智慧排水管理系統(tǒng)建設(shè)方案

智慧排水管理系統(tǒng)建設(shè)方案建立排水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，用現(xiàn)代化的技術(shù)手段對排水系統(tǒng)進行科學(xué)管理顯得迫在眉睫。以時空信息為基礎(chǔ)，充分利用感知監(jiān)測網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制和水力模型等新一代信息技術(shù)，全方位感知市政排水運行工況，通過“一張圖”可視化管理模式，最終形成支撐排水管理部門各業(yè)務(wù)單元運行、管理和決策分析于一體的“智慧排水”信息平臺。一、智慧排水管理系統(tǒng)建設(shè)目標綜合運用GIS、在線監(jiān)測、物聯(lián)網(wǎng)、自動化控制、數(shù)學(xué)模型等先進技術(shù)手段,充分考慮行業(yè)技術(shù)發(fā)展與排水管網(wǎng)規(guī)劃管理智慧化需求，以提高排水系統(tǒng)整體規(guī)劃管理水平和設(shè)施運行績效為核心，建立可維護、可運行、可擴展的智慧排水系統(tǒng)。具體建設(shè)目標如下所示：1、摸清排水管網(wǎng)現(xiàn)狀，建立數(shù)據(jù)動態(tài)更新機制，形成排水一張圖，為規(guī)劃設(shè)計、工程改造、運行管理提供可靠依據(jù)，使得規(guī)劃設(shè)計和工程建設(shè)的效果有保障、可考核。2、建立排水管網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警機制，通過監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)及分析系統(tǒng)，對雨污混流、水質(zhì)異常、排水戶偷排、入流入滲、污水廠進水濃度低、管網(wǎng)帶壓運行等提供數(shù)據(jù)依據(jù)，大幅提高排水管網(wǎng)的安全運行水平。3、建立基于監(jiān)測與模擬的綜合管理模式，實現(xiàn)按效分析的新型規(guī)劃設(shè)計流程，通過模型輔助排水系統(tǒng)的問題診斷、方案制定、工程決策等，系統(tǒng)級優(yōu)化巨額建設(shè)資金的投入，改善管網(wǎng)運營效果，節(jié)約排水管網(wǎng)建設(shè)運營資金投入。4、基于信息化技術(shù)建立現(xiàn)代化的運營管理體制，保障運營管理的質(zhì)量，并全過程電子化記錄運營信息，為業(yè)務(wù)管理的大數(shù)據(jù)分析與診斷提供基礎(chǔ)。5、建立廠網(wǎng)一體化的智能控制模式，實現(xiàn)系統(tǒng)級整體在線優(yōu)化調(diào)度，大幅提高排水系統(tǒng)整體運行的可靠性及有效性，充分挖掘管網(wǎng)及污水廠潛能，最大限度發(fā)揮設(shè)施已有能力，減少不必要或低效的建設(shè)資金投入。二、智慧排水管理系統(tǒng)建設(shè)方案傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)往往不能和污水處理設(shè)施實現(xiàn)一體化聯(lián)動控制，即廠網(wǎng)一體化，并主要以基于流量的控制方法為主，缺少對水質(zhì)的建模和優(yōu)化，導(dǎo)致城市內(nèi)澇在許多發(fā)展中國家成為雨季的常態(tài)事件，同時也導(dǎo)致水體污染得不到有效控制?，F(xiàn)在的智慧排水系統(tǒng)在城市雨水、污水輸送，控制水體污染和內(nèi)澇溢流方面發(fā)揮著重要作用。智慧排水圍繞信息采集自動化、傳輸網(wǎng)絡(luò)化、管理智慧化、決策科學(xué)化的目標，主要完成以下幾方面內(nèi)容：1、在建立數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)上，所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)信息無縫整合并實現(xiàn)全面可視化。例如：在排水綜合管理平臺上可同時查閱地理信息數(shù)據(jù)、視頻安防數(shù)據(jù)和生產(chǎn)運行管理數(shù)據(jù)，同時，還可以查閱設(shè)備運行情況、故障情況，與該設(shè)備關(guān)聯(lián)的所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，包括臺賬數(shù)據(jù)、維修養(yǎng)護數(shù)據(jù)，工單數(shù)據(jù)等。2、實時動態(tài)掌握全市排水管網(wǎng)、泵站、污水處理廠的運行情況，迅速有效地發(fā)揮調(diào)度中心的指揮作用，排水泵站正在實施“無人值守”改造，在實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程監(jiān)測的同時還能實現(xiàn)遠程控制，為保障城市道路通暢，排水管網(wǎng)正常運行等方面提供了強有力的輔助決策作用。3、圍繞排水行業(yè)的不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域，運用建模仿真技術(shù)，建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，并通過模擬來獲得相應(yīng)的決策調(diào)度方案，從而具備決策支持能力，實現(xiàn)防汛調(diào)度、汛情或排放預(yù)警、工藝優(yōu)化等目的，完成從數(shù)字排水向智慧排水的關(guān)鍵轉(zhuǎn)型。4、結(jié)合最新的“移動和互聯(lián)網(wǎng)+”的理念，可以實現(xiàn)整個智慧排水管控“盡在掌握”，可以將整個調(diào)度中心和日常業(yè)務(wù)管理的各種應(yīng)用通過手機移動端實現(xiàn)。三、智慧排水管理系統(tǒng)主要技術(shù)智慧排水綜合管理信息平臺通過將精準的在線監(jiān)測、先進的模擬計算與地理信息系統(tǒng)無縫融合，打造了集“在線監(jiān)控-防汛預(yù)警-巡查養(yǎng)護-案件管理-生產(chǎn)經(jīng)營-指揮決策-模擬分析”于一體的、可伸縮、易擴展的智慧排水綜合管理信息平臺。1、大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫的海量數(shù)據(jù)存儲及工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用該系統(tǒng)采用空間數(shù)據(jù)引擎(ArcSDE),可以輕松實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫(GeoDatabase)和大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的連接訪問，圖形、數(shù)據(jù)的顯示、查詢、編輯十分迅速。同時，工業(yè)級實時歷史數(shù)據(jù)庫Historian完成了數(shù)據(jù)中心的SCADA數(shù)據(jù)的快速存儲、歸檔、無損壓縮及其快速檢索和查詢，大大提高了實時數(shù)據(jù)的存儲和歷史數(shù)據(jù)的查詢效率。2、統(tǒng)一的用戶管理認證中心實行統(tǒng)一的用戶管理，在分散、異構(gòu)的系統(tǒng)環(huán)境中實現(xiàn)統(tǒng)一用戶管理的前提條件便是要實現(xiàn)用戶基本信息的歸一化，包括對不同應(yīng)用子系統(tǒng)用戶信息的格式轉(zhuǎn)換、集中存儲;與此同時，系統(tǒng)還提供了規(guī)范一致的注冊與認證機制，方能保障實現(xiàn)單點登錄的目標。3、國際化的統(tǒng)一接口標準本系統(tǒng)可以采用國際化的標準數(shù)據(jù)傳輸方式WebService來實現(xiàn)監(jiān)管數(shù)據(jù)的上行傳輸。它基于XML文檔進行服務(wù)描述、服務(wù)請求和反饋結(jié)果，基于HTTP協(xié)議進行信息傳遞易于被訪問和返回結(jié)果，基于WSC的開放協(xié)議，獨立于平臺和操作系統(tǒng)，實現(xiàn)不同平臺操作系統(tǒng)上的互操作性，使得異構(gòu)平臺上的應(yīng)用易于集成，4、基于SOA的應(yīng)用系統(tǒng)集成SOA既是一種企業(yè)架構(gòu)、又是一個組件模型，它將應(yīng)用程序的不同功能單元（稱為服務(wù)）通過這些服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來。接口是采用中立的方式進行定義的，它應(yīng)該獨立于實現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言，比如WebService方式。這使得構(gòu)建在各種這樣的系統(tǒng)中的服務(wù)可以以一種統(tǒng)一和通用的方式進行交互。SOA提倡將軟件的功能組件化，在組件之間以提供服務(wù)/消費服務(wù)的方式實現(xiàn)松散耦合，以方便組件被重用。四、智慧排水管理系統(tǒng)總體框架智慧排水管理系統(tǒng)對城市排水運行狀況進行全天候的監(jiān)視控制，對突發(fā)事件進行快速的檢測和判斷，并迅速做出響應(yīng)，及時采取有效的管理措施來保證污水處理、內(nèi)澇排除、應(yīng)急指揮等，將城市水環(huán)境、水安全突發(fā)事件對人員、財產(chǎn)和環(huán)境造成的損失降到最低程度，為城市安全與正常運行提供保障。智慧排水總體框架包括基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)服務(wù)層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層和人機交互層四層結(jié)構(gòu)。1、硬件基礎(chǔ)平臺硬件基礎(chǔ)平臺是智慧排水的載體，是智慧排水正常運行的基礎(chǔ)保障，主要包括硬件基礎(chǔ)建設(shè)與網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)兩方面內(nèi)容，高性能的基礎(chǔ)硬件設(shè)施、暢通無阻的網(wǎng)絡(luò)通訊支撐了智慧排水的高效運行。2、數(shù)據(jù)服務(wù)層應(yīng)用集成平臺架起了智慧排水業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息共享的通道，使各業(yè)務(wù)系統(tǒng)協(xié)同運行，保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)暢通無阻、業(yè)務(wù)流程無障礙流轉(zhuǎn)，有效提升業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運行效率、打破企業(yè)信息孤島，以系統(tǒng)集成技術(shù)支撐重點應(yīng)用平臺的建設(shè)。3、業(yè)務(wù)應(yīng)用層業(yè)務(wù)系統(tǒng)是智慧排水的