一、政策分析

随着城市化水平的发展，供水问题越发凸显，在全国水利发展十三五规划中就供水能力、自来水普及率、工程供水率、饮水水质提出要求，福建省结合自身发展现状，围绕十三五规划提出关于做好十三五农村饮水安全巩固提升工作的通知以及提升城市供水水质三年行动方案，其中包括建立区域水质监测网络和共享平台、加快城市供水信息化，加快管网信息化建设等。 2019年全国水利工作会议上，水利部部长鄂竟平指出2019年要继续打好水利工作攻坚战，其中，第4点提到要打好农村饮水安全巩固提升和运营管护攻坚战，从建得好、改得好、管得好三方面都提出了具体要求。

二、现状分析

感知层面：采集覆盖不全，手段落后，无法实时感知；

数据层面：缺少统一的数据标准和传输规范；

数据分散、重复建设，尚未建立数据共享交换体系；

应用层面：信息化基础薄弱，信息系统不健全；

缺少数据深度分析以及与业务逻辑的内在耦合；

在监控调度、资产运维、客服热线等很多方面均尚未建立信息系统；

管理层面：信息化管理机构和管理制度不健全；

工程规模偏小、地域分散、数量庞大、权属单位多、需求变化快

输水、净水、配水、调水管理水平低，监测设施不到位，管网老化，漏损严重

采用大城市供水的监测、调度、管理模式，建管运维成本太高，传统的供水管理模式难以快速应对复杂多变的情况

三、总体设计

本着 “标准先行、数据开放、多维采集、资源整合、协同管理、特色建设”的原则，在水务业务梳理和分析的基础上，按照智慧水务顶层设计的思路，借鉴目前建设经验，初步搭建了智慧供水总体架构，包括物联感知体系与自控体系、传输网络、数据资源、支撑服务、综合应用、服务对象、运营环境体系及标准保障体系8大部分。

四、平台架构

采集贯穿从 “原水-引调水-输水-制水-配水-用水”全过程，涉及实时监测、设备自控、安防监控三部分。和传统的监测手段相比，利用物联网技术构建智能深度、全域覆盖的感知体系，确保信息互通和资源共享。

基于 NB-IOT物联网，充分利用移动通讯和工控自动化技术，在整合现有站网资源和监测体系的基础上，通过规范第三方接入和设备标准操作指令集，实现水务物联网设备的统一管理，实现对水量、水位、流量、水质、压力、工况、视频图像等信息的智能采集，形成以物联网为技术支撑的水务数据采集监控体系。

五、建设内容

5.1、调度中心

第一部分建设为机房环境和存储与计算资源建设。鉴于信息化基础设施薄弱，专业人才与运行维护资金不足，可考虑后两个方案，以租用云服务的方式进行集约化建设；也可在顶层设计与规划的基础上选择自建生产调度中心。

第二部分建设为会商中心及中控室建设，主要包括大屏显示系统、信号切换系统、高清摄像系统、视频会议系统、会议扩音系统、数字会议系统、集中控制系统、视频监控系统

这些子系统，与公共服务与应急系统对接，最终构建一个平战结合、预防为主的调度中心。

5.2、信息采集（与控制）体系

●   实时监测

水源：水位、水量、水质

提升泵房：运行状态、设备功耗

水厂/输配水单元：水位、流量、压力、设备运行状态、水质、阀门开闭状态、设备功耗

用水分支点：流量、压力、预付费远传监控

●   设备自控

提升泵房/水厂：水泵远程启闭控制

净水单元：对净水各流程的自动化设备进行自动化控制

输配水单元/用水分支点：阀门远程启闭控制

●   安防监控

水源/水厂：视频监控、入侵报警

5.3、通信网络体系

县级网络拓扑结构采用三级防火墙，从而确保数据和应用安全；

水源地网络：

●  可通过自建有线网络来传输视频监控数据（水厂附近的水源地）

●  采用ADSL/VPN、电台等方式建设传输网络（距离水厂较远的水源地）

管网监测：

●  采用运营商2G/3G/4G SIM卡，通过基站传输数据到县数据中心采集服务器，再通过县采集服务器同步到省中心采集服务器。

水厂局域网络:

●  各水厂均配置一台防火墙完成三层接入，一台 POE交换机(供电)接入高清摄像头或PLC设备，并通外挂磁盘存储视频数据，以确保省集团或县公司随时调用视频；

●  水厂内自动化部分网络采用工业以太环网，独立运转生产调度、控制部分，上传数据部分，通过控制台，将所需数据通过县网络专线上传到省数据中心；

●  建议带宽为100M以上，部署方式有自建网线、自建无线、租用运营商线路.

水表远传:

●  通过无线或有线方式在小区内汇总，再通过运营商2G/3G/4G SIM卡信号上传数据中心省集团数据中心采集服务器.

5.4、数据中心

数据中心的首要任务就是建立一套统一的数据标准（，包括……），在此基础之上，搭建统一数据模型，提供统一数据共享交换服务

5.5、综合应用平台

●   采用自主研发的水质扩散模型、给水模型、管网漏损模型和供水优化调配算法进行水量、水质预测和评估，为水资源优化配置、应急调度提供高时效的调度决策依据；

●   全流程一体化在线监控各业务单元运行情况，快速获知供水生产经营和管网运行维护状况，多维度全方位展现业务统计结果，识别管理薄弱环节，提升运营管理水平；

●  研发配套移动应用，支持水厂、泵站联合调度指令的下发与跟踪、问题上报，支持移动化运维与巡检，实现工单的无纸化流转；

●   对各类供水管网资产进行统一管理，支持普查数据的无缝导入，可进行管网与三维实景的仿真显示和三维管网展现，实时监控管网运行状况，为爆管、漏水事故的抢修维修提供最优方案，运用水量平衡分析方法，自动计算漏损率和产销差率，提高检漏效率，降低产销差；

●  结合热线电话、网络、和用户面对面等方式，为社会各界提供服务，全天24小时接受市民的咨询和投诉；

●  为公众提供实时水质情况、水费查询、水费缴费、投诉建议等内容，为公众缴纳水费提供便利途径，为提升水务公共服务质量提供建言献策平台。

5.6、供水综合应用平台

围绕水务企业战略发展目标及水厂、管网、二次供水设施等安全生产要求及经营目标，整合大数据和 GIS地理信息、物联网技术，以更加精细、科学和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理、运维和服务流程，实现经济效益和社会效益的不断增长。

5.7、移动APP

作为水务生产管理与服务的辅助工具，服务于水务公司与水厂的领导和基层工作人员。

●   面向管理者：实现对整个供水业务的运营监控管理，并提供不同主题的决策分析结果，包括综合、生产、能耗、水质、设备和管网六个主题。为管理者提供依据供水绩效完成情况分析，提供节能降耗策略，识别高能耗问题水厂，不仅有利于对水厂的统筹管理，也便于管理者随时掌握和指导下属公司的生产经营活动。同时，提供的在线实时感知数据及报警信息有助于管理者在户外对突发事件的掌握与远程决策。

●   面向基层工作人员：用于接收计划任务、临时任务、调度指令、轨迹跟踪、报警定位与排查、问题反馈、远程呼叫指导、智能抄表等，有助于提高基层工作人员的工作效率，同时便于管理者对基层工作人员的绩效考核。

5.8、一个门户

业务应用门户：

●  各种应用系统和数据资源的统一访问入口；

●  实现各种应用系统跨数据库、跨系统平台的无缝接入和集成；

移动应用门户：

●  实现水务业务的移动式办理，提高办事效率；

●  按需推送各类信息，提高消息获取及时性；

信息服务门户：

●  社会公众进行相关业务受理和交流互动的窗口；

●  实现信息公开透明，业务办理方便、快捷；

微信公众号：

●  为用户增加消息获取的多种渠道；

●  侧重服务于社会公众，实现一网通办，主要包含微自助、微资讯、微生活、微客服四个模块；

六、技术优势

6.1、专业模型库应用

构建水务专业模型库，涵盖供水管网水质模型、给水模型、管网漏损诊断模型、管网水力模型、供水优化调配算法、管网健康状态评估算法、应急事件评估算法等；

6.2、多维可视化

数据与时空融合的大数据可视化挖掘；

模型耦合+1D/2DGIS+无人机倾斜摄影+三维仿真/VR，实现动态高仿真模拟；

6.3、业务全面、协同作业

产品以原水 - 输水 - 制水 - 供水 - 排水全过程为主线，覆盖供水生产管理、供水安全、监控调度、营业收费、客服运营、数字管网、污水回用、协同办公等全业务流程；

6.4、Web 组态开发系

提供丰富多样的可视化组件，采用拖拽式自布局，实现水厂工艺化流程数字可视化。基于 3D 和仿真技术实现厂管网动态仿真模拟。

七、价值效益

7.1、经济效益

●  低成本运营：

设备管理系统：提高设备使用率15～30%，维修费用降低10～20%，延长设备生命周期20%以上；

管网优化调度系统：提高水质、控制压力、减少爆管，提高15～30%的调度效率，节约10～15%的电耗；

管网漏损管理系统：提高漏损管理效率20～30%，减少漏损2～5%，延长管网生命周期15%以上；

决策指挥应用系统：提高企业综合管理决策效率20～50%。

●  考评指标：

增加水费回收率

降低管网漏损率

降低产销差率

提高生产管理效率

7.2、社会效益

保障供水安全

提高供水水质

改善供水服务