淺談智慧水務綜合管理平台研究與運用

hth下载地址 陳聰

摘要：在當前城市持續穩定發展背景下，人們(men) 生活水平顯著提升，用水量不斷增長，地下排水基礎設施不斷擴張，使對應的管理工作迎來全新挑戰。一直延續著傳(chuan) 統的方式進行排水的管理工作已經無法滿足社會(hui) 發展需求，存在著許多有待優(you) 化的問題，其中比較常見的包括了資料儲(chu) 存方式多樣.圖紙更新頻率比較低以及紙質檔案不方便調閱等等。處在當前智能化與(yu) 現代化背景下，相關(guan) 工作人員應當靈活運用互聯網技術與(yu) 移動通信技術，構建智慧綜合管理平台，為(wei) 建設.監理以及施工等單位工作的順利開展提供良好支持。

關(guan) 鍵詞：智慧水務；綜合管理平台；管理平台研究；優(you) 化調整；可視化

1背景研究

在城市化進程下，城市運營模式.城市建設發展工作難度顯著提升，為(wei) 了促使城市持續穩定的發展，應當順應當前智能化與(yu) 現代化發展腳步，實現智慧管理。水務作為(wei) 城市建設重要組成部分，信息化平台可以促使水務管理效率與(yu) 質量顯著提升，因此得到了人們(men) 的廣泛重視。在當前智慧水務以及信息技術迅猛發展背景下，國內(nei) 也紛紛建設信息化平台，但是對應的軟件數量比較多.種類也比較繁雜，依然存在許多有待優(you) 化的問題。而國家針對城市水務管理工作也提出了全新的要求，在進行智慧綜合管理平台建設過程中，應當綜合考慮當前智慧城市建設主體(ti) ，在對應的框架下統籌安排，實現雙向融匯，促使智慧水務發展。

2智慧水務綜合管理平台建設存在的分析

2.1大數據分析不夠，多源異構數據還需要進一步整合

數據作為(wei) 整個(ge) 智慧水務綜合管理的關(guan) 鍵，在實際運用過程中，數據比較複雜，對應的來源也比較廣泛，並且這些數據格式以及屬性之間存在較大差異，因此在進行智慧水務綜合管理平台構建中，需要整合數據內(nei) 容與(yu) 格式，形成統一的數據庫。但是當前大部分工作人員並沒有跟上時代發展，缺少大數據思維，無法建立起水務業(ye) 務與(yu) 信息化之間的互相融匯與(yu) ，對應的管理部門重要業(ye) 務信息係統建設方麵也需要進一步完善，各個(ge) 業(ye) 務係統標準還需要進一步的統一。除此之外，因為(wei) 第三方係統開發性較強，無法實現數據之間的共享與(yu) 互通，成為(wei) 了當前研究中的技術難點。

2.2業(ye) 務協同有待深化，分散資源還需要進一步整合

除了基本的數據之外，智慧水務綜合管理係統的體(ti) 係構建也是關(guan) 鍵內(nei) 容，在進行指標體(ti) 係建設的過程中，相關(guan) 技術人員需要掌握水務業(ye) 務情況，了解不同層次管理者關(guan) 注的重要內(nei) 容，進而可以生成與(yu) 實際管理相匹配的業(ye) 務指標體(ti) 係。而在生成業(ye) 務指標體(ti) 係的基礎上，促使數據組織聯係到一起，當前水務信息係統建設的年代不同.分散臨(lin) 時性需求比較多，而不同的承擔單位在技術方麵有著較大的區別，係統無法打通，進而導致數據出現孤島現象。

2.3信息管理不夠及時，運維的方式還需要進一步提升

當前大部分地區的信息係統運維之間缺少緊密聯係，基本都是交給不同單位來負責，導致信息管理缺少準確性與(yu) 及時性。通過對智慧水務數據集成以及綜合管理係統技術的研究，在麵對不同對象時，可以提供對應的展示界麵進而實現分區管理，做到多係統聯合辦公，為(wei) 水務公司不同單位運維管理提供針對性以及可靠的應急處理方案，使水務公司管理層以及水廠管理層決(jue) 策以及工作順利開展。

3智慧水務綜合管理平台建設的重要意義(yi) 與(yu) 價(jia) 值

結合當地水資源基本現狀以及水環境綜合治理實際需求，將計算機通信網絡與(yu) 各采集控製終端作為(wei) 重要基礎，實現對物聯網.大數據以及人工智能等多種先進技術的靈活運用，統籌規劃.係統治理，形成良好的智慧水務綜合管理應用體(ti) 係，對應的信息采集呈現出自動化，信息係統集成化.決(jue) 策調度智慧化以及公眾(zhong) 服務便捷化特點，實現對知識的覆蓋，進而掌握相關(guan) 信息，傳(chuan) 輸時間也並沒有局限性，貫穿到整個(ge) 工作中，保證城市稅工作的管理水平顯著提升，構建我國比較先進的智慧水務工程。

3.1貫徹城市相關(guan) 政策與(yu) 製度

綜合分析當前各個(ge) 城市智慧水務項目實現靈活運用，在此過程中應當包含供水全過程.涵蓋水量.水壓.水質以及水設施等信息采集.處理以及控製體(ti) 係，促使水務管理效率與(yu) 質量顯著提升，滿足當前城市建設國家新型智慧城市的戰略目標。

3.2水務精細化管理的重要意義(yi)

用水務精細化與(yu) 智慧化管理是當前水務事業(ye) 發展的關(guan) 鍵，而當前水務信息化發展中存在著數據壁壘補償(chang) 以及智能應用程度較低.業(ye) 務協同形式比較簡單等多個(ge) 方麵問題，通過智慧水務綜合管理平台，保證水務管理呈現出信息化特點，跟上當前時代發展的腳步，整個(ge) 的自動化控製水平將顯著提升。

3.3提升城市水安全保障能力的必然選擇

構建智慧水務綜合管理平台，使排水防澇工程體(ti) 係更加完善，降低城市洪澇災害的發生概率，保證城市突發事件的應急處理能力顯著提升。除此之外，還為(wei) 當地排水公司製定內(nei) 澇對策以及應急搶險預案提供了良好的決(jue) 策支持，保證城市水質汙染以及水務調度等工作順利開展。

4 智慧水務綜合管理係統組成分析

4.1地理信息係統

地理信息係統主要是地理科學.空間科學以及計算機發展持續穩定發展背景下所衍生出來的，主要是通過對計算機技術的靈活運用做好空間數據管理。目前GIS已經普及到城市管理各個(ge) 方麵，國內(nei) 也有許多發達的城市實現了對GIS技術的靈活運用，將其與(yu) 城市排水聯係到一起，開發各自的排水管網係統。未來城市排水信息係統發展中城市排水管理需要靈活運用GIS技術。

下麵將從(cong) GIS平台功能出發，在這一基礎上構建排水係統數據庫，實現對排水箱涵可視化信息管理，掌握排水箱涵地理空間信息.屬性數據以及工程信息，進一步分析排水箱涵資產(chan) 狀態，掌握排水箱涵的實際情況。在此過程中，將排水箱涵運維工程精細化管理作為(wei) 主要目標，完善業(ye) 務流程，實現對整個(ge) 運維工程的動態化管理。

4.2項目管理係統

排水管網運維作為(wei) 一項長期的工作，在以往管理模式中，各個(ge) 單位以及層級之間溝通過程中需要消耗較大成本，對應的效率也比較低。麵臨(lin) 著繁雜的事物，對應的施工周期顯著提升，項目中存在著各種各樣的問題，所以許多數據信息並沒有得到良好的運用。

當前項目管理係統基本上都是通過完善工程數據錄入以及項目管理模式，構建完善的規範化業(ye) 務流程，促使排水箱涵運維工程管理模式顯著提升，在此過程中做好排水箱涵運維工程數據信息錄入.粗存.管理以及流轉，進而方便管控整個(ge) 運維工程。

4.3移動管理係統

移動管理係統直接建立起了GIS技術與(yu) 移動通信技術之間的緊密聯係，對應的工作人員可以通過手機.平板等移動設備這一載體(ti) 實現對排水管網巡查工作的數字化管理。選差人員在日常工作中可以將移動設備作為(wei) 主要載體(ti) ，針對自己管轄範圍內(nei) 的設備進行巡查。在發現問題後，將對應的信息上傳(chuan) 到平台上，促使巡查養(yang) 護工作效率顯著提升，降低了人工成本的支持，直接優(you) 化了以往現場錄入時自己不夠清晰或者出現數據錯誤的現象。

5智慧水務綜合管理係統功能分析

排水管網綜合管理平台主要是以運維管理過程作為(wei) 重要基礎，在這一基礎上做好箱涵以及相關(guan) 運維工程的管理工作。在此過程中可以將後台手機運維數據信息融入到GIS，為(wei) 箱涵管理部門提供相關(guan) 的GIS平台圖形化展示工具。

5.1綜合管網

綜合將會(hui) 直接彰顯出行業(ye) 主管部門管理區域內(nei) 箱涵走向以及箱涵有關(guan) 檢查井.接入口以及工程.盲區的地理麵貌，進而更好的查詢到地理位置與(yu) 屬性參數，了解排水管網實際施工情況。

5.1.1數據展示

通地圖真實箱涵地理位置，靈活運用管網查詢掌握當前箱涵以及相關(guan) 設施的屬性信息。不同對象所展示的內(nei) 容有著明顯區別，其中包括了選擇箱涵展示箱涵編號.名稱.長度.大小以及埋深等等，選擇對應的檢查井則顯示編號.名稱.坐標以及井蓋材料等等。

5.1.2工況展示

利用地圖將整個(ge) 工況圖形化展示出來，可以使用戶們(men) 更加直觀了解運維工程實際情況，同時通過對查詢功能的靈活運用，查詢每段箱涵的曆史工程記錄，使整個(ge) 內(nei) 容以文字.圖片以及音頻的方式呈現出來。

5.1.3事件展示

巡查人員應當利用移動子係統上報的事件將會(hui) 在地圖上通過醒目的方式呈現出來，在點擊後詳細信息也會(hui) 展現出來，並且還有從(cong) 便捷操作按鍵，使管理人可以快速的執行與(yu) 操作。

5.1.4管網查詢

查詢方式包括了支持點查詢.查詢.沿線查詢與(yu) 緩衝(chong) 區查詢等多種方式，而查詢結果的範圍將會(hui) 生成一個(ge) 表格，方便管理人員去選擇。後選擇箱涵設施比較高的顯示出來，通過提示框的方式掌握更多的詳細參數信息。

5.1.5管網統計

管網統計主要是針對轄區氛圍內(nei) 的進行科學的統一，更好的展示出各箱涵檢查井以及接入口設施的數量，隨後與(yu) 項目管理中的數據進行對接，明確工程以及費用概況。

5.2項目管理

項目管理的主要作用就是使整個(ge) 項目實施過程中所產(chan) 生的大量信息能夠實時.同步且統一的傳(chuan) 遞給項目相關(guan) 方。因此在項目過程中應當記錄好項目信息，把控項目關(guan) 鍵點，了解項目實施現象，在這一基礎上做好工程基本信息.施工質量以及過程文檔的管理。

5.2.1業(ye) 務審核

業(ye) 務審核需要落實到所有能夠審批的業(ye) 務流程中，在此過程中根據工作流程以及可視化圖形管理思路，進一步完善項目審批流程以及業(ye) 務流程管理過程，促使各個(ge) 單位以及各個(ge) 層級之間實現業(ye) 務流轉。因為(wei) 上一節點流傳(chuan) 來的審批信息將會(hui) 被展示出來，不同業(ye) 務流程，對應的審批流程將會(hui) 存在著較大差距。麵對不同角色對應的審批權限有著明顯區別，單純通過審批本限下項目信息，實現對流轉到的項目進行科學的審批與(yu) 進度查詢。

5.2.2項目管理

項目管理主要就是以單項工程管理模式，構建一個(ge) 從(cong) 計劃製定到施工申請以及工程實施後的驗收的業(ye) 務閉環，實現對箱涵運維工程基本信息.施工方案.施工過程等信息的科學管理。同時還需要創新辦公方式，做好工程進度的動態化管理，保證審批管理效率與(yu) 質量顯著提升。

項目管理主頁麵除了基本的項目信息之外，還需要劃分整個(ge) 工程業(ye) 務流程。不同類型運維工程的業(ye) 務流程有著明顯區別，通過對當前流程的調查與(yu) 分析，梳理流程狀態，進而形成完善的業(ye) 務閉環。

每個(ge) 業(ye) 務流程都具有的操作頁麵，對應的業(ye) 務流程需要根據工程進展有序開展。而在流程推進的過程中，不同項目的工作人員可以根據流程中的分工進行數據的錄入。在此過程中施工單位對施工作業(ye) 全流程的過程文檔進行編輯與(yu) 提交。通過對工程實施過程分析，記錄整個(ge) 構成，方麵後續工程數據信息的查詢與(yu) 統計。

5.2.3事件管理

事件管理主要負責的工作內(nei) 容就是記錄110或者熱心市民電話上報的事件。對應的管理人員可以整合相關(guan) 事件內(nei) 容隨後生成工單，將其發送給對應的施工單位，為(wei) 起操作提供的指導。

5.2.4統計分析

針對係統中記錄的數據需要從(cong) 各個(ge) 維度進行統計，隨後通過圖形化界麵更加生動的展示出來，目前比較常見的包括柱狀圖.折線圖.餅狀圖與(yu) 儀(yi) 表盤等圖形種類。除此之外，還可以利用Excel報表工具，將對應的報表更好的展示與(yu) 打印出來。而在係統中存在許多曆史數據，可以利用圖像與(yu) 報表的方式進行專(zhuan) 項數據展示，進而滿足建設單位對項目管控以及決(jue) 策登記的基本要求。

6智慧水務綜合管理平台運用策略

6.1數據采集自動化

可以針對水務核心業(ye) 務，構建科學完善的檢測體(ti) 係，更好的感知全要素涉水信息，在此過程中還可以實現對雷達.衛星或者互聯網等技術構建智能感知體(ti) 係，建立起信息之間的聯係，實現資源共享，逐漸形成綜合化水務立體(ti) 感知檢測體(ti) 係。除此之外，還應當製定各類信息編碼.標識.展示的統一，且深入的采集城市水務信息，其中包括了雨量.水位.積水以及流量等等，在這一基礎上匯集水務信息，實現科學的儲(chu) 存與(yu) 交換，形成完善智慧綜合管理數據庫，為(wei) 水務綜合管理平台的靈活運用提供良好的數據支持。

6.2信息係統集成化

當前大部分城市水務業(ye) 務係統呈現出分散化以及信息孤島的特點，在此過程中可以間數據倉(cang) 庫設置為(wei) 數據存儲(chu) 模式，將所有係統以及業(ye) 務數據多源異構數據整合到其中，實現集中化管理，進而形成智慧水務綜合化應用平台，其中包括了排水防澇的預警應急功能以及水資源智能監控功能.供水檢測調控功能等，實現信息化管理，將綜合整治業(ye) 務過程的整體(ti) 智慧水務解決(jue) 方案。

6.3決(jue) 策調度智慧化

在現代化背景下，通過對先進技術理念的靈活運用，進一步挖掘與(yu) 探索智慧水務應用係統中的海量信息，能夠做到對防洪排澇預警.應急智慧調度工作的智慧化決(jue) 策.水廠管網數字化管養(yang) 維護的智慧化管理，保證城市城區水資源以及水環境問題水平以及應急能力顯著提升，為(wei) 智慧水務建設提供良好的服務。

6.4公眾(zhong) 服務便捷化

為(wei) 了更好發揮出智慧水務工作的質量，應當靈活運用移動社交網絡，為(wei) 城市水務建設與(yu) 公眾(zhong) 搭建互動性平台，調動公眾(zhong) 對城市智慧水務建設以及維護的積性與(yu) 主動性，進而通過精細化與(yu) 動態化的方式促使城市水務管理工作順利開展。

7AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平台

7.1平台概述

hth下载地址電氣具備從(cong) 終端感知.邊緣計算到能效管理平台的產(chan) 品體(ti) 係，AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平台通過在汙水廠源.網.荷.儲(chu) .充的各個(ge) 關(guan) 鍵節點安裝保護.監測.分析.治理裝置，用於(yu) 監測汙水廠能耗總量和能耗強度，重要監測主要用能設備能效，保護汙水廠運行安全可靠，提高汙水廠能效，為(wei) 汙水處理的能效管理提供科學.精細的解決(jue) 方案。

7.2平台組成

AcrelEMS智慧水務綜合能效管理係統由變電站綜合自動化係統.電力監控及能效管理係統組成，涵蓋了水務中壓變配電係統.電氣安全.應急電源.能源管理.照明控製.設備運維等，貫穿水務能源流的始終，幫助運維管理人員通過一套平台.一個(ge) APP實時了解水務配電係統運行狀況，並且根據權限可以適用於(yu) 水務後勤部門管理需要。

7.3平台拓撲圖

7.4平台子係統

7.4.1變電站綜合自動化係統及電力監控

對水務配電係統中35kV.10kV電壓等級配置繼電保護和弧光保護，實現遙測.遙信.遙控.遙調等功能，對異常情況及時預警。

監測變壓器.水泵.鼓風機的電流.電壓.有功/無功功率.功率因數.負荷率.溫度.三相平衡.異常告警等數據。

7.4.2電能質量監測與(yu) 治理

水務中大量的大功率電機.水泵變頻啟動導致配電係統中存在大量諧波，通過監測其配電係統的諧波畸變.電壓波動.閃變和容度指標分析其電能質量，並配置對應的電能質量治理措施提高供電電能質量。

7.4.3電動機管理

馬達監控實現水務中電機的保護.遙測.遙信.遙控功能，電動機保護器能對過載.短路.缺相.漏電等異常情況進行保護.監測和告警。.準確地反映出故障狀態.故障時間.故障地點.及相關(guan) 信息，對電機進行健康診斷和預防性維護。同時支持與(yu) PLC.軟啟.變頻器等配合，實現電動機自動或遠程控製，監視.控製各個(ge) 工藝設備,保障正常生產(chan) 。

7.4.4能耗管理

為(wei) 水務搭建計量體(ti) 係，顯示水務的能源流向和能源損耗，通過能源流向圖幫助水務分析能源消耗去向，找出能源消耗異常區域。

將所有有關(guan) 能源的參數集中在一個(ge) 看板中，從(cong) 多個(ge) 維度對比分析，實現各個(ge) 工藝環節的能耗對比，幫助領導掌控整個(ge) 工廠的能源消耗，能源成本，標煤排放等的情況。

能耗數據統計采集水務中汙水廠.自來水廠.水泵站等的用電.用水.燃氣.冷熱量消耗量，同環比對比分析，能耗總量和能耗強度計算，標煤計算和CO2排放統計趨勢。

能效分析按計量架構，分別進行能效分析，契合能源管理體(ti) 係要求，可對各車間/職能部門的能效水平進行分析，同比.環比.對標等。通過汙水處理產(chan) 量以及係統采集的能耗數據，在汙水單耗中生成汙水單耗趨勢圖，並進行同比和環比分析，同時將汙水的單耗與(yu) 行業(ye) /國家/**進指標對標，以便企業(ye) 能夠根據產(chan) 品單耗情況來調整生產(chan) 工藝，從(cong) 而降低能耗。

7.4.5智能照明控製

係統為(wei) 汙水廠.自來水廠.水泵站等提供了照明控製管理方案，支持單控.區域控製.自動控製.感應控製.定時控製.場景控製.調光控製等多種控製方式，模塊可根據經緯度自動識別日出日落時間實現自動控製功能，盡量利用自然光照，實現室內(nei) .廠區照明的智能控製達到安全.節能.舒適.的目的。

7.4.6電氣安全

7.4.6.1電氣火災監測

監測配電係統回路的漏電電流和線纜溫度，實現對汙水廠.自來水廠.水泵站的電氣安全預警。

7.4.6.2消防應急照明和疏散指示

根據預先設置的應急預案快速啟動疏散方案引導人員疏散。係統接入消防應急照明指示係統數據，通過平麵圖顯示疏散指示燈具工作狀態和異常情況。

7.4.6.3消防設備電源監測

監測消防設備的工作電源是否正常，保障在發生火災時消防設備可以正常投入使用。

7.4.6.4防火門監控係統

防火門監控係統集中控製其各終端設備即防火門監控模塊.電動閉門器.電磁釋放器的工作狀態，實時監測疏散通道防火門的開啟.關(guan) 閉及故障狀態，顯示終端設備開路.短路等故障信號。係統采用消防二總線將具有通信功能的監控模塊相互連接起來，當終端設備發生短路.斷路等故障時，防火門能發出告警信號，能指示告警部位並保存告警信息，保障了電氣安全的可靠性。

7.4.7環境監測

汙水廠.自來水廠.水泵站等場所溫濕度.煙霧.積水浸水.音頻.UPS電池間可燃氣體(ti) 濃度展示和預警，保障汙水廠.自來水廠.水泵站等安全運行。當可燃氣體(ti) 或有害氣體(ti) 濃度超標可自動啟動排風風機或新風係統，排除隱患，保持良好的水處理環境。

7.4.8分布式光伏監測

實時監測低壓並網櫃每路的電流.電壓.功率等電氣參數及斷路器開關(guan) 狀態，逆變器運行監視，對逆變器直流側(ce) 每一光伏組串的輸入直流電壓.直流電流.直流功率，逆變器交流電壓.交流電流.頻率.功率因數.當前發電功率.累計發電量進行監測，以曲線方式繪製上述監測的各個(ge) 參量的曆史數據。

平台結合廠區實際分布情況，通過3D或2.5D平麵圖顯示分布式光伏組件在屋頂.車棚的分布情況，顯示匯流箱.並網點位置，各個(ge) 屋頂的裝機容量。

7.4.9工藝仿真監控

平台通過2D.3D方式實時監視粗格柵.汙水提升.細格柵.曝氣沉砂.改良生化處理.二沉.加接觸.汙泥濃縮壓濾.生物等工藝設備運行狀態。在格柵清渣機.汙水提升泵.回流泵.曝氣風機.加藥泵.濃縮壓濾機.吸沙泵.吸泥泵等低壓電動機控製櫃或低壓饋電櫃安裝電動機保護，進行短路.過流.過載.起動超時.斷相.不平衡.低功率.接地/漏電.te保護.堵轉.逆序.溫度等保護以及外部故障連鎖停機，與(yu) PLC.軟啟.變頻器等配合，實現電動機自動或遠程控製，監視.控製各個(ge) 工藝設備,保障正常生產(chan) 。

8相關(guan) 平台部署硬件選型清單

8.1電力監控.電能質量.電動機管理及配電室環境監控係統

8.2智能照明係統

9結束語

根據上述文章敘述，當前城市建設已經提升了水務管理工作重視程度，為(wei) 了跟上現代化技術發展，應當構建智慧水務綜合管理平台。在此過程中可以發揮出GIS係統所具有的優(you) 勢，強化空間地理信息以及屬性數據存儲(chu) 與(yu) 管理能力，根據實際運維情況構建排水管網綜合管理平台，對應的管理人員能夠更好的掌握排水管網以及設施空間位置，動態化監督工程進度，為(wei) 整個(ge) 水務工作順利開展奠定堅實基礎。

【參考文獻】

[1]佟保根,花基堯,徐振楠等. 徐州市銅山區智慧水務綜合管理平台研究與(yu) 應用[C]//中國水利學會(hui) .2022中國水利學術大會(hui) 集（第四分冊(ce) ）.2022中國水利學術大會(hui) 集（第四分冊(ce) ）,2022:261-269.

[2]李銳,卻星旭.文成縣智慧水務綜合管理平台的研發與(yu) 實踐[J].水電站機電技術,2022,45(08):50-52.

[3]萬(wan) 力,王振宇,許令順.基於(yu) 物聯網和人工智能技術的智慧水務係統設計[J].智能建築,2021(10):13-17.

[4]hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2019.11月版