农村水厂信息化.pptx

,农村水厂信息化,研讨内容,1,农村饮水安全巩固提升工程“十三五”规划大纲要点：加快信息化管理手段的应用步伐，以信息化促进农村供水工程管理的现代化，提高行政监管能力、污染防治能力、工程运行效率和水质达标率。,1.1 要求,农村水厂信息化概述,1,规模化供水工程的发展和城乡一体化供水工程的建设，供水系统更加复杂和庞大，制水工艺过程的复杂过程和精细化要求、用户对自来水水质和供水单位的服务要求、供水单位对合理控制成本的要求也会越来越高，政府监管的力度也会越来越强，农村供水工程的运行与管理工作将面临到新的挑战。要应付这些挑战，就必须提高供水系统的可预测性和可控制性，而采用自动化和信息化技术就是有效的手段之一。,1.2 必要性,农村水厂信息化概述,1,1.2 必要性,农村水厂信息化概述,1、从安全性而言：实施供水自动化、信息化监管是保障安全供水的重要 手段。更好地为水厂整个供水工艺服务，保障供水安全。及时发现供水的变化情况，减少安全事故的发生。为第一时间采取处理措施提供可能，消除安全隐患。,1,1.2 必要性,农村水厂信息化概述,2、从经济性而言：实施供水自动化、信息化监管是提升水厂运行效益的重 要途径。数据采集由现场、人工行为变为远程异地、自动化。减少水厂运行管理人员的数量和工作量。降低管理成本，提高工作效率，提升经营效益。3、从行业管理而言：实施供水自动化、信息化监管是丰富行业管理监督手 段的重要措施。,1,1.3 概念,农村水厂信息化概述,自动化和信息化的概念不完全相同，但它们之间并无严格的界限。自动化着重于生产过程，强调由手工操作变为无需人工介入的过程，它是生产过程的信息化。信息化则覆盖生产、经营管理、服务等领域，强调信息的综合利用，它的含义更加广泛。在一定的意义上来说，前者是后者的基础，后者是前者的扩展和延伸。,1,农村水厂的信息化是采用先进成熟的计算机信息处理技术、自动控制技术、通信网络技术、传感技术、供水工程技术，通过现地监测、控制等自动化设施建设，对水厂设施运行状态和各种信息的自动远程监测和控制，完成对生产运行全过程的管理。,1.4 建设内容,农村水厂信息化概述,1,1.4 建设内容,农村水厂信息化概述,1、水厂级监控系统（水厂的采集控制系统）是水厂信息化建设的基础单元，除了承担水厂基础数据的采集、分析处理、根据分析结果对设备远程控制任务外，为保障上级管理部门的日常管理要求，还应能实现日常业务管理数据上报。2、水厂信息管理系统（包括县、市、省、部区域监管系统）此部分面向的用户包括水厂监控中心、县级管理分中心、市级管理分中心和省级管理中心。各级用户根据管理级别和管辖范围的不同，负责辖区范围内的供水系统安全状况的监督、管理、调度、指导和信息查询功能。,2,去年，中国农业节水和农村供水技术协会组织了农村水厂信息化应用情况调查，旨在进一步了解有关情况，查找问题，提出对策措施和建议，为推进我国农村水厂信息化应用提供参考。,2.1 应用情况调查,农村水厂信息化应用情况,2,2.1 应用情况调查,农村水厂信息化应用情况,1、本次调查的主要内容：水厂建设总体情况，包括水源、净水工艺、供水规模、供水人口等；农村供水信息化建设遵循的法律法规和技术标准；水厂信息化建设情况。包括总体情况、信息化系统总体框架设置、子系统的组成与功能、上位监控系统的内容、信息化系统的运行环境等；水厂信息化运行与维护情况。包括人员情况、规章制度建立情况、运行维护情况等；农村供水信息化应用效益情况；,2,农村水厂信息化应用情况,2.1 应用情况调查,2、调查成果主要包括三方面内容：农村水厂信息化应用现状，包括信息化系统的建设、运行与维护情况及存在的主要问题；解决农村水厂信息化应用问题的对策建议；下一步农村水厂信息化建设构想。,2,2.1,农村水厂信息化应用情况,2.1 应用情况调查,3、被调查水厂基本情况 调查的15处水厂均为规模化水厂。设计供水规模：0.15万m3/d13.70万m3/d，生产运行正常。运行管理主体：以县级水利部门为主，个别水厂由企业管理。供水水源：包括地表水和地下水。各水厂的给水系统工艺方案和水处理工艺基本合理。供水单位人员基本经过业务培训。多数水厂的经营财务状况以基本持平为主，个别水厂为盈利或亏损。,被调查水厂基本情况,2,4、遵循的法律法规与技术标准被调查地区农村供水信息化建设所遵循的法律法规与技术标准较多，也不大一致。遵循的法律法规主要有：中华人民共和国水法；中华人民共和国水污染防治法；中华人民共和国标准化法；中华人民共和国水文条例；中华人民共和国水利工程管理条例；中华人民共和国城市供水条例等。,农村水厂信息化应用情况,2.1 应用情况调查,2,遵循的技术标准主要有：自动化仪表工程施工及验收规范、可编程仪器的数字接口、给水排水仪表自动化控制工程施工及验收规程、安全防范工程技术规范、视频安防监控系统工程设计规范、村镇集中式供水工程自动控制系统设计规范、给水排水设计手册、生活饮用水卫生标准、村镇供水工程技术规范等。,农村水厂信息化应用情况,2.1 应用情况调查,2,5、水厂信息化建设总体情况 15处水厂采用的信息化系统均为集散式控制系统，基本能够满足各水厂目前设置的自动化监控需求。水厂间信息化系统建设的程度明显不同，效率差异也较大，大部分水厂只是在供水系统的部分单元设置了部分的自动化监控项目，不能全面实现自动化处理和应急处理，管网的预警、报警功能待加强。大部分水厂自动化监控系统为近几年建成。投资规模28.81200.0万元/处。资金来源主要为政府拨款和自筹。,农村水厂信息化应用情况,2.1 应用情况调查,2,2.1 应用情况调查,农村水厂信息化应用情况,2,2.1 应用情况调查,农村水厂信息化应用情况,2,农村水厂信息化应用情况,2.1 应用情况调查,2,2.1 应用情况调查,农村水厂信息化应用情况,6、县级农村供水信息化管理系统总体情况 县级农村供水信息化管理系统建设刚刚起步，数量较少，监管的内容也较少。山东省昌乐县农村饮水安全管理信息系统：于2016年7月刚刚建成，采集信息内容的设置为所辖水厂的水厂用电量，出厂水的水量、水压和水质，管网的压力、流量、消毒剂余量和用户用水量。系统投资311.0万元。四川省岳池县农村供水中心集中控制管理系统：于2015年4月建成，采集信息内容的设置为所辖水厂的水厂用电量，出厂水的水量、水压和水质，管网的压力、流量、水质，加压站水泵的运行参数、电参数、耗电量和用户用水量。系统投资225.0万元。,2,2.1 应用情况调查,农村水厂信息化应用情况,2,2.1 应用情况调查,农村水厂信息化应用情况,7、信息化系统中子系统的组成与功能情况农村供水信息化系统中子系统的组成及功能差异较大。水厂信息化系统：有的子系统包含“供水自动化控制系统”、“水质在线监测系统”、“安防视频监控系统”、“实时监测预警系统”、“应急系统”、计量收费系统、财务收支统计系统、社会公众监督反馈系统和“手机APP等移动终端系统”等多个系统，有的水厂的子系统仅包含“供水自动化控制系统”、“水质在线监测系统”和“安防视频监控系统”3个系统。县级农村供水管理信息化系统：仅注重“供水自动化控制系统”、“水质在线监测系统”中有关信息的监管，如供水系统的供水水量、水质、水压和供水水泵的运行状况与耗电量。,2,2.1 应用情况调查,农村水厂信息化应用情况,8、上位监控系统内容所调查农村供水信息化系统具有异常报警、监测数据趋势分析与业务报表生成等功能，但各功能的开发水平尚较低。大多数系统的报警系统是针对配水管网的运行，对非工作人员闯入、消毒剂泄漏、液位等方面的报警系统尚没有开发。部分系统无法直接生成完全满足实际工作需求的报表，需要人工处理分析。,2,2.1 应用情况调查,农村水厂信息化应用情况,9、信息化系统运行环境所调查农村供水信息化系统运行环境的配置基本满足各系统的运行需求。硬件方面：各系统间的服务器配置差别较大，可能导致不同计算机之间的数据传递出现问题；软件方面：以常规软件为主，信息化软件使用偏少，软件更新较为迟缓，所用的查杀软件均以网络版、免费版为主，防护等级低；通讯功能方面：有的系统在数据传输过程中有时发生故障或无法通过短信、传真、警报等形式发送预警讯号。,2,2.1 应用情况调查,农村水厂信息化应用情况,10、信息化运行与维护情况调查的农村水厂、县级农村供水信息化系统均有专人管理，系统运行基本正常。人员基本情况 信息化系统操作人员的文化程度多数为高中及以下，少数为本科；从事信息化管理工作在2年以上的占50%。大部分系统操作人员经短期（1周以内）培训后，基本满足上岗需要。大部分的系统操作人员在紧急情况处理、系统维护和更新方面具有一定的困难。相对水厂信息化系统操作人员，县级信息化管理系统操作人员的文化程度和专业素质整体较高。,2,2.1 应用情况调查,农村水厂信息化应用情况,信息化管理规章制度建设情况 在调查的15处水厂、2处县级农村供水信息化系统的管理工作中，只有4处建有专门的信息化管理规章制度，其余或者没有规章制度，或者没有专门的规章制度。信息化系统的运行维护情况 目前，信息化系统的运行基本正常。但由于经费短缺、系统管理操作人员专业素质偏低以及信息化系统承建单位的后续服务机制不健全等，系统的维护不够及时和规范，长期正常运行可能会受到影响。,2,2.1 应用情况调查,农村水厂信息化应用情况,11、信息化应用效益情况 农村供水信息化的应用，在提高供水工作效率、水质保证率、运行管理水平和监管能力，减少劳动定员，节省运行费用等效益方面，总体上发挥了积极作用。由于各地供水工程自身的差异很大，特别是信息化系统的建设时间、功能、管理水平等也不一样，取得的效益差异较大。,2,2.1 应用情况调查,农村水厂信息化应用情况,2,1、系统硬件问题 水厂的系统硬件问题 监控环节薄弱 数据传输能力不强 硬件运行环境配置较低,2.2 存在的主要问题,农村水厂信息化应用情况,县级管理部门的系统硬件问题信息化监管设施的建设需要加强硬件运行环境配置较低,2,2.2 存在的主要问题,农村水厂信息化应用情况,2、系统软件问题题 水厂的系统软件问题 各自为政 功能不完善 县级管理部门的系统软件问题 实用性不强 功能不完善,2,2.2 存在的主要问题,农村水厂信息化应用情况,3、运行维护问题 运行维护难度较大 维护频率较低 4、行业管理问题题 缺乏明确的信息化扶持政策 缺乏行业信息化技术标准,3,3.1 建设依据,农村供水信息化建设构想,目前，与农村水厂信息化建设有关的主要技术规范有：村镇供水工程设计规范（SL687-2014）村镇供水工程验收规范（SL688-2013）村镇集中式供水工程运行管理规程（SL689-2013）生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006）地表水环境质量标准（GB 3838-2002）地下水质量标准（GB/T 14848-93）村镇供水工程自动控制系统设计规范DB11/T 341-2006 自动化仪表工程施工和验收规范（GB 50093-2002）电子计算机机房设计规范（GB 50174-93）等。,3,农村供水信息化建设构想,3.2 建设原则,农村供水信息化系统建设应遵循以下原则：先进性原则：使新建系统最大限度地适应今后发展和业务发展变化的需要。稳定性原则：系统正式投入使用后系统的故障率要低；系统运行发生故障不影响已有数据的安全；系统具有完善的系统维护功能。实用性原则：系统设计要适应监测管理工作不断深化与发展的需要；设备设计人性化，操作方便、上报数据准确。整体性原则：系统设计应注重整体规划，保证系统各环节指标的协调一致。,3,农村供水信息化建设构想,3.2 建设原则,经济性原则：设备选型要考虑安全、可靠、先进的同时，要考虑经济实用，要易于扩展升级、易于操作、易于管理维护、易于用户掌握和学习使用。可扩展性与兼容性原则：系统设计应保障在系统生命周期内能够与其主流技术相兼容，系统功能可扩充，并能够在不同规模、不同档次平台上运行。可靠性原则：系统设计应注重方案设计、设备选型、专业软件研发及实现技术的安全和可靠。,3,农村供水信息化建设构想,3.3 业务需求分析,3,农村供水信息化建设构想,3.3 业务需求分析,1、取水单元管理,地下水取水构筑物：村镇水厂的地下水取水工程主要有管井、大口井、渗渠和引泉池。地表水取水构筑物：在地表水取水构筑物中，由于地表水源的种类、性质和取水条件不同，地表水取水构筑物有多种形式。,系统要能够对不同类型的取水构筑物基础信息、设备基础信息进行管理，实时查询井泵流量、出水压力数据，设备运行状态信息，对水源井泵启闭状态进行远程的自动控制。,3,农村供水信息化建设构想,3.3 业务需求分析,2、净水单元（净水厂）管理：,系统要能够对净水工艺、净水设施信息进行管理，实时查询水质净化过程数据，并能根据水质处理效果对药剂投加进行调节；实现查看各类水池的水位信息，净水及供水设备的运行状态信息，供水水量、压力、水质信息，水厂用电量信息，对加压泵启闭状态进行自动控制。,3,输、配水单元管理的对象，一是输配水管道（网），二是管道上的附属设备与设施，如闸阀、进排气阀、止回阀、减压阀、泄水阀、消火栓等。,农村供水信息化建设构想,3.3 业务需求分析,3、输、配水单元管理,系统要能够实现对输、配水单元各类对象、设备信息进行管理，实时查询管网节点的管网流量、压力、水质信息等。,3,农村供水信息化建设构想,3.3 业务需求分析,4、售水收费业单元管理,预付费模式：需要在用水户处安装预付费控制模块，每个用户持卡到水厂购买水量。当用用户剩余水量低于设定值之后，软件会提示水厂管理人员，在配置短信猫等设备的情况下，可以对用水户提供短消息提示服务，当用水户剩余水量为0后，阀门就会自动关闭，停止供水。,3,农村供水信息化建设构想,3.3 业务需求分析,后付费模式：需要在用水户处，安装水量计量设备和远程传输模块，通过无线方式传输到水厂监控中心，水厂管理人员根据本月用水户的用水量数据进行收费。,无论采用哪种收费模式，系统要能够对用水户信息、设备安装信息进行管理，对用水户本月的用水量和水费征收情况的查询和汇总分析，并能够通过系统进行相关的票据打印。,3,农村供水信息化建设构想,3.3 业务需求分析,5、安全管理业务：,水厂的安全生产管理既是国家法规政策的强制要求，也是规范生产运行，保护劳动者和消费者身体健康，维护社会稳定的需要，在日常的管理中，要长期开展安全教育培训、定期进行安全检查。,要能通过信息化的手段，如安装视频监控和安防设备加强对水厂的安全管理。,3,农村供水信息化建设构想,3.3 业务需求分析,6、运营管理业务,水厂日常运营管理，需要按部就班地执行管理制度，执行过程中，要对各类记录信息进行记录和汇总分析，辅助进行水厂运营的决策分析。管理内容包括：水厂基本情况、日行运行记录、设备维修记录、构筑物维修记录等。,系统应能够对这些运营基础数据进行管理，并定期进行分类、汇总、找出生产经营管理中的规律和问题，进而辅助进行经营决策、制定经营计划和生产计划。,3,农村供水信息化建设构想,3.3 业务需求分析,7、行政管理业务：,管理机构都会涉及到行政管理业务，如与上下级单位的公文流转、水厂各项工程的档案管理、会议室管理、车辆使用、维修管理、财务管理、客服管理等。,系统要能够对各项行政管理事项进行记录、发送、查询和汇总分析。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,1、指导思想 在需求分析的基础上，以供水业务为核心，以自动化控制为重点，运用先进的信息采集技术、自动监控技术、通信和计算机网络技术、数据管理技术、信息应用与管理技术，建设一个以采集取水、净水、供水、输配水信息为基础，以通信、计算机网络系统为平台，以业务管理应用系统为核心的农村水厂信息化项目，满足相关业务的用户需求。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,2、系统架构,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,3、水厂级监控系统（水厂的采集控制系统）,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,常用的水量计量设备有机械式水表，超声波流量计，电磁流量计等。,3.1 水量采集设备选型,机械水表基本原理：根据叶轮转动测量流量优点：成本较低，精度一般；缺点：怕堵塞、怕叶轮磨损。安装条件：要求管段平直满足前10d后5d的条件。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,电磁流量计基本原理：根据电磁感应原理测量流速，计算流量。分类：一体式、分体式。优点：精度好，稳定性好；缺点：成本高昂；要远离强磁场和水泵电机等。安装条件：要求管段平直满足前10d后5d的条件。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,超声波流量计基本原理：根据水中声波传递测量流速，计算流量。分类：插入式、外夹式、管段式、卡片式。优点：成本中等，精度较好。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,对于取水单元水量数据采集：考虑到水中可能含有砂砾，所以不能采用机械式水表；根据安装位置、建设成本和计量精度要求，可选择安装超声波流量计或电磁流量计。,对于水厂出水后的水量数据采集：一般水质较好，根据安装位置、建设成本和计量精度要求，可选择安装机械式水表、超声波流量计或电磁流量计。,水量采集设备选择建议：,3,常用的水位采集监测设备有投入式水位计、雷达式水位计、超声波水位计等。,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,3.2 水位采集设备选型,投入式水位计基本原理：基本工作原理就是静压液位测量。液体介质中，某一个深度产生的压力就是测量点以上的介质自身的重量所产生的；优点：测量精度高；安装方便；信号可远传遥控；可以通过选择不同的材料抵抗各种介质的腐蚀；适合用于防爆场合；缺点：测量信号需要换算；无法测量超过125的高温介质温度；测量介质的密度必须均匀一致。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,雷达水位计基本原理：是利用电磁波探测目标的电子设备；优点：非接触式测量水位，精度不受水体密度变化影响，精度好，稳定性好；缺点：探头必须垂直对准水面，冰期和有水面漂浮物时测不到水位。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,超声波水位计基本原理：由声波的发射和接收之间的时间来计算传感器到被测液体表面的距离；优点：非接触式测量水位，精度不受水体密度变化影响，精度好，稳定性好；缺点：有温飘，水面漂浮物影响精度，要定时率定。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,水位采集设备选择建议：,对于地下水取水构筑物：一般情况下为管井或大口井，宜采用投入式水位计进行监测。,对于地表水取水构筑物：可以依据取水位置、建设成本选择投入式水位计、雷达水位计或者超声波水位计。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,3.3 压力采集设备,压力传感器的工作原理是由介质压力直接作用在传感器膜片上，使水管压力传感器膜片产生与介质压力成正比的细微位移，从而使传感器电阻发生变化，电子线路检测变化，并转换输出对应于这个压力的标准信号。在规定范围内，被测量值增加或是减少时，输出中出现最大差值。迟后指的就是输出信号变化相对于输入信号变化的时间延迟。,3,3.4 水质采集设备,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,供水水质在线监测的因子包括：温度、浊度、PH值、溶解氧、电导率、余氯等。目前国内外的水质监测设备都有比较成熟的产品，可以根据建设成本、运维成本和监测精度进行设备选型。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,3.5 电参数监测、工况监测,电参数监测主要包括：电流传感器、电压变送器、智能电量采集模块等，用于监测水厂的用电量、电流、电压、功率、功率因数等参数。工况采集监测设备主要包括：PLC可编程控制器、触摸屏控制器、I/O数据模块等，用于监测水泵、电机、加药设施、自控设备、阀门、开关等的运行状态。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,3.6 水泵远程控制,按时启闭或者根据水池高低水位等条件设置实现水泵的自动启停，避开电价和用电量高峰，节约运行成本。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,3.7 净水过程监控,在沉淀池出水口进行浊度监测，并根据监测结果对絮凝投加系统进行调整，从而实现对净水过程的监控。,混凝剂自动投配加药控制系统：可根据进水流量与浊度自动计算投加药量数量。系统采用PLC作为主控单元，提高系统运行可靠性与精确性。PROFIBUS-DP模块作为运程联机，进行生产数据交换与控制。,消毒剂自动投加系统：集吸药、反应、稀释、自动投加、低液位自动停机为一体。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,3.8 用水分支点监控,预付费控制系统在用水分支点处（如村头）安装超声波流量计、电动球阀、预付费远传监控模块，每个用水单位都需要到水厂购买水量，水厂工作人员能够实时看到每个单位的用水量情况，当用水单位剩余水量低于设定值之后，水厂会给用水单位相关负责人提供短消息提示服务，当用水单位剩余水量为0后，阀门就会关闭。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,3.9 安防监控,视频监控子系统视频监控子系统由摄像机、监视器、硬盘录像机、中央控制台等组成。所有摄像机同时将图像传送到水厂监控室，硬盘录像机实时纪录监控画面，实现录像存储7天。从安全和实用的角度，如下位置宜安装摄像机：水源及净水厂外调节构筑物处水厂办公楼至高点水厂大门口净水区域消毒间配水泵房水厂监控室,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,红外报警子系统红外对射报警子系统由主动对射红外报警器和报警主机组成。当主动对射红外报警器探测到布防区有人非法入侵时，将报警信号传送给报警主机，报警主机接收到报警信号后，发出警报（警铃、警灯、警号），提示值班人员，方便查找报警地点。每个水厂周界防范系统至少要设置6对主动红外对射探测器。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,3.10 数据传输方式,有线传输有线（RS-485）的方式传输，此种传输方式相较于无线传输具有较强的稳定性。但是传输距离有限，且受现场实施环境因素较大，有时需要采用地埋或架空的方式，从而导致施工成本的增加。理论上RS485的最长传输距离能达到1200米，具体能传输多远视周围环境而定。在传输过程中可以采用增加中继的方法对信号进行放大，最多可以加八个中继，也就是说理论上RS485的最大传输距离可以达到9.6公里。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,GPRS无线传输GPRS无线传输是基于移动通信系统的通信方式，具有覆盖广、网络能力强、性能稳定的特点，其优点是设备功耗非常低，传输费用相对比较低廉，传输率高，接入时间短，缺点是可能会发生数据包丢失现象。如果采用无线移动通信方式，可以直接租用通信服务商（如移动、联通、电信）现有的通信网。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,光纤通信光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。光线通信传输带宽大、稳定、可靠，适合于传输图形、视频等多媒体表现形式的信息，但投资一般较大，施工困难，维护成本高，目前一般用在骨干通信网络上。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,微波通信微波通信时采用波长0.1mm-1m，频率300MHz-31011MHz之间的电磁波进行通信。微波通信能运载大量的信息，但需要间隔一定的距离建设基站，其传输质量易受到地形、地貌及气候状况的影响，适用于通视条件好、传输距离不太远的平原地区。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,数据传输方式选择：,取水单元监测：由于原水取水位置一般离水厂所在位置较远，不适合以有线形式传输，宜采用无线通信传输方式，无线传输方式中，宜采用GPRS无线传输方式。,净水单元监测：因为净水单元的相关监测设备离水厂较近，所以采取RS485有线形式进行传输。,输配水单元监测：类似于取水单元监测，输配水分支点的位置一般离水厂所在位置较远，不适合以有线形式传输，宜采用无线通信传输方式，无线传输方式中，宜采用GPRS无线传输方式。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,用水分支点单元监测：类似于取水单元监测，输配水分支点的位置一般离水厂所在位置较远，不适合以有线形式传输，宜采用无线通信传输方式，无线传输方式中，宜采用GPRS无线传输方式。,安防监控：水厂内安防监控系统一般都采取有线方式传输。水源处的安防监控宜采用GPRS无线传输方式。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,4.水厂监控中心管理系统,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,4.1 供水厂基础信息管理,对供水厂的基本信息进行管理，包括供水厂简介、水处理工艺、组织结构、运营情况、供水工程效益等模块，提供数据的入库、编辑、查询等功能。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,4.2 实时监控,对供水厂的供水量信息、水质信息、水源井水位信息，清水池水位信息、管到压力信息和用水分支点的管道压力信息、供水量信息进行实时显示、预警。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,4.3 水厂运行及安全管理,统计分析：可以对采集的水量数据、水质数据、水位数据、压力数据进行按年分析、按月、按日分析，统计结果包括柱状图、饼状图、折线图和数据列表，并可以按照用户的要求生成各类业务报表。来访人员登记：对来访人员信息进行管理，包括姓名、单位、联系电话、来访日期、接待人员、事由等。值班记录：通过软件对日常的值班情况进行记录和浏览，可以根据值班日期查看值班人员、值班期间发生的事项记录说明。安全检查管理：水厂应定期进行安全方面的自查，可以通过软件对检查人员、检查事项、检查结果、检查日期，整改结果进行进行记录和浏览，加强水厂的日常安全管理。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,4.4 设备设施管理,水源工程：对供水厂的水源工程设施进行管理，根据水源类型的不同，地表水源可以实现对水源名称、集水面积、蓄水位、库容的信息，地下水源可以实现水源井编号、成井时间、井管类型、井深等信息进行管理，提供数据的入库、编辑、查询等功能。净水工程：对供水厂的供水泵站、清水池、配电柜、变频柜、水质净化设备、水质消毒设备等进行管理，提供数据的入库、编辑、查询等功能。输配水管理：对供水厂的输水管道、配水管道、阀门、消防栓等设备进行管理，提供数据的入库、编辑、空间查询等功能。设备设施维护：对设备的维护情况，包括设备名称、类别、维护时间、维护单位、维护费用等，提供数据的入库、编辑、查询等功能。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,4.5 收费管理,水价管理：能够对用水户的用水价格进行设置，在收费管理模块，自动根据当前水价计算此次水费金额。用水户管理：对用水户基本信息和持卡信息进行管理，提供增加、修改、查询、统计功能。售水管理（针对预付费用户）：对用户卡进行充值，并根据当前水价，转化为剩余水量存入卡中。充值后可以进行票据打印。收费管理（针对后付费用户）：根据当月所用水量和当前水价，自动计算出当月水费。收费后可以进行票据打印。水费统计：针对用水户的缴费情况进行统计分析，提供按年分析、按月、按日分析，统计结果包括柱状图、饼状图、折线图和数据列表，并可以按照用户的要求生成各类业务报表。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,4.6 办公自动化管理,公文流转系统：通过系统公文管理，用户可以实现市级、区县及水厂收发公文和通知的需要。档案管理：提供对水厂所涉及的各种档案的管理功能，包括可研、初步设计档案管理，批复档案管理，施工图纸档案管理，招标信息档案管理，竣工验收报告档案管理，移交资料档案管理。财务管理系统：从功能上说，包括采购与付款核算管理、成本核算管理、存货核算管理、销售与收款核算管理、薪金核算管理、资产核算管理、总账与报表等。会议室管理：可以实现对会议室基本信息、使用情况的查询；会议室使用及会议附加服务的申请、审批；会议纪要的上传等功能。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,车辆管理：可以实现对现有车辆信息的管理，外出车辆使用的申请、审批；车辆维修的记录等功能。客服管理：水厂从事的是和市民紧密相关的水资源销售与营业管理工作，利用信息技术建立一个完善高效的客服中心系统，提高为市民的服务满意度方面还是在提高企业内部工作管理效率方面，都是一件相当重要和迫在眉睫的工作，从功能上说客服管理系统包括，客户电话的受理、回访；客户的电话拨入情况的总体监控；坐席分机的监控；客服排班情况等。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,4.7 供水管网模型,有条件的供水厂可以进行供水管网模型的建设，实现如下功能：爆管、泄露检测：通过对比分析值和监测值间的压差波动与流量的关系，辅助分析判断原水管网中是否发生爆漏或泄露。水质分析模拟：根据监测数据模拟管网中的水质分布、变化情况，预测水质变化趋势；追溯污染源位置并为污染处置措施制定提供支持。事故分析模拟：通过改变管网模型的相关元素状态、参数等预测事故发生后可能发生的情形，提供决策手段支持。调度方案优化：根据约束条件，比较多种调度方案，选择最优化的调度方案以保证高效调水、合理配水。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,5、县、市、省级水厂信息管理系统,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,.5.1 实时监控,根据水厂的实时信息采集的内容，可以实现辖区内各水厂供水量信息、供水水质信息、视频图像信息的查看等。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,5.2 供水概况,展示辖区内的各水厂的分布情况、点击水厂可以查看水厂的基本信息，包括供水厂简介、水厂照片、水处理工艺、组织结构、运营情况、供水工程效益等。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,5.3 设施管理,通过GIS图，对辖区内的各水厂的水源工程、净水工程、输配水工程的相关设备进行查询和汇总总计。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,5.4 运行管理,对辖区各水厂的水量数据、水质数据、水位数据、压力数据、收费情况进行按年分析、按月、按日分析，统计结果包括柱状图、饼状图、折线图和数据列表，并可以按照用户的要求生成各类业务报表。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,5.5 应急管理,可以实现对应急预案的管理，查询水厂现有应急建设能力信息。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,6.移动端水厂应用系统,对辖区各水厂的水量数据、水质数据、水位数据、压力数据、收费情况进行按年分析、按月、按日分析，统计结果包括柱状图、饼状图、折线图和数据列表，并可以按照用户的要求生成各类业务报表。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,6.1.移动端水厂信息管理系统,随着以4G为代表的移动通信技术的不断快速发展，拓展了水厂信息化建设的思路和实现途径。基于移动网络平台的水厂信息管理系统可以采用APP客户端，微信关注等模式进行建设。面向水厂级、县级、市级、省级等多级用户。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,6.2 供水厂分布,可以管辖范围的水厂分布情况，以及水厂实时的水量、水质、压力等数据。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,6.3 水量查询,以图表的方式显示不同时间段的水量数据信息。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,6.4 水质查询,以图表的方式显示不同时间段的水质数据信息。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,6.5 视频信息,视频监控点实时视频信息查看以及监控录像的回放查看功能，方便及时了解采集点的图像。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,7.数据库设计,系统数据库采用网络型全分布数据库，所有数据共享都通过透明的网络通讯来实现。数据库包括：实时数据库、暂存数据库、历史数据库、画面及报表格式数据库、计算数据库、预置数据库、汉字库、图形符号库等。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,8、系统运行环境农村供水信息化管理系统运行环境的规范化配置，既要适宜农村供水的实际需求，还应考虑农村供水事业的长远发展。针对管理系统的服务器配置、软件配置、网络配置，提出以下建议：服务器配置：建议配置四核或多核的CPU，8G或16G的内存，1T的硬盘，3个硬盘分区，各盘容量依据实际需求划分。网络配置：与互联网联网时，建议采用光纤接入，接入设备选用路由器，要求速率10Mbps，建议水利（务）管理部门信息化管理系统设置固定公网地址，供水单位信息化管理系统则依据实际情况设置；局域网连接设备建议选用交换机。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,软件配置：建议系统采用.NET架构进行构建，选择4.5版本；关键的服务器（如数据库服务器、应用系统服务器）应该采用服务器版本的操作系统，建议版本为WINDOWS SERVER 2012，64位；网管终端、办公终端可采用通用视窗操作系统，建议版本为WINDOWS 7，64位；建议数据库类型选用SQL SERVER 2012，64位；Microsoft Office软件建议采用2007及以上的版本；ArcGis建议安装10.*版本。其余软硬件配置需根据具体业务需求进行配备。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案 4、技术方案,9、性能要求 系统硬件性能 有限故障。系统中任何设备的任何故障均不影响其它设备的正常运行，同时也不会造成所有被控设备的任何误动或关键性故障。故障间隔时间长。主控级的各工作站或计算机故障平均间隔时间大于10000h。采用嵌入式硬件和软件系统。过压过流保护。所有产品都具有过压、过流保护通过ITU K.20关于雷电冲击的标准。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,系统软件性能 开放性。软件设计采用的技术和协议必须符合国际标准化组织及相关专业制订的标准，使之结构化、模块化和标准化。先进实用性。采用先进的、成熟的技术和高起点的主流技术，引进和开发先进、成熟且性能稳定的硬件平台，构筑起良好的体系结构、系统界面、信息处理方法、系统运行机制。可扩充性。系统基于采用目前先进的SSH+AJAX技术，保证系统灵活高效，采用模块化的结构，保证系统的开放性和可扩充性，以适应未来发展的需求。在系统的设计和建设过程中，避免“技术孤岛”、“数字鸿沟”现象。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,易维护性。系统在运行进程中出现故障时，在波及面很小的情况下，可通过一定的技术手段能够快速定位和排除故障，使系统的运行恢复正常。易操作性。以操作简单、方便灵活、界面优良、风格统一为系统开发原则，使传统的文本信息与数字信息、空间信息有机结合起来，使决策方案以多媒体方式直观生动地展现出来，以达到智能化和易学易用的目的。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,10、安全要求系统安全设计的目标是保证系统运行的安全，并在系统遇到故障时（包括硬件损坏和软件系统崩溃等），能够有效的避免信息丢失和破坏，并尽快恢复系统的正常运行。系统安全体现在以下几个方面：系统的物理安全防护：包括电源供给、传输介质、物理路由、通信手段、电磁干扰屏蔽、避雷方式等安全保护措施。网络设施的安全防护：主要方面包括：数据传输的安全、网络设备的安全、网络业务的安全、用户网络的安全、网络管理系统的安全和病毒防护。,3,农村供水信息化建设构想,4、技术方案,数据安全的防护：包括数据传输、存储、访问、处理的安全，数据的灾难备份。系统与资源的访问控制与认证：包括公网与专网之间的隔离与交换，资源的访问控制等防护措施。安全管理制度：包括关键设备的管理、人员管理、机房管理等安全管理制度。,4,1、综合考虑以下因素，确定监控指标：供水规模 水源类型 水质情况 供水系统工艺（水源、输水、水厂（净水工艺、设施）、配水管网）经济条件 管理水平,4.1 选择监控内容需考虑的因素,供水系统监控内容的选择,4,4.2 监控内容的选择,供水系统监控内容的选择,1、监测内容 供水：水位、流量、压力 水质：浊度、pH、电导率、消毒剂余量等 电量：电度、电流、电压、功率 状态：水泵、阀门等设备开、停状态 2、控制对象 各类泵：启停 阀门：开关、开度 滤池：反冲洗,4,3、常规净化供水系统各单元主要监控内容 水源地与取水单元主要监控内容 水源水位 泵房吸水井水位 取水泵的运行状态 取水流量与出水压力 原水水质 各类阀门的状态,4.2 监控内容的选择,供水系统监控内容的选择,4,混凝沉淀单元主要监控内容 药剂的配置与投加 搅拌机、提升泵、投加泵的运行状态 药