智慧水务整体解决方案

智慧水务整体解决方案第一章基本概况1.1项目规划根据有关规定并结合水厂实际情况以及XX市自来水公司的总体规划，项目分阶段进行实施，主要对供水工程进行自动化升级改造，水源地水质监测，建设水务局智慧水务信息化管理平台。主要包括以下内容：1、供水管网监测（一期）供水管网压力监测系统2、水厂一体化控制系统（二期）水厂工艺控制系统在线水质监测系统水厂视频安全监控系统中心集中控制管理系统3、二级加压泵站监控系统（三期）无人值守泵站监控系统泵站视频安全监控系统4、自来水公司信息化管理平台（四期）水司供水生产调度系统1.2系统概述智慧水务系统建成后将大大减轻工作人员的劳动强度，降低制水成本，显著提高出厂水水质，保障用水安全。系统可通过中心集中控制管理系统对整个水厂情况进行实时监视和控制，了解各个环节的工作运行情况，同时智慧水务系统后台实时对各种数据进行记录、统计、分析，以提供给管理层对整个水厂评估的数据支持，从而推进水厂科学化管理，提高生产效率，保证供水安全。智慧水务系统可通过INTERNET进行远程控制访问，便于将来构建县级、市级、省级调度中心，可对区域内所有水厂进行集中管理，科学调配。第二章编制依据2.1法律法规1、《中华人民共和国水法》2、《中华人民共和国水污染防治法》3、《中华人民共和国安全生产法》4、《饮水水源保护区污染防治管理规定》5、《城市供水水质管理规定》6、《生活饮水卫生监督管理办法》7、《国务院办公厅关于加强饮水安全保障工作的通知》8、《辽宁省农村供水工程管理办法》9、按国家发改委、水利部、卫生部《农村饮水安全项目建设管理办法》10、《辽宁省农村饮水安全工程建设与运行管理方式》11、《农村安全饮水项目阶段性监测与评估暂行办法》12、《辽宁省农村饮水安全工程建设和运行管理工作指导意见》13、《辽宁省农村饮水安全项目竣工验收方案》2.2规范和技术标准（1）工业专业《生活饮用水卫生标准》（GB5750-2006）《村镇供水工程技术规范》(SL310-2004)《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）《地表水环境质量标准》（2002年版）（GB3838-2002）《高浊度给水设计规范》（CJJ40-91）《给排水管道施工及验收规范》（GB50268-97）（2）电气、自控专业《供配电系统设计规范》（GB50052-95）《低压配电设计规范》（GB50052-95）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）《电力工程电缆设计规范》（GB50217-94）《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）《工业企业照明设计标准》（GB50034-92）《自动化仪表工程施工及验收规范》（GB50093-2002）2.3编写原则1、符合XX市政府总体规划要求，满足XX市经济发展和人民生活需要并适当留有发展余地。2、贯彻节能方针，采用高效节能设备，以获取较高的经济和社会效益。3、尽量考虑农村使用夜间低电价时段制水。4、工程设计中要发展与推广经过实施运行可靠的新工艺、新技术、新材料、新设备。5、力求达到投资省、能耗低、见效快，在短期内发挥工程效益。6、根据实际情况和现有水源水质的条件，选择科学合理、经济可行的工程建设实施方案；7、通过制定各项工程措施，提高供水管网系统的可靠性，保证供水的水质、水压、水量。第三章系统设计目标与建设任务3.1系统设计目标智慧水务系统建成后将改变传统水源、水厂、二级加压泵站、管网设备分散、操作复杂、联动性差等状况；全面实现供水系统的信息化，数字化；并大幅度提高设备利用效率，降低现场工作人员劳动强度，提高供水保障率，保障用水安全。智慧水务系统通过实时在线水质监测设备对水源水质情况进行监测，记录水源水质变化趋势，并对水质变化进行预报预警，保障水厂原水安全，有效阻止供水事故的发生；唐山平升智慧水务系统同时通过安装在水厂中的监控摄像头实时监控厂区内设备安全状况，确保厂区生产安全。在集中控制管理中心将实现对整个供水系统的设备状态、水质信息、人员工作情况，经行全方位、信息化、数字化的监控。对厂区设备、二次加压泵站设备进行远程控制，平升智慧水务系统实时掌握各个环节制水设备运行状态，减轻工作人员的劳动强度，平升智慧水务系统将对历史数据进行实时记录，为水厂领导决策提供丰富的数据支持。3.2建设任务XX市自来水公司供水生产调度系统具体细化主要由自来水公司信息化管理平台、供水管网压力监测、水厂自动化控制、水质在线监测、二次加压泵站无人值守、视频安全监控系统六大控制系统构成，系统将围绕这六大控制系统进行建设。1、自来水公司信息化管理平台主要包括：工业控制计算机、显示器、操作台、UPS、打印机、办公桌椅、大屏显示、水司生产调度系统软件等。2、供水管网压力监测主要包括:压力变送器、GPRS无线采集终端DATA86、太阳能供电系统。3、水厂自动化控制：取水泵站控制系统、取水流量监测、自动加氯控制系统、清水池水位监测，送水泵站控制系统，送水流量监测、高位水池控制。4、在线水质监测系统主要包括：COD在线水质监测，清水池二氧化氯、浊度、PH、温度水质监测。5、二次加压泵站无人值守主要包括：泵站测控终端DATA-9201、硬盘录像设备、红外探测设备、流量计、压力变送器。6、视频安全监控系统主要包括：水源地视频监控、取水泵站视频监控、厂区视频监控、加氯站视频监控、送水泵站视频监控、大门视频监控、高位水池视频监控、厂区安全视频监控、控制中心视频服务器等。第四章智慧水务信息化管理平台信息化管理平台是整个系统核心，主要由计算机网络、数据库、水司生产调度系统软件组成。信息化管理平台实现了自来水公司整体工艺流程监控、各主要工艺设备运行状态监控、过程控制及各生产环节生产数据的实时采集与显示。对于实时采集的数据提供临界值报警、生产数据历史变化记录，对取水、制水、供水各个环节管理的自动化、科学化、信息化发挥了巨大的作用。4.1生产调度系统软件水司生产调度系统软件系统通过工业以太网、GPRS网络实现了对整个取水、制水、供水过程中控制设备集中管理,统一调度控制，提高了现有设备的利用效率，减轻了操作人员的劳动强度。同时系统还通过视频监控模块实时监控厂区、泵站的安全状况保障了制水、供水安全。系统的设计是基于GPRS数据传输技术和网络技术之上的，软件开发采用B/S和C/S两种结构相结合的方式设计：1）数据汇集处理和前端控制程序等应用系统采用C/S体系结构。2）监控调度人员使用客户端软件访问系统完成所有操作，采用C/S体系结构。其他非监控类人员使用浏览器访问系统完成所有操作，采用B/S体系结构。C/S与B/S系统结构模式介绍：软件开发采用目前比较流行和成熟的应用集成体系结构模式主要有客户/服务器（Client/Server，简称C/S）两层体系结构模式以及浏览器/服务器（Browser/Server，简称B/S）三层体系结构模式。B/S结构具有良好的扩充性，对客户端没有任何特殊要求，对用户数也没有限制，只需支持网络并具有浏览器功能即可。B/S模式只在服务器安装应用程序，客户端不须安装程序，直接使用IE或其他浏览器即可使用，修改应用程序只与服务器有关，客户端不作任何改动，操作简单，维护方便。C/S结构具有较强的互动性，特别有利于系统的维护和复杂功能的实现，可以对信息进行各种操作，在高速网络环境下可以满足不同用户的需要。4.1.1软件功能介绍◆软件同时支持通过GPRS、短消息、光纤网络等方式同现场终端通信。◆支持浏览器、客户端软件登录网络（因特网、局域网）访问系统。系统软件采用Web技术，局域网用户可通过内网访问，广域网用户可通过公网访问系统，经认证用户名和密码后进入相应级别管理系统，进行相关操作与管理。◆电子地图可视化界面显示1）主界面以监测点分布图为背景，直观显示各测点位置分布情况及警戒状态，并以各种不同颜色表示警戒状态。2）管理人员可以通过鼠标拖动摆布测点的位置。3）通过鼠标选择监测点可直接进入测点详细信息显示界面，内容包括：测点的基本信息及最新监测数据显示、即时召测、控制功能。◆系统支持定时主动上报+事件告警主动上报+定时问询+即时召测主动上报包括定时主动上报和报警主动上报定时主动上报是指测控终端按指定时间间隔定期上报监测数据；报警主动上报是指现场异常状态报警，如：设备故障、水位警戒状态变化、终端开门等。上位机问询包括定时问询和即时召测定时问询是指软件定时下发采集命令，采集现场所有监测点信息，采集时钟基准统一为计算机时钟，保证数据同时性。即时召测是指用户在需要时，通过软件下发命令，采集指定监测点当前数据。◆软件模块化设计，主要包括系统信息管理、监测点信息管理、实时在线监测、历史记录管理、报表曲线分析、日志管理等功能模块系统信息管理：具备软件授权管理、秘码保护功能，授予不同的操作员不同的级别、不同的操作权限。基础信息管理：包括通讯信息的设置，计量、测量设备信息的管理。巡检保修管理：1）包括设备的巡检记录、报修记录，以备需要时查询。2）根据监测点故障报警信息。软件可以进行基本故障判断，例如：传感器故障、通讯中断等。实时监控（显示最新监测数据）：1）实时数据：监测显示监测点的基础数据、最新监测数据及设备状态。2）远程召测：按照区域、单位、自定义监测点远程读取当前监测数据。3）远程控制：支持通过软件远程启动、停止。4）远程设置：远程设置终端相关参数历史记录数据存储、查询、输出管理：具备监控数据、报警数据、操作信息存储、查询、生成Excel表格、打印输出功能。图形分析、汇总统计与报表管理：1）统计生成（某一个时间段的小时、日、月份、季度、年度）数据报表，分析报表并进行存储、输出、生成Excel表格、打印输出。2）以曲线、柱形图的形式显示时段统计的结果出来。◆系统软件支持SQL数据库，可存储不少于三年的各种历史数据，数据存储间隔可设置。◆软件良好扩展性、兼容性和开放性，可为系统后期扩展升级、向其他相关平台系统提供数据共享服务提供规范性接口。4.1.2系统软件组成模块水司生产调度系统软件主要由数据通讯处理模块，水厂监控管理模块、管网监测模块、二级加压泵站管理模块、在线水质分析模块、视频监控模块，权限管理模块，历史数据查询模块，故障监测预警模块，对外信息发布模块，预留接口模块组成。水司生产调度系统对外信息发布模块预留接口模块视频监控模块管网监测模块历史数据查询管理模块故障监测预警模块水厂监控管理模块在线水质分析模块权限管理模块二级加压泵站管理模块数据通讯处理模块4.1.2.1水厂监控管理模块水厂监控管理模块通过简单、直观、专业的图形化展示界面，实现对整个厂区的制水工艺流程的实时监控，提供给工作人员一个简单直接的展示界面。同时模块还对设备的运行状态进行实时的检测与分析，把设备的当前的工况参数、运行状态、故障信息等以专业的图表方式展示给工作人员，为水厂的运行状态分析提供数据支持。该模块的主要功能如下：实时监测水厂进水流量、出水流量、出水压力实时监测各个送水泵的电流、电压、泵状态、泵故障状态控制泵的启动、停止监测清水池水位监控自动加氯设备工作状态设备状态故障告警展示设备实时运行曲线展示4.1.2.2管网监测模块管网监测模块通过地图展示各个监测点的实时状态，可实时召测每个监测的当前数据。管网监测模块对各个监测点上报的管网压力数据实时分析，当监测到的压力数据不在正常范围内时，及时触发报警并声光报警通知值班人员，同时给设定手机发送短信，通知相关人员。矢量地图展示监测点位置实时监测各个监测点当前压力值实时监测GPRS采集设备供电电压设备工况数据展示设备实时运行曲线展示设备故障告警展示4.1.2.3二级加压泵站管理模块二级加压泵站管理模块功能与水厂监控管理模块基本一致，也是通过组态图画的形式展示加压泵站，同时模块还对设备的运行状态进行实时的检测与分析，把设备的当前的工况参数、运行状态、故障信息等以专业的图表方式展示给工作人员，为泵站的运行状态分析提供数据支持。实