求计算机监控系统除了对各工艺环节有控制功能外,还需要考虑如何控制最节约成本,对资源的浪费最小。为了实现这些上层的管理及调度功能,需要SCADA系统能够汇总大量的过程数据,针对这些数据结合优化算法实现专业的分析,最终作出指导性的决策。6.3.13.2 系统解决要点 与工艺环节的PLC、仪表进行通讯,快速采259、集实时数据。 保证数据完整性,对采集链路、通讯网络进行诊断,实现基于实时数据、历史数据、报警数据的冗余功能,异常时实现快速的切换,在网络中断、网速过慢时将数据缓存。 对实测数据及状态进行直观逼真的展示(如动画、报表、趋势等),进行多种报警及预警检测,并采用多种方式实现报警通知。对已发生的故障实现直观的事故追忆。 对大量的高密度的过程数据进行高性能的压缩存储。 以存储的大量历史数据为依据,实现专业的优化计算与分析。 提供多种开放性接口,便于其它第三方系统调用数据,进行相关分析。 在Internet网络或局域网中将实时、历史、报警等数据以集成的方式进行发布,使用户可在IE中实现浏览。6.3.14 260、水质管理系统供水水质管理信息化是一项系统工程,它是通过计算机网络和通信网络,将城市供水企业中水质监测中心化验室、各制(源)水厂化验室、水质在线监测仪器仪表等水质管理对象相组合,并由其产生的原水水质数据、水厂生产工艺水质数据、管网输配水质数据为核心,对水质信息数据和业务进行全方位管理的一个系统平台。 总体架构完整的系统化的水质管理系统需包括实验室信息管理、供水水质自动检测、水力水质模型、水质预警及应急四大部分。 主要功能(1)实验室信息管理实验室信息管理又称LIMS,是以实验室为中心,将实验室的业务流程、环境、人员、仪器设备、标准物质、化学试剂、标准方法、档案资料、文件资料、用户管理等影响分析数261、据和分析质量的因素有机结合起来,采用先进的计算机网络技术、数据库技术和标准化的实验室管理思想,组成了一个全面、规范的管理体系,为实现分析数据自动采集、快速分析、信息共享、分析报告无纸化、质量保证体系正常运转、成本严格控制、人员量化考核、实验室管理水平整体提高等各方面提供技术支持,是连接实验室、质管部门及客户的信息系统。主要功能包括:样品登记、任务分配、样品管理、样品监测分析、检验结果审核、监测结果生产和发布、监测报告管理等。(2)水质在线自动监测水质在线自动监测系统是一套以自动分析仪器为核心,运用现在计算机应用技术、通信网络技术,传感器技术、在线测量技术、自动控制技术以及相关的专用分析软件等所262、组成的一个综合性的系统体系。监测部位涵盖原水、制水工艺点、出厂水和管网等制全过程,它是原水水质和管网水质动态管理的重要手段,在线监测能连续、及时、准确地掌握水质变化,为提高水质和保障安全提供科学依据。主要功能包括:数据采集、数据扫描、自动控制、数据显示、自动报警、运转状态监控、监测数据分析等功能。(3)水质模型建模供水企业在水力模型的基础上可以建立水质模型,模拟及预测水质参数和某种污染物质在管网中随时间、空间的分布,混合及衰减情况,或者模拟某种水质参数产生变化的机理,设计解决对策,建立管网水质科学调度预案,构建水质安全保障体系,从而为安全供水提供有力的科学决策依据及安全保障技术支持。通过城市供263、水水质模型的建立,以包括原水水质模型、河口取水点水质模型、水库水质模型以及地下水质模型的综合描述实现对城市水体水质变化规律的综述,以单水质指标和耦合水质指标为基础,通过水质监测系统采集到的数据,运用数学模型模拟水质变化,建立不随时间变化的稳定态和随时间变化的非稳定态模型,用于水体水质的预测、预警和控制等,完成对城市供水管网水质稳定性与安全性的分析,最终实现基于水质模型的管网水质监测,并将其应用于指导供水生产。主要功能包括:水龄模拟、浊度模拟、余氯模拟、污染物入侵模拟等。(4)水质预警及应急在线水质监测预警系统需要集成数据库技术、地理信息系统、水力水质模型、SCADA系统、专家系统等功能,是一个264、综合性的软件管理平台。其作用在于为供水管网的日常管理和运行分析提供服务。水质监测系统是预警系统的基础,通过实时在线监测、常规水质检测和用户及卫生部门反馈信息汇总分析,对于造成城市供水水质污染的供水系统自身和人为因素两大主要原因进行集中监测和分析,并能对这两种原因进行鉴别,对污染物质加以识别与区分,从而实现常规水质检测的目的。当供水水质突发事件一旦发生时,则可通过水质预警系统及时显示报警,并可为管理者决策提供信息方面的帮助和指导。水质监测预警指挥应用系统主要实现应急中心监控指挥。主要功能包括:监测点水质监测、突发事件预警、水质预测预警、统计分析、事故隐患趋势分析、内容管理及信息发布。6.4信息化265、标准体系设计6.4.1 标准化体系的构成完整的标准化体系应该涵盖标准以及标准制定、运行和管理的整个过程。因此,标准化体系包括标准体系(标准本身)、标准运行机制和标准管理体制。1)标准体系:由一定范围内具有内在联系的标准组成的科学的有机整体。2)管理体制:制订和贯彻标准应遵循的标准化管理方针、原则、组织制度和标准体制。3)运行机制:制订和贯彻标准过程中运用的方式、方法和组织形式。标准体系是标准化体系的重要组成部分。信息化标准体系是针对技术开发、信息产品研制和信息系统建设、运行与管理而制订的标准体系,为信息化建设提供标准和技术依据,是指导信息化标准工作的纲领性文件。6.4.2信息化标准体系框架1)266、网络化信息系统基本模型国家信息化体系的六大要素是信息技术应用、信息资源、信息网络、信息技术和产业、信息化人才、信息化政策法规和标准规范。涉及信息化的国家和国际标准浩如烟海,内容非常庞杂,且处于动态发展之中。为了指导信息化建设,必须研究信息化标准体系。建立信息化标准体系,应该从网络化信息系统模型入手。信息系统基本模型图给出的是网络化信息系统的基本模型。一般模型中把物理平台(计算机、外部设备、存储系统、场地环境等)和网络平台归结为基础设施平台,考虑到物理平台及其标准十分复杂,把基础设施平台细分为物理平台和网络平台两部分。2)信息化标准体系框架根据网络化信息系统基本模型,按照科学的方法对标准进行分类267、,提出的信息化标准体系框架如图2所示。该体系框架由下列标准体系组成。信息技术基础标准体系信息资源标准体系网络基础设施标准体系信息安全标准体系应用标准体系管理标准体系6.4.3 信息化标准体系构成6.4.3.1信息技术基础标准体系 信息技术基础标准体系包括术语、识别卡、存储媒体、软件与软件工程、设备、字符编码标准等。l 术语标准:术语标准用于统一信息化建设中的主要名词、术语和技术词汇,包括基础术语(信息技术、数据处理词汇及标准化相关活动的术语)和专业术语(电子、电子商务领域术语及网络和空间信息资源方面的术语)标准两部分。l 识别卡标准:包括条码卡、磁卡、(接触式和非接触式)IC卡和光卡标准。l 268、存储媒体标准:包括光盘、磁盘和磁带标准。l 软件与软件工程标准:分为软件工程标准、操作系统与语言标准两部分。软件工程标准包括编制指南、生存周期过程与管理、产品评价、能力评估、可靠性与可维护性标准。操作系统与语言标准包括操作系统标准和程序设计语言标准,用于系统和应用软件开发。l 设备标准:包括计算机设备、外设专用终端、办公设备与消耗品、信息家电、网络设备、安全设备标准(后两种归类在“网络基础设施标准”和“信息安全标准”中),适用于计算机及相关设备的设计、生产制造和互连。l 字符集编码标准:包括字符代码结构、字符编码标准等。6.4.3.2信息资源标准体系 狭义的信息资源是指按照特定目的和规则采集、269、加工和创造的存储在特定载体上的数字化信息的集合。信息资源标准体系从信息资源的采集、分类、目录、存储和服务等环节入手,包括数据元、元数据、信息分类及编码、业务文档/媒体格式、数据库、目录服务和Web标准等,适用于信息资源开发与利用工作的规划、设计、建设、验收、测评、运行与维护。l 数据元标准:数据元是通过定义、标识、表示以及允许值等属性描述的数据单元,是不可再分的最小数据单元。这部分包括数据元分类、定义、标识和属性标准等。l 元数据标准:元数据(metadata)是描述数据元属性(即语义内容)的数据,用于数据资源的定位、评估和选择等,并存储在数据字典(数据元注册系统)中。数据注册系统通过对数据元270、及元数据的管理实现跨系统、跨环境的数据共享。这部分主要包括资源标识、标引语言(分类语言、主题词语言、XML语言)、元数据和元数据注册标准等。l 信息分类及编码标准:信息分类及编码实现对信息的分类及其代码化,保障数据代码的一致性和互操作性,支持交换与共享。按照应用领域,信息分类编码标准包括通用与基础(方法性、区域/场所、时间、地点和计量单位等)标准以及人力资源与组织机构、科学技术、交通运输、金融贸易与货币、医药卫生与劳动安全防护、自然资源与环境保护类信息分类及编码标准。l 业务文档/媒体格式标准:文档是各种业务信息的载体,实现数据元信息的合成。这部分标准包括业务文档、文本、办公系统以及字符、音频271、和多媒体基础编码标准等。l 数据库标准:数据库标准主要包括数据库语言、数据库访问和建库规范等。l 描述技术标准:描述技术描述业务信息的语义,是对语法结构的规范化描述方法。这部分主要包括统一标准通用标记语言(SGML)、可扩展标记语言(XML)、超文本标记语言(HTML)等。l 目录服务标准:目录服务用于在网络中定位和标识数据及数据处理资源,并提供搜索和权限管理服务机制。目录服务标准包括CCITT(ITU)X.500目录服务和IETF LDAP(LDAP基于X.500,但比X.500简单,是业界标准)。l Web服务标准:Web服务是可通过网络协议访问的软件组件。基于Web服务可屏蔽应用系统编程272、语言、技术架构和系统平台的异构性,把各种应用系统封装成具有开放性的网络应用服务。这部分包括XML技术、简单对象访问协议(SOAP)、Web服务描述语言(WSDL)、统一描述/发现和集成协议(UDDI)、Web服务资源框架(WSRF)和Web服务流程语言(WSFL)标准等。6.4.3.3网络基础设施标准体系 网络基础设施标准体系适用于网络基础设施的规划、设计、建设、验收、测试、运行与维护。该标准体系按网络公用标准和实际使用的网络进行分析、归类,具体划分如下。l 共用标准:包括术语标准、网络体系结构标准(OSI/RM)、线缆(光缆和电缆) 标准和配套设施(机房、接口、电源、监测、通信及其他配套设施273、)标准。l IP网标准:TCP/IP标准,包括总体标准、协议标准以及MPLS、VPN、IPv6标准等。协议标准涉及接入层的Ethernet、FR、ATM、PPP/SDH、WDM,包括网络层的ARP、RARP、IP、ICMP、IGMP、IGP、EGP、PIM、IPsec等标准,传输层的TCP、UDP标准,应用层的FTP、SMTP、MIME、HTTP、SNMP、DNS、TELNET、RTP、RSVP、HTML、XML标准等。MPLS把基于流的结构和基于网络拓扑的结构结合起来,实现了标记交换模式与网络层路由技术的集成。实现VPN的关键技术的隧道协议包括二层隧道协议(L2P)、点对点隧道协议(PPTP274、)、Cisco二层转发协议(L2TP)、三层隧道协议IP安全协议(IPsec)等。IPv6标准体系包括IPv6规范、地址寻址、逐跳选项、组播、MTU路径发现、报头压缩、建隧道传送数据包、域名系统、路由、邻居发现、自动配置、程序接口、映射、移动性、基于不同介质的IPv6、管理信息库、演进机制以及设备与测试标准等。l ATM网标准:异步传输模式(ATM)是一种基于面向连接和信元的、具有质量保障的,综合通信网的传输、复用和交换的网络技术,可满足高速、高效、综合业务的需求。l FR网标准:Frame Relay采用HDLC协议,在逻辑连接号(LCN)标识的面向连接的虚通路中以帧为单位传输数据分组。l 275、以太网标准:以太网技术是目前局域网和城域网的主流技术,万兆以太网技术可能把该技术扩展到广域网应用领域。l 电话网标准:电话网标准包括PSTN/ISDN和智能网标准两部分。PSTN/ISDN是传统的电话网络。智能网包括固定智能网、GSM智能网、CDMA智能网和综合智能网,各种网络的智能网均采用相同的体系结构。l 传输网标准:根据实现方式的不同,传输网络分为PHD、SDH、WDM和MSTP网络。PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy)是ITU推荐的一种标准,包含北美、日本和欧洲3种不同的速率标准等级,其复用结构包括数字一次群、二次群、三次群和四次群。SDH(Syn276、chronous Digital Hierarchy)是ITU制订的光传输网标准,是采用同步复用、同步交叉连接、同步分出和插入以及同步传输技术的传输网技术。WDM(Wave-Division Multiplexing)是波分复用技术,根据波长间隔的不同,WDM又分为密集波分复用(DWDM)和粗波分复用(CWDM)。MSTP(Multi-Service Transport Platform)是基于SDH技术,同时实现TDM、ATM、以太网接入、处理和传输,并提供统一网管的传输网络技术。传输网标准体系包括总体技术要求、接口和协议技术要求和测试方法、设备技术要求和测试方法等标准。l 接入网标准:按照277、ITU-T G.902建议的规定,接入网是业务节点接口(SNI)和用户网络接口(UNI)之间提供传输能力的网络设备和设施(超过2Mbps的接入叫做宽带接入)。接入网标准体系包括技术体制、接口和协议技术要求和测试方法、设备技术要求和测试方法等标准。l 移动网标准:移动通信标准体系包括GSM/GPRS、CDMA、WCDMA、CAMA2000、TD-SCDMA、数字集群标准等。l 卫星网标准:卫星通信系统是指由通信卫星和地球站终端组成的通信系统或网络,该网络可以支持电话、数据、传真、会议电视、远程教育、IP业务及Internet服务。l 业务网标准:业务网标准体系包括会议电视、VoIP和软交换三个子278、标准体系。会议电视系统是在用户之间实现全双工音频、视频实时通信(可附加静止图像)的系统。VoIP基于(或部分基于)IP网络提供语音通信服务。软交换网络是基于软交换设备为核心的网络,包括软交换、媒体服务器、应用服务器、信令网关以及各种接入设备,设备之间通过H.248、MGCP及SIP协议等实现交互,可支持语音及多媒体业务。 支撑网标准:支撑网标准体系包括网络管理标准体系、信令网标准体系和同步网标准体系。网络管理标准体系包括公共部分(OSI、TMN等)以及交换网、数据网、业务网、移动通信网、传输网和接入网网络管理。信令网是为各种网络服务的支撑系统,分为固定信令网、GSM信令网和CDMA信令网。固定279、信令网体系包括组网技术、设备和协议,是GSM和CDMA信令网的基础。同步网是产生时间和频率基准,用以提供基准定时信号的网络(在数字网络中,实现交换机之间、交换机与传输设备之间时钟信号速率的同步;在模拟网络中,通过人工或自动的方式校准和控制各主振器,使其频率趋于一致)。6.4.3.4信息安全标准体系系统安全管理应用平台安全支撑环境应用支撑平台网络平台物理平台信息系统逻辑组成1)信息系统构成信息系统逻辑构成如图3所示(图中没有明确给出“标准体系”部分)。l 物理平台及安全 物理平台由计算机系统、存储系统等组成,是信息系统的基础平台。物理平台安全为信息系统提供安全的物理环境,包括环境安全、防电磁泄露280、等。l 网络平台及安全 网络平台提供信息传输和交换服务。网络平台安全主要解决网络通信和信息交换过程中的访问控制、实体鉴别以及传输过程中的信息机密性、完整性问题。l 应用支撑平台及安全 应用支撑平台对最终应用系统提供支撑,包括Web服务、数据库、信息交换、电子邮件、文件传输、工作流等。应用支撑平台通过安全传输层和应用层安全协议、访问控制、完整性保护、审计与监控等提供安全保护。l 应用平台及安全 应用平台是在应用支撑平台上运行的各种业务应用系统。应用平台安全包括Web应用安全、E-Mail安全、FTP安全、电子安全和电子商务安全等应用层安全,通过传输层和应用层安全协议、电子签名、标识与鉴别、密码技281、术、抗抵赖、内容安全、访问控制和PKI(加密公钥基础设施)等实现安全防护。l 安全支撑环境 安全支撑环境由各类安全技术和防护手段构成,如PKI、访问控制、身份验证、数字签名与验证、可信时间等技术,用于保障应用系统的安全。l 系统安全管理 系统管理实施对网络基础设施、应用支撑平台、应用系统的技术和运行管理,涉及安全管理、等级保护标准、工程标准、评估与认证、运行类标准等。2)信息安全标准体系信息安全标准体系与信息系统的逻辑构成,即网络平台、应用支撑平台、应用平台、安全支撑环境和系统管理相关联,具体包括基础标准、技术标准和管理标准三部分。l 基础标准:术语、体系结构、模型、框架标准。l 技术标准:密282、码技术、安全协议(链路层安全协议、网络层安全协议、传输层安全协议、应用层安全协议)、标识与鉴别(基于密码的标识与鉴别、基于生物技术的标识与鉴别)、访问控制(系统访问控制、网络访问控制、授权管理)、内容安全、电子签名(基于密码的签名、基于生物技术的签名)、完整性保护(系统/文件完整性、数据/文档安全性)、抗抵赖、审计与监控(安全审计、检测与调整、取证)、密钥管理基础设施/公钥基础设施、物理安全技术(电磁兼容/泄露、环境安全)标准。管理标准:系统安全管理、等级保护、工程标准、评估与认证(系统安全评估、安全产品评估与认证、安全保障能力评估、安全风险评估)、运行类标准。6.4.3.5 应用标准体系1)283、应用标准体系简介应用标准体系包括“电子标准体系”、“电子商务标准体系”和“空间信息应用标准体系”三部分。l 电子 是指国家机关(党委、政府、人大、政协等)应用现代信息和通信技术,将管理和服务通过网络技术进行集成,在互联网上实现自身组织结构和工作流程的优化重组,超越时间和空间及部门之间的分隔限制,向社会提供优质和全方位的、规范而透明的、符合国际水准的管理和服务。电子的参与实体包括政府、企业和公民。从服务对象看,电子主要有三种类型:政府间的电子;政府对企业的电子;政府对公民的电子。l 电子商务(EC:Electronic Commerce) 是指交易者之间依托以因特网为主的计算机网络平台,按照一定284、标准或规则进行各种商务活动。商务活动是指生产、流通、分配、交换和消费等环节中连接生产和消费的活动,即以商品贸易为中心的各种经济事务活动,包括商务信息、商务管理和商品交易。参与电子商务的实体包括商户、顾客、银行和认证中心。按交易类型划分,电子商务分为B2C和B2B两种类型。l 空间信息应用 涉及与空间信息应用相关(如地形图航空摄影、测绘等)产品的规划、设计、建设、验收、测评、运行与维护。 2)应用标准体系l 电子标准体系:总体标准(总体框架标准、基础标准)、应用业务标准(数据元标准、代码标准、文件格式标准、业务流程标准、业务应用标准、其他标准)、应用支撑标准(信息交换标准、标记语言标准、数据处理285、标准、主要服务标准)、网络基础设施标准、信息安全标准、管理标准(软件工程标准、验收与监理标准、测试与评估标准、信息资源评价标准、其他标准)。l 电子商务标准体系:总体标准(术语、EDI参考模型、基于XML的B2B电子商务体系结构和技术要求、基于XML的B2C电子商务技术要求等)、业务操作标准(基础数据、描述技术、文档格式、业务过程、消息服务、维护与管理)、功能服务标准(安全、网络、电子支付)。l 空间信息应用标准体系:术语标准、基础性标准、(地图)图形符号标准、工艺标准、产品帮助、检验和试验方法标准、数据交换及其他标准。6.4.3.6管理标准体系管理标准体系包括系统管理、网络管理、工程标准、验286、收与监理标准、测试与评估标准以及质量控制与认证标准等。6.5 应用支撑平台设计6.5.1建设任务 应用支撑平台建设针对供排水公司、二级子公司(供排水公司)及厂级分控中心,数据量大、应用范围广、业务需求复杂等情况,将采用多种先进技术相结合的方式,为智慧水务各业务应用提供统一的技术架构和运行环境,为上层应用建设提供基础框架和底层通用服务,为数据交换和共享提供运行平台。1、商用类支撑软件 包括:数据库软件、GIS 软件、ETL 工具软件、报表工具软件、数据同步软件、消息中间件、门户相关软件、工作流引擎等商品软件,保证各级平台技术架构的统一,便于智慧水务业务系统间的业务协同与互联互通。2、通用支撑软件287、开发 在商用支撑软件的基础上构建开发类通用支撑软件,对统一用户管理和身份认证进行统一的设计与开发,实现智慧水务平台组织结构和系统用户的统一管理和安全认证;设计开发统一信息交换系统解决智慧水务平台域间和内外网的数据交换与共享。 应用支撑层的系统结构如下图所示:为提高平台的稳定可靠性,并能快速构建各服务组件,采用尽量选用市场占有率高的成熟软件产品实现重要功能、自主开发为辅实现 少量功能的建设策略。6.5.2商用支撑软件应用支撑层需要购置的商用支撑软件主要包括:数据库管理系统、GIS 软件、数据集成软件、消息中间件、门户相关软件、工作流引擎等,提供信息系统软件支撑。各产品的性能指标详见下表所示:序号288、 内容主要指标1数据库管理系统1、支持各个主流厂商的硬件及操作系统平台;支持基于共享存储的并行集群;支持存储关系型数据和对象型数据;支 持同构、异构数据源的访问,包括文件数据源;能和异构数据库互相复制; 支持存储过程、触发器;支持B1级安全标准,内嵌行级安全功能,支持基 于行业标准的数据库存储加密、传输加密及完整性校验。2、支持中文国标 字符集等多字节字符集,支持Unicode 3.2 以上版本。3、内嵌对多媒体数据 及地理信息数据的支持。内嵌支持表分区技术,包括范围分区、函数分区、 哈希分区、列表分区、组合分区,部分分区离线不能影响其他分区的使用。4、支持数据库自动实时跟踪、监控,可自动性能289、调优,并能为管理员提供 调优建议。5、支持不依赖于第三方软件和存储的异地双机和多机热备。6支持大规模数据加载和更新,数据库的数据文件能跨平台互相交换2GIS软件支持构建基于服务器的企业级GIS Web应用;支持面向服务体系结构(SOA),支持基于服务器提供多维地图服务,空间分析服务,数据编辑复 制服务等;支持各种主流的硬件平台和操作系统,支持多种Web服务器, 包括WebLogic、WebShpere、Apache等;支持在多种主流DBMS平台上提供高级的、高性能的GIS数据管理接口。3数据库集成软件支持通过解析源数据库在线日志或归档日志获得数据的增删改变化,再将这些变化应用到目标数据库,实现290、源数据库与目标数据库实时同步(real-time data synchronize)、双活(active-active high availability)。GoldenGate 软件 可以在异构的IT基础结构(包括几乎所有常用操作系统平台和数据库平台) 之间实现大量数据亚秒一级的实时复制。4消息中间件用于开发、集成、部署和管理大型分布式应用、网络应用,实现异构分布式应用间信息交换与共享的基础。其作用是跨硬件平台,操作系统及网络环境 完成不同应用系统间的信息传递,同时通过各种技术手段,保障数据传输的 可靠、快速、安全,在分布式应用互连互通等方面起到关键作用。5门户相关实现全浏览器界面的内容创建291、编辑和基于模板的内容发布,具备强大的站点管理功能,并提供企业级协作环境。 支持站点管理、内容创建、内 容交付、企业级协作及信息服务、企业系统支撑与扩展功能等,WEB 内容 管理的应用系统。6工作流引擎提供面向决策支持的数据集市、指标构建和管理、指标分析(趋势、预警、预测)、模型构建和管理、数据分析和挖掘、主题分析个性化配置和展现等能。6.5.3 开发类通用支撑软件在商用支撑软件的基础上构建开发类通用支撑软件,对统一用户管理和身份认证进行统一的设计与开发,实现智慧水务组织结构和系统用户的统一管理和安全认证;设计开发统一信息交换系统解决智慧水务平台域间和内外网的数据交换与共享。6.5.3.1统一292、用户管理系统 随着水务信息化的迅速发展,由于外网和内网的帐号分散管理,信息不统一,无法满足对智慧水务业务系统实现统一的安全策略,因此水务系统的用户管理需要集中统一的安全管理技术和平台。 本次统一用户管理系统的建设任务是基于统一的技术架构和标准,建立统一用户管理系统,实现平台的帐号信息的统一管理、集中授权,实现营业收费管理、生产调度指挥、电子等多系统用户管理的统一。1、结构设计 系统的逻辑结构根据功能的不同设计为三层:web用户界面和API层,应用层、集成层,如下图所示:1、Web用户界面是针对普通用户和管理用户提供用户管理和浏览的界面。API提供业务应用系统调用用户注册、用户信息获取的web接293、口。2、应用层是系统的核心,提供对组织结构、用户、角色、权限的管理功能。3、集成层是与原有系统的资源连结,实现与原用户信息的同步和映射。2、功能设计 统一用户管理系统主要是实现统一用户管理和权限控制,管理所有的用户数据和组织机构数据。统一用户管理系统功能包括组织机构管理、用户管理、角色管理、系统资源管理、授权管理、集成接口、查询接口、系统管理等模块。统一用户管理系统组织机构管理用户管理角色管理系统资源管理权限管理查询接口集成接口系统管理 机构信息管理:主要包括增加子机构、修改机构基本信息、注销机构、激活机构、复制机构、移动机构等。 用户信息管理:包括新增用户、用户信息查询与修改、用户注销、用户294、激活、密码修改与重置等。 应用系统注册管理:包括应用系统注册、应用系统基本信息修改、应用系统注销、应用系统超级用户管理、应用系统超级用户密码修改与重置等。 权限管理:对各个系统的访问权限,通过角色对组织机构、用户组、用户授权。集中用户授权服务提供访问策略继承、组成员授权和基于角色的访问控制功能。 查询接口:以API接口形式提供给应用系统调用,以实现应用系统对所有机构信息、用户信息的查询及相关信息的获取。 集成接口:与原有系统的资源连结,实现与原用户信息的同步和和映射。系统管理:是用户管理系统本身的配置连接、服务调度以及日志记录等功能。6.5.3.2 身份认证系统 身份认证是基于统一用户管理系统295、,集成已有的CA系统,实现统一用户登录和应用系统访问控制,提供单点登录服务,提供标准的用户和认证接口,实现与信息服务系统、业务管理系统、调度管理系统、应急管理系统、业务门户系统、外网门户系统的集成。实现与既有CA身份认证系统的集成,通过单点登录与CA的结合实现智慧水务信息平台的用户统一登录、统一身份认证功能,增强用户操作便捷性和系统安全性。1、结构设计用户在业务应用门户登录页面登录,单点登录服务端进行身份认证,认证成功后将通过用户访问控制和统一用户管理得到用户授权信息,再通过缓存机制将用户信息缓存,用户再登录其他系统时首先查找缓存信息,从缓存信息中取出用户登录成功后的授权信息登录各个系统,从而296、实现无需重复登录。系统的逻辑结构主要包括登录服务、SSO服务、用户审计、访问控制库、CA集成5个部分,如下图所示:1、登录服务 提供用户直接登录的web界面和提供应用系统调用的登录API。登录服务需提供Javascript API。智慧水务各业务系统只需引用一个JS文件即可使用封装好的登录请求,有效降低开发成本。2、SSO服务 在用户访问系统时进行一次身份认证,随后就可以在安全域内访问所有被授权的资源,而不需要多次验证用户信息。SSO可以提高用户的工作效率,降低操作的复杂度。3、用户访问控制 基于统一用户管理系统提供的API,验证用户授权访问控制信息,查询相关用户及所在组织机构的信息。4、用户297、审计 集中记录用户在各个访问环节留下的访问日志,保留原始事件日志的同时,建立维护用户的所有访问事件的关联事件日志,并进行关联整理和集中归档。5、CA集成 基于已有CA系统实现集成,采用数字证书登录取代用户名口令。2、功能设计统一身份认证系统主要是实现智慧水务各业务系统的身份识别和单点登录,功能包括登录服务、SSO服务、用户信息访问、用户登录审计、CA集成、对外接口和系统管理等模块。统一身份认证系统登录服务SSO服务用户登录审计用户访问控制CA集成Web API系统管理。身份认证系统功能设计如下图所示:登录服务:提供用户直接登录的web界面和提供应用系统http调用的登录API。登录服务提供用户298、名口令和数字证书两种认证方式。SSO服务:是在用户访问应用系统时进行一次身份认证,随后就可以在安全域内访问所有被授权的资源,而不需要多次验证用户信息。从而提高用户的工作效率,降低用户操作的复杂性和繁琐性,并提高应用的安全性。将所有水资源业务应用系统,统一集成到门户系统上,通过单点登录,实现只需要提供一个用户名口令或数字证书即可以访问平台的所有业务应用。用户访问控制:通过访问控制接口,与统一用户管理系统的权限管理共同实现访问控制功能。集中与分布相结合的授权方式,用户在平台中对某些功能或资源是否有权访问,在相应的业务应用中赋予权限。安全审计:通过安全审计接口,实现安全审计功能。对用户登录信息实时记299、录并监控,对登录情况系统访问情况进行分析统计和事后审计等。CA集成:外网、内网均已建设CA数字证书身份认证系统,需要基于CA的接口实现集成,通过使用数字证书进行身份认证,主要应用于内部用户。系统管理:是用户管理系统本身的配置连接、服务调度以及日志记录等功能。6.5.3.3 数据交换平台1、结构设计 在内网和外网建立智慧水务数据交换平台,统一解决内外网间的信息交换问题,实现各组织机构以及内外网间的实时监测数据和业务管理数据的纵向汇集和横向交换。 内外网信息交换是指内网与外网之间信息的交换,包括将信息从外网导入内网、将信息从内网导入外网。内外网信息交换采用统一的标准数据文件作为内外网交换的核心,实300、现物理隔离下内网与外网之间的数据交换,并保证传递过程中的安全性和有效性。结合数据传输加密等多种安全防范措施,构建统一、安全、可靠、标准、开放的内外网信息交换。物理隔离文件文件数据库文件系统文件系统数据库数据交换平台(内网)数据传输数据处理平台接口配置管理数据接入监控统计数据交换平台(外网)数据传输数据处理平台接口配置管理数据接入监控统计,内外网交换系统结构如下图所示: 由于内、外网中数据库同步的操作需要一定的时间延迟,它在时间上是异步的,因此在这段时间延迟中,如果两端网络对同一条数据记录都进行更改,就会产生冲突,如两端网络各添加一条主键相同的记录到数据库;一端网络在对一条记录进行删除,而另一端301、则对这条记录进行修改;或两端网络对同一条记录进行不同的修改。为了解决这类冲突,采用了主从表机制。对两端网络需要同步的数据库按照其数据的重要程度,设置主表与从表。当冲突发生时,数据更新操作优先进行主表的更新,而从表的更新被舍弃。2、功能设计 数据交换平台采用数据同步技术和消息中间件技术相结合的实现方式,对于标准数据库结构之间的数据传输优先采用成熟的数据同步技术;对于结构差异较大的数据库结构之间的传输,以及非结构化数据的传输采用基于消息中间件技术的实现方式。 数据交换平台为智慧水务各类信息提供统一、安全、高效的数据传输服务,实现各节点之间信息的汇集与交换。 根据业务实现原型,从构成系统的业务逻辑单302、元入手,将数据交换平台按照结构分层的原则分为数据接入、数据传输、数据处理、平台接口、配置管理、监视统计6个层次进行建设。(1)数据接入 数据接入是将智慧水务各类信息接入到数据交换平台,开发各种主流数据库的数据库适配器,直接连接到各级节点业务数据库,实时抽取采集数据库中的增量数据内容,接入数据交换平台。开发文件接入组件,实时监测接入目录,将新增文件实时读取至交换系统中。(2)数据传输 数据传输采用数据库同步软件搭建统一数据传输网络,为智慧水务各类数据提供统一、安全、高效的传输服务。系统需要保证7*24小时不间断运行,保证数据的正常发送。系统需要具有统一的异常处理、错误隔离、报警、容错和恢复机制,303、保证一个进程故障都不会引起系统的瘫痪,同时也允许系统对部分服务做升级和维护而不影响系统继续提供核心服务。数据传输功能上包括数据的抽取、导入和处理。根据系统的需求,可以完成数据库的实时或定时抽取、导入,数据类型、数据内容的各项处理,包括数据分离、合并、路由、分发等各种功能需求。保证各个数据库之间所交互数据的可靠传输,保证数据完整、可靠、高效地传输到目的地,为进一步数据处理或入库等各项操作提供底层支撑。(3)数据处理 数据处理包括数据转换、数据导入、数据导出等功能。数据转换是对于非标准数据结构的节点,应先将数据转换为标准数据库结构,再进行数据同步。考虑到目前实时水务数据的使用情况,为了最大限度的减304、少对现有系统的影响,同时能够保证数据同步的时效性,可以采用触发器及存储过程轮询的混合机制,在非标准的数据库上将发生变动的信息(插入、修改及删除等)写入到标准数据库中,实现数据信息的转换。数据导出是当数据库的内容发生变化时,数据库导出模块就会根据导出规则,将变化信息转换成数据库同步系统内部可解析的XML数据文件,并把它输出到数据信息路由模块的文件池中。数据库导出模块负责监控数据库的记录变化情况。一旦发现源数据库中表的记录发生变化,及时将变化信息转换成数据库同步系统内部可解析的XML数据文。对生成后的XML数据文件进行数据完整性和安全性的检查及数据加密的加密处理后,将其存放到数据库导出模块的数据队305、列中。加密处理进一步有效地增加了增量文档在传输中的安全性和可控制性。数据导入模块从文件池中读入XML文档,根据数据导入规则将它转换成目标数据库的记录信息,并将记录信息导入到数据库中,它实时监控数据库导入模块的数据队列,一旦发现数据队列中有待处理的信息包,通过数据解密接口的解密处理,根据数据导入规则的定义,及时将XML数据文件转换成目标数据库的记录信息,并将记录信息导入到数据库中。(4)配置管理 配置管理模块提供系统运行参数配置、节点信息配置、路由配置信息和通讯参数配置,是节点同步程序运行、处理和收发数据的基础。(5)监控统计 系统监视模块是对数据传输过程和结果的追踪,其数据来源是各个传输过程中306、保存的日志记录,对系统无法自动处理的数据进行人工特殊处理。对节点连通情况、进程运行状态、任务状态进行监视。信息传输的监控对源数据库和目标数据的统计对比,验证数据一致性,记录信息传输的效率和异常情况。日志监控主要记录系统中对信息所有操作的记录,所有操作日志统一的记录于日志文件。因此,日志管理提供记录和读取两个API作为公用日志的基础,并提供查询、分析、维护策略的用户界面供共用平台的系统管理员进行管理活动。查询统计各类接收信息总体情况,包括接收日期,数据类型、当天到报数据量、正确处理数量、出错数量等。(6)平台接口 平台接口是平台提供业务管理、信息服务、应急管理、决策支持等各业务系统的接口,业务系307、统可以通过调用接口使用数据交换平台的数据传输和共享的服务。第七章项目组织机构与人力资源配置、项目运营管理7.1项目建设管理xx县智慧水务项目规模大、涉及面广、技术含量高,需要多个系统的集成,是一个复杂的系统工程,实施难度大。为保证系统建设的质量和工期,协调好建设过程中的各方面关系,对项目建设的整个过程进行有效的监督和管理,应按照国家电子工程建设项目管理暂行办法和水利部信息化建设管理暂行办法的有关规定组织建设实施,实行项目法人负责制、招标投标制、建设监理制和合同管理制。该项目法人为xx县水务投资有限公司。项目的建设管理依据现行国家基本建设有关规定、施工规范和质量标准要求,在项目法人统一组织下,按308、批准的建设规模、建设内容、投资总额、建设工期、工程质量,对建设项目实行全过程管理,对中央投资负责。在建设管理过程中,核心是实行项目法人制、招标投标制、建设监理制和合同管理制。并采取有效的质量管理和控制措施,确保系统建设全面建成,按期竣工、验收、交付使用。设立xx县智慧水务项目工程建设办公室,它是系统建设期间的常设管理机构,负责建设的日常工作。xx县公司成立相应的项目建设领导小组及项目建设办公室。根据信息化建设项目建设管理的原则,履行建设管理的相应职能和职责。7.1.1项目管理组织机构7.1.1.1领导和管理机构为了保质保量尽快完成项目建设,协调好建设过程中的各方面关系,解决建设过程中出现的各种309、问题,对项目建设的整个过程进行有效的监督和管理。由于本项目建设涉及xx县整个饮用水管理业务、涉及的单位多,集成难度大,需要建立项目建设管理体系,建议按照统筹安排,分级负责的原则,实行水行政主管部门分级成立项目建设指挥部,具体领导和管理组织机构图如下图所示。项目建设管理机构及其职能如下:(1)xx县水务投资有限公司是本项目的主管部门,对建设和管理进行宏观指导和监督;将成立的xx县水务投资有限公司智慧水务项目建设领导小组(以下简称“领导小组”)负责组织指导项目建设工作,研究并协调解决项目建设中的重大问题;领导小组下设办公室(以下简称“领导小组办公室”),设在公司,承担领导小组日常工作,其职责是提议310、召开领导小组会议,执行领导小组决议,承担项目建设管理组织协调工作,指导协调各市县项目建设领导小组办公室工作。(2)成立xx县水务投资有限公司智慧水务项目办公室,作为临时机构,按照项目管理办法,具体负责本项目的建设管理工作。其职责是对项目建设负总责,全面负责项目技术工作和各级系统集成;具体负责质量控制、进度管理、监督检查、档案管理工作;具体负责集中选型仪器设备和商业软件的谈判;具体组织项目管理人员、工程技术人员、系统运行维护人员的技术培训;组织专家咨询组开展技术咨询和成果验收工作。7.1.1.2主要职责(1)项目建设领导小组主要职责1)负责项目建设的全面工作,组织项目总体规划与设计工作;2)组织311、建设项目前期技术文件编制、项目的招投标等;3)落实并完善、施工过程中的计划、进度、质量、资金等方面的措施;4)组建建设项目的质量监督和验收工作等;5)执行各领导的决议;6)负责项目建设的总体运行管理工作;7)组织编制项目管理规范等。(2)项目总工程师主要职责1)全面负责建设项目技术工作;2)负责进行项目的总体设计工作, 参与项目招投标技术工作、项目质量监督与审核;3)负责施工计划制定,参与项目资金决算;4)负责项目验收工作,负责项目进度的管理工作,对存在的问题及时提出书面意见,交给现场施工管理员督促施工方进行整改;5)负责其它工作小组提出的技术问题及时商议;6)完成领导交办的其它工作(3)项目312、管理办公室1)贯彻落实项目建设领导小组安排的工作任务和做出的各项决定;2)协助项目建设领导小组、总工程师做好日常管理工作;3)负责各小组的工作进展情况和工作进展情况的信息汇总和情况通报;4)负责与各专项项目部及有关部门的协调工作;5)做好项目建设办公室办公例会、专项会议的纪录、归档工作。组织拟定工作计划、工作总结;6)为项目建设领导小组提供日常服务,完成交办的其他事项。(4)合同、财务部主要职责1)合同管理人员的职责是需要参与从合同起草到合同收尾的全过程;2)对项目建设的合同的订立、履行、变更、索赔、争议中出现的问题进行处理;3)做好合同管理工作,审查合同内容、监督合同执行、协调合同执行中出现313、的问题;4)财务部主要职责是做好项目建设的财务的管理工作,严格执行国家水利基本建设资金管理办法的规定专户存储,专款专用,严禁挤占、挪用和滞留;5)掌握项目经费的使用,按照财务制度申请办理经费支付;6)协助项目建设领导小组按工程进度调度资金,确保资金及时、足额到位,保证工程建设的正常开展;7)及时、准确、完整地向有关领导;及时报告项目资金落实情况,编制报送财务报表和决算。(5)专业技术委员会主要职责1)协助项目建设领导小组、总工程师进行项目建设中的专业设计工作;2)参与项目的设计过程,对出现的技术问题,在专业方面做出回答;(6)项目现场代表主要职责1)项目建设过程中,对工程的进度和质量,进行现场监督;对项目的全过程的材料质量、施工工艺、工程工期和现场文明安全施工等施工方面进行监督、管理工作的特派代表。对工程的顺利进行和安全竣工验收负有完全直接的责任;2)进行项目建设过程的协调部门之间的关系,确保项目顺利进行;3)联络作用,项目建设过程中出现问题,及时向项目建设办公室报告;7.1.2项目管理措施智慧水务项目建设项目是一个大型的复杂项目,为了很好的管理这个项目,使得本系统有效运行和发挥充足的效益,需要合理的运行方式和与之配套的管理制度。制定合理严格的管理制度及其监督执行措施,是本系统正常运行的根本保障。xx县各级运行管理部门在制定管理办法及规章制度时,应包括以下内容:1)岗位