解决方案

智慧水务系统

日期:2018/8/29 10:18:44 人气:386

提供商:山东建华阀门制造有限公司 

1. 总体目标

    以云计算、大数据、物联网和移动互联网等高新技术为支撑,通过信息资源整合、优化结构、创新商业模型和优化管理流程,提升服务水平和精细化管理支撑能力,用2-3 年时间,打造全面感知、广泛协同、智能决策、主动服务的智慧水务平台,实现诸城供水生产数字化、管理协同化、决策科学化、服务移动化。

1.1、全面感知

    运用 NB-IoT 或者 LoRa 通信技术,建成低功耗水务物联网感知网络,实现数据感知-传输-接收-存贮-应用,低成本解决市政管网系统监控设备的仪器运行、数据采集与存贮、信号传输等问题。并对全面监测和感知数据进行融合、分析和处理,与业务流程智能化集成,继而主动做出响应,促进智慧水务各个关键系统高效运行。

1.2、广泛协同

    通过智慧水务信息平台建设,实现平台间和系统间的互联互通,数据的共享和流程的协同。实现供水跨部门、跨企业的互为融合、互为协同。从而提高生产效率、经营效率、管理效率和服务效率,实现诸城供水的高效运营,以达到降本增效。

1.3、智能决策

    基于云计算技术,通过智能融合技术的应用实现对诸城供水信息系统产生的海量数据的存储、计算与分析,实现大数据时代下人对数据的智能分析,通过人的“智慧”参与,系统根据不同的主题、不同的指标、不同的展现方式提供企业决策者需要的信息,从而大大提升企业正确决策的能力。

1.4、主动服务

    利用物联网、无线网、移动互联网等先进技术,使相关服务信息能够迅速传递到每个需要知悉的人员以达到系统支撑的主动服务。通过智能服务系统的建设,使整个服务过程可视化、可管理、可追溯,实现客服服务的主动化,从而实现对客户服务能力提升的有力保障。

2. 主要任务

    智慧水务建设主要包括智慧水务感知层、智慧水务生产管理层、智慧水务经营管理层、智慧水务决策层和智慧水务技术体系。

2.1总体架构

    推进智慧水务建设,既是智慧城市建设的重要内容,也是促进诸城供水新一轮发展的必然要求,有利于提升供水企业精细化管理和服务水平,更好地满足社会、百姓的需求。

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图 2- 1 智慧水务平台总体架构图

 

2.2 实施技术路线

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图 2- 2 智慧水务平实施技术路线图

 


2.3智慧水务感知层

2.3.1 建设目标

    运用 NB-IoT 或者 LoRa 通信技术,建成低功耗水务物联网感知网络,实现数据感知-传输-接收-存贮-应用,低成本解决市政管网系统监控设备的仪器运行、数据采集与存贮、信号传输等问题。


 

 

 

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图 2- 3 低功耗水务物联网感知网络运行构架

 

2.3.2 技术方案

    将传感器、数据采集与无线传输模块(数传模块)、电源模块组成的监测模块耦合安装于阀门/消火栓上构成监测阀门/消火栓;监测阀门/消火栓按数传模块的不同分为“路由阀门/消火栓”和“网关阀门/消火栓”;“路由阀门/消火栓”采用低功耗近距离通信手段,通过多跳接力的方式将监测数据汇总至“网关阀门/消火栓”;“网关阀门/消火栓”通过 NB-IoT 或者 LoRa 低功耗网络将数据打包远传至数据中心。为保证接力多跳网络各节点电耗一致,采用“等数据量双向交替”的数据传递形式。该技术通过低功耗 NB-IoT 或者 LoRa 通信网络构建一套低成本、网络化的监测系统,特别适用于规模庞大的城市给水管网监测。

 

 

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图 2- 4 低功耗水务物联网感知网络概略图

 

2.3.3 实施方案

实施方案一

    适用于单条道路,在一定距离内无道路交叉的情况。两个网关阀门/消火栓之间的路由阀门/消火栓设置数量由通信距离、数据传输量等实际因素决定。假设网关阀门/消火栓 A、B 之间设置有 5 个路由阀门/消火栓。路由阀门/消火栓采集数据由接力的方式传递至网关阀门/消火栓,采用“等数据量双向交替”通信方式,即先按“1-2-3-4-5-B”方向传递,由 B 将数据汇总远传至数据中心;当达到设定的数据量时,改为反向传递即“5-4-3-2-1-A”,由 A 将数据汇总远传至数据中心,如此循环往复。这种方式使得采用电池供电的路由阀门/消火栓承担了相同的任务与功耗。

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图 2- 5 实施方案一

 

2、实施方案二

适用于交叉道路的情况。

一般设置路口的阀门/消火栓为网关消火栓,其余位置设置为路由阀门/消火栓。两个网关阀门/消火栓之间的路由阀门/消火栓设置数量由通信距离、数据传输量、消火栓间隔距离等实际因素决定。本例假设网关阀门/消火栓 A、B、C、D 之间各设置有 5 个路由阀门/消火栓。路由阀门/消火栓采集数据由接力的方式传递至网关阀门/消火栓,采用“等数据量双向交替”通信方式,即先按“1-2-3-4-5-B”,“6-7-8-9-10-C”,“11-12-13-14-15-D”,“16-17-18-19-20-A”方向传递,B、C、D、A 将数据汇总远传至数据中心;当达到设定的数据量时,改为反向传递即,“5-4-3-2-1-A”,“10-9-8-7-6-B”,“15-14-13-12-11-C”,“20-19-18-17-16-15-D”,A、B、C、D 将数据汇总远传至数据中心,如此循环往复。这种方式使得采用电池供电的路由阀门/消火栓承担了相同的任务与功耗。

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图 2- 6 实施方案二

 

 

2.4 智慧水务生产管理层

    建设智慧水务生产管理层,实现对供水整个生产过程和管网过程的全程监控,充分保障水质、水量和水压要求,确保供水的生产安全、经济、合理,打造智慧生产链,实现生产管理数字化,创建健康安全、高效节能、绿色环保的现代化水务产业。

2.4.1 管网 GIS 系统

2.4.1.1 建设目标

    供水管网 GIS 系统是集输入、编辑、管理于一体的综合管理系统。该系统能快速提供准确的供水管网信息。并具有管网数据与图形数据管理、数据快速查询与统计、服务发布与管理等功能。借助供水管网地理信息系统,能够直观查清供水管网现状,实现供水管网管理的全系统操作,提高供水管网管理的效率、质量和水平。它将作为供水的最为重要的基础服务平台,为管网管理业务,管网运行监控,工程项目管理等业务提供地形图和管网信息服务。具体建设目标如下:
1、以地理信息技术为支撑,以地面建筑物空间和属性信息以及地下管线空间和属性信息作为基础数据资源,建立供水管网地理信息系统,方便、安全地对基础地形和管线数据库中的图形数据和属性数据进行统一管理。
2、提供网络地图数据平台的接口定义,包括其他管线的共享应用接口定义,把以上各类信息和水表、小管、高层等信息也逐步集成到平台上,并进一步深化管网数据的层次和细节,实现供水信息的统一管理,有利于信息资源共享。
3、建立统一的图纸管理标准,规范图纸管理,构建完整的图纸资源信息共享服务平台,支持图纸管理全过程的信息化处理,最终实现业务管理模式向服务管理模式转变。

 

 

2.4.1.2 功能构架

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