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淺談智慧水務建設管理平臺的功能

點擊次數:551  發布時間:2020-08-26

智慧水務是智慧城市建設的重要組成部分,旨在提升水務管理和服務水平,為城市的發展提供更好的 支撐。在現有水務信息化的基礎上高度整合信息及開發利用,通過物聯網、云服務等新技術與水務信息系統的結合,實現信息共享和智能化管理。通過水務信息分析與處理,做出相應的輔助決策建議,以更加精細和動態的方式管理供水系統的生產運營和服務。

 

平臺建設內容及特征

智慧水務平臺以供水業務為核心,覆蓋了原水、供水、二次供水、污水處理的管理。以ArcGIS云服務 為基礎平臺,以業務流程為核心,搭建了 17 套業務系統,實現日常生產和管理的初步智慧化,平臺具有以下四方面主要特征。

 

實時感知。將凈水廠、配水管網、二次供水的實時監測設備高效連接起來,實時綜合管理生產實時數據,反映從水廠生產到居民用水的全過程情況,為從源頭到的管理奠定基礎。

 

全面整合。利用SOA架構實現各業務系統間完全鏈接與融合;利用云計算進行大量信息的分析和保存,實現信息共享;以“一張圖”為展示模式,集成、展示各類業務數據。

 

協同運作。通過統一的智慧水務平臺,實現生產、運行調度、供水服務的統一管理,協同運作,達到資源優化配置及高效運行的目的。

 

智慧應用。充分利用物聯網、云計算、數據倉庫、智能決策支持等先進技術,結合水力學、水文學和 其他模型,實現更多的預判、預警、預報工作,從事后解決的工作方式逐漸轉變為預判分析、快速響應、 高效處理、過程透明的工作模式。

 

3、平臺建設中采用的技術路線

綜合運用了物聯網、大數據分析、三維實景技術、ArcGIS 云等新興技術。 物聯網是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理 的一種網絡概念,“水聯網”是物聯網在水務行業上的應用與擴展,其本質是通過各種信息傳感設備,將水務要素傳遞到互聯網上,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控、計算、模擬、預 測和管理的一種涉水網絡。

 

云GIS 建設模式與云計算相同,基于主流的虛擬化技術,將底層的基礎設施資源同 ArcGIS 軟件資源一起,封裝為不同能力的 GIS資源池,滿足供水業務上多樣化的應用需求。平臺具有靈活可擴展的優勢,結合虛擬化管理技術,能夠在不影響業務應用的前提下,快速、動態地調整服務占有的資源,從而更高效運 行業務系統。

 

三維實景技術。結合三維技術、信息技術和自動化技術,建設以管網數據采集與監視控制系統(SCADA 系統)、地理信息系統(GIS 系統)、仿真系統為一體的三維管網信息管理平臺,可科學管理管網資源及相關的管網信息,實現整個管網的協調與統一,可以實現在各部門同時查閱、更新管網信息,提高管網信息利 用的效率。

 

以數據倉庫為數據存儲模式,將不同系統、不同業務數據多源異構數據融合到數據庫中,實現數據的 集中式管理,采用分布式數據總線方式實現數據的共享,解決了數據多源化、不統一的局面。

 

大數據分析是指對規模巨大的數據進行分析。大數據技術包含數據倉庫、數據安全、數據分析、數據 挖掘等熱門技術[3]。智慧水務必須將通過水聯網采集的海量信息在云平臺上利用大數據分析技術完成海量數 據的分析、預測、決策,以更加精細和動態的方式管理水務運營系統的整個生產、管理和服務流程,使之更加數字化、智能化、規范化,從而達到“智慧”的狀態。

 

4.平臺實現的主要功能

4.1 建立數據倉庫

通過構建專業的數據中心體系,提供數據存儲服務。存儲來自不同數據源的數據(SCADA、營業 MIS、管網 GIS、資產管理級各運營管理系統等的數據),通過數據索引設備實時從所有數據、全文、基礎數 據、所有海量等數據中抽取熱點數據生成索引,從而實現對結構化和非結構化數據、網絡原始數據和工作業務數據、基礎數據和動態更新數據的統一管理,并通過服務接口向上層應用提供統一的、高效的數據訪 問服務。

 

4.2 搭建展示平臺

通過數據集成平臺和應用集成平臺共同組成了企業級綜合展示平臺。通過集成現有及待建的信息系統,

 

組成核心管理平臺;通過實施 ESB 企業服務總線,建立集成、運行和管理水務的企業級綜臺展示平臺;通過將管理平臺中的數據整合,服務于水務集團管理系統,建立高度集成化的信息門戶。

 

在綜合展示平臺中展示通用運行監視畫面(生產、調度、營業、0A、GIS、報裝、表務等信息系 統)、KPI指標曲線圖(要求KPI 指標圖可靈活設定參數)、各類報警發布和數據報表。

 

4.3 實現智慧調度管理

建立了智慧調度管理平臺,將實時監控、指揮調度、數據分析、決策支持有機地結合起來,在管理層和自動化控制層之間起到承上啟下的作用。系統以工業實時歷史數據庫為數據共享、分析、交換的基礎平臺,幫助調度管理人員快速、準確地掌握供水生產和管網輸配情況。通過統計分析,指導生產調度,及時準確生成統計分析報表。

 

實現了生產調度的數據采集、處理、存儲、展示、報警,完成調度系統的統一數據管理;建立從原水 至用戶的統一調度管理平臺,通過各參數預測模型、運轉模型、調度運行預案庫、事件管理模式、具體方案評估系統等,綜合運算給出優化調度方案來輔助調度決策;實現在線調度,獲取SCADA系統當前數據,預測根據約束條件壓力、水量等配置操作預案,驗證操作預案的可行性及其優化程度,給出完整的預案提 供調度,發出調度指令等;快速提供準確的供水管網信息,具有管網數據與圖形數據管理、數據快速查詢與統計、事故緊急處理、模擬分析等功能,通過GIS系統、外勤管理系統、表務管理系統、工程管理系統等,能夠直觀查清供水管網現狀,實現供水管網日常業務操作總體監控,提高供水管網的管理效率、質量和水平,為管網管理業務、管網運行監控、績效考核等提供準確的、精細化的基礎信息。

 

以實時監測數據庫為數據共享、分析、交換的基礎平臺,匯集了原水泵站、凈水廠、加壓泵站的工藝運行參數,以及管網流量、壓力、水質監測參數,實現對取、凈、配運行數據的存儲、展示、報警等融合體系,幫助管理人員快速、準確地掌握生產情況,實現從源頭到的管理。

5.結語

智慧水務平臺從水務數字化、信息化入手,立足現狀,強調實時感知、全面整合、智慧應用和協同運 作,充分運用物聯網、云 GIS、大數據分析、三維實景技術、SOA 架構等技術優勢,構建新一代水務綜合 信息管理平臺,可實現系統融合、資源共享的目標,加快推進水務現代化建設。智慧水務是針對涉水事務 綜合管理的復雜系統,涉及多方面、多層次、多要素資源的整合、集成、開發和利用,需投入較大的人力、物力、財力,開發周期較長。目前,智慧水務平臺建設還處于起步階段,需要有關部門統籌協調頂層設計、整合信息資源。要充分整合利用各單位、各部門積累的數據資源和軟硬件資源,統一規劃、統籌建設,提高數據資源、網絡資源和應用系統等資源整合和綜合利用水平,在統一的智慧水務框架下,開展信息化建設,增強公共服務水平。

 

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