智慧水务“一体化管控”云平台

农村供水工程供水设施信息化管控平台设计分为两大部分：

一、供水设施信息化管理系统平台，包括：供水设施基础信息管理、GIS地理信息检测、供水动态数据釆控系统、设施视频监控系统，水量监测系统，生产监督管理、日常维护管理，服务平台；

二、供水设施管理维护系统，重点为供水设施的日常维护、运行管理、设备的启停操作、供水全过程的动态及连锁控制，供水过程动态报警，突发事故应急处理等。

图3-1平台架构图

（1）建设供水设施信息化管理应用支撑平台。以满足供水设施信息化管理业务在应用中复杂性、个性化的需求，构建供水设施信息化管理应用支撑平台，为业务应用搭建及运行提供支撑环境。

根据目前供水设施信息化管理系统的运行管理需求，建立供水设施信息化管理综合平台，按照权限，可以实时查看各个乡镇村镇的水源，供水设施，供水过程中各环节的日常管理，获取各个水源地，供水设施，供水水量，安全供水等运行情况;建立覆盖水源设施的视频远程监控系统，完善应对供水异常事件的预警管理。运用现代化计算机软件技术，通讯技术，网络分析技术，加密技术，数学模型分析等实现管理高效智能，供水安全便民的服务。

（2）构建供水设施信息化管理业务应用。包括：基本信息管理、视频安全监控、维修管理、供水决策支持、供水应急管理、农村水源地管理、农村水井监控、农村供水水量监测。

（3）数据监控服务中心。开展平台硬件、软件统一接口集成。通过数据交换管理软件、数据集成中间件，以数据汇集和集成的方式整合系统相关的数据资源，通过应用集成整合各类业务应用。

3.2.2.2设施管理业务功能

1.可视化系统界面展示

图3-2可视化监控图

2.远程监测供水各环节，实现信息化升级改造

实时采集各供水站水源井、供水站、泵站、高位水池、二次增压泵站到管网各环节仪表设备数据的运行状态，通过光纤/4G/5G/NB-IoT网络远传至信息化管理系统平台，全面实现供水信息化。

3.蓄水池水位监测

在各蓄水池设置监测点，防止人为或者动物破坏，实时监测水位变化情况，防止因水位的变化导致的供水事故及损失，监测点安装采用物联网技术的无线智能液位采集设备，利用太阳能供电系统进行供电，理论上续航时间不小于15天。无线智能水位采集终端应具备4G和LoRa两种通讯模式，方便无线组网及与云端服务器建立数据交互；建立云端网络化视频服务器，可以方便的通过手机或者移动端实现视频化监控查询。

                                 图3-3蓄水池水位监测图

4.流量监测

实时监测并展示水源地取水水量信息，结合蓄水池需水量信息，统计供水水量，及设备的运行时段，提高供水保障率。结合蓄水池液位监测数据，统计出供水量的季节性，时段性趋势。

实时监测并展示水泵等供水设备的运行状态，包括：运行状态、停止状态、故障状态，并通过软件平台可远程对水泵下发指令，包括：启动命令、停止命令、模型参数性钙、运行参数修改等。

图3-4水泵监测及控制图

6.供水决策管理

根据供水水源地季节性水质变化情况，实时调整供水时间，供水策略。

7.管网GIS 地理信息系统

通过GIS地图的直观展现，可以实时看到供水设施的分布，监测点数据等信息。在GIS电子地图上可集中显示的数据有：供水流量、水源地水位、蓄水池液位、取水泵运行状态等，系统对供水设施的维护、查询、统计分析、决策 指挥、供水服务提供基础信息支撑。

图3-5地理信息系统

8.设备管理

1）系统能够对在网运行设备进行增删改查，包括维保记录的填入等。

2）能够查看设备的运行状态，自检信息。

3）能够远程修改设备的运行参数，设备重启，远程升级等，方便设备维护。

4）能够及时接受和查看设备报警实时信息和历史信息。

5）方便设备分组管理。

6）方便设备间关联设置，修改供水设备连锁模型。         

9.供水设施视频监控

在取水泵房建立视频监控点实时监测设施的安全情况；建立云端网络化视频服务器，可以方便的通过手机或者移动端实现视频化监控查询。

图3-7视频监控

   10.异常自动报警、以便及时发现处理

压力异常、液位异常、流量不足、设备故障、水质超标、监控异常等，现场监控终端立即自动报警至监控中心。

11.专用手机端管理软件

通过手机管理软件，可实时查看供水设施相关数据，管网压力、水池液位、水泵运行状态、消毒设备运行状态及投加参数等信息，并能实时远程控制水泵启停、阀门开关及相关设备参数的配置。

3.2.2.3供水设施运行管控

1.自动化运行

通过监测水源井、蓄水池的液位的高度，利用液位的高度动态控制水泵的启动停止，达到无人值守供水全自动化。水源井、水源地一般距离高位水池距离较远，故可应用“万物互联”的思路，通过无线电及网络技术实现污水泵和高位水池的联动，在高位水池液位低的时候，自动启动取水泵该高位水池送水，在高位水池液位高的时候，自动停止取水泵，以免造成水资源的浪费及其他相关损失

2.手动控制运行

供水设施管理人员也可通过微信小程序远程操作现场的设备，并实时查看设备的运行情况。如，取水泵的启动、停止操作，取水泵的实时运行状态（运行状态、停止状态、故障报警）；阀门的打开、关闭，阀门的状态（开到位、关到位）。

3.多样化监控平台

设计现场总控室无线数据接收报警终端、手机微信小程序、供水信息化云管控平台三种方式实现对供水设施的监管及管理。无线数据接收报警终端主要配置给供水设施的管理单位，能够起到实时查看供水情况，异常声光报警，报警设施、报警内容等信息提醒等功能；手机端微信小程序主要具备的功能有对手机的适配性好，可查看供水设施实时运行情况，查看供水设施资料库信息（包含设施所有单位，负责部门，管理人员，联系方式等），供水设施历史数据，供水设施曲线，实时异常报警内容等；供水信息化云管控平台可通过GIS地图查看所有的供水设施分布情况、设备工作情况、数据汇总展示、数据分析报表生成、设备管理、设施资料库、设备资料库、日常维护资料库、人员管理资料库、实时报警、实时预警、日志等等。

3.2.2.4供水设施信息化管控体系建设

1.监测点布设

根据本次韩城单村供水站的供水模型，可详细的分为以下几种类型：水源井、取水泵状态监测及控制、蓄水池液位、，主要供水设施视频监控。

2监测点信息采集

水源井管控：安装无线水泵综合管控终端，采用AC220V供电，实时采集取水泵远程就地信号，运行/停止状态信号、故障报警信号，并可接收来自PC端和微信小程序端的启/停泵指令信号，控制取水泵的启动或停止，该终端应具备模型建立集运算能力，可根据接收到的蓄水池液位信息，按照预设模型自动控制水泵的启停，从而实现供水设施各部分的自动连锁运行，该终端通过4G无线通讯方式接入整个无线组网网络系统中，除上报自身数据信息外还可接收来自该无线网络系统中的相关数据信息。

管网流量信息：新建流量计井，安装无线流量采集终端及电磁流量计，采用太阳能供电系统，实时采集流量计的瞬时流量数值、累计流量数值，通过4G无线通讯方式接入整个无线组网网络系统中，并上报自身的数据信息。

蓄水池液位信息：安装无线液位采集终端，通过4G无线通讯方式接入整个无线组网网络系统中，并上报自身的数据信息。

蓄水池管控：安装无线管控终端，采用太阳能供电系统，通过4G无线通讯方式接入整个无线组网网络系统中，并上报自身的数据信息。管控终端采集蓄水池的液位信息，阀门状态信息等，并按照设定的运行模型，根据蓄水池本身液位的变化自动控制阀门打开或关闭，从而实现蓄水池自动补水的功能。同时管控终端接受来自电脑端及手机端的控制指令，参数修改指令，实现远程人工干预下的运行。