第一章 總述：

1.1項目背景：

傳統(tǒng)的供水管網(wǎng)智能感知設(shè)備初次投入成本高，后期維護(hù)成本大，不便于智慧水務(wù)提出的對應(yīng)管網(wǎng)監(jiān)測能力的快速擴(kuò)展。

B8云采-供水管網(wǎng)智能感知系統(tǒng)采用高精度壓力變送器結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)傳輸模塊，實(shí)現(xiàn)了成本上的最大化壓縮，只有傳統(tǒng)設(shè)備的一半甚至三分之一，同時管理軟件部分使用SAAS模式，客戶無需另外采購服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)硬件，可以以很低的成本方便快速的實(shí)現(xiàn)供水公司對管網(wǎng)監(jiān)測和管網(wǎng)資源管理的需要。

1.2現(xiàn)狀及需求分析：

管網(wǎng)是城市的生命線，如果管網(wǎng)不“智慧”，就不能在危機(jī)發(fā)生的第一時間做出智能控制，會對人民生命財產(chǎn)安全造成威脅。

同創(chuàng)科技智慧管網(wǎng)整體解決方案，涵蓋城市供水中的資源管理、管網(wǎng)輸水、地理信息、加壓送水、分區(qū)計量等各個環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)全流程遠(yuǎn)程監(jiān)管和智能聯(lián)動控制，優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度，保障高效供水，促進(jìn)節(jié)能降耗，降低產(chǎn)銷差，是水司實(shí)現(xiàn)智慧化運(yùn)營的重要途徑。

1.3 建設(shè)目標(biāo)：

B8云采-供水管網(wǎng)智能感知系統(tǒng)整合了供水管網(wǎng)WebGIS和監(jiān)測兩大業(yè)務(wù)功能，將城市供水管網(wǎng)信息、生產(chǎn)監(jiān)控、和業(yè)務(wù)管理統(tǒng)一到一個綜合性的系統(tǒng)平臺，最終實(shí)現(xiàn)供水全過程生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集存儲、運(yùn)行情況的可視化展示、調(diào)度分析決策、業(yè)務(wù)過程管理、異常檢測預(yù)警及運(yùn)行能效分析和智能報表管理等內(nèi)容，為全面提升調(diào)度管理水平，形成城市供水管控一體化提供堅強(qiáng)支撐。

1.4系統(tǒng)架構(gòu)：

1、數(shù)據(jù)和應(yīng)用采用云端服務(wù)，方便后續(xù)需擴(kuò)容

2、軟件系統(tǒng)采用SAAS構(gòu)架，能夠快速部署和配置租戶信息

3、實(shí)現(xiàn)多端訪問，PC端和移動端設(shè)備均能在任何時間、任何地點(diǎn)使用

4、智能感知終端硬件能夠快速接入供水管網(wǎng)，并且具有靈活自由的數(shù)據(jù)并網(wǎng)能力

第二章 系統(tǒng)硬件：

2.1硬件概述：

智能感知終端的壓力監(jiān)測硬件使用高強(qiáng)度PVC防水控制箱，確保了在室內(nèi)外等各種惡略條件和氣候條件下能不受干擾工作；壓力變送器實(shí)現(xiàn)了壓力的采集；物聯(lián)網(wǎng)模塊實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸；根據(jù)實(shí)際使用場景可以采用市電、鋰電池、太陽能等多種方式供電方式。

1、使用高精度壓力變送器實(shí)現(xiàn)壓力數(shù)據(jù)的高度還原；

2、采用物聯(lián)網(wǎng)傳輸設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時回傳，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測的實(shí)時性；

3、均使用低功耗器件，確保了在戶外等不具備市電條件下，采用鋰電池穩(wěn)定持久供電使用；

2.2 供電方式分類：

2.2.1、市電供電GPRS/CDMA管網(wǎng)監(jiān)測終端：

適用于泵站、房屋附近等有市電供電的場所，持續(xù)供電不受其它因素的影響。

2.2.2、太陽能供電GPRS/CDMA管網(wǎng)監(jiān)測終端：

適用于戶外陽光充足無法使用市電供電的場所，用太陽能維持設(shè)備電能，確保數(shù)據(jù)的不間斷傳輸。

2.2.3、電池組供電GPRS/CDMA管網(wǎng)監(jiān)測終端：

適用于以上兩點(diǎn)都無法滿足的情況，因為電池組電量也會有使用時長限制，因此不推薦使用。

2.3 數(shù)據(jù)傳輸：

智能感知終端采集到的數(shù)據(jù)，通過運(yùn)營商基站上報至阿里云的云端進(jìn)行存儲，方便后續(xù)的軟件展示與分析。世界領(lǐng)先的阿里云技術(shù)確保了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定和安全性。

2.4測點(diǎn)布置原則：

2.4.1反應(yīng)管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度點(diǎn)：

增壓泵站前，水廠出水管段等對管網(wǎng)調(diào)度工況變化反應(yīng)較敏感的區(qū)域，在這些區(qū)域設(shè)置在線測壓點(diǎn)，有助于了解調(diào)度計劃的實(shí)施情況及管網(wǎng)狀態(tài)對調(diào)度命令的反應(yīng)。

2.4.2管網(wǎng)測壓點(diǎn)密度設(shè)置：

在平原地區(qū)建議5-10平方公里設(shè)置一個測壓點(diǎn)為宜，給水范圍較小的城市，丘陵，山區(qū)城市可以適當(dāng)增加測壓點(diǎn)的設(shè)置密度，放寬到3-5平方公里設(shè)置一點(diǎn)。有特殊需要或經(jīng)濟(jì)條件容許，亦可適當(dāng)增加管網(wǎng)測壓點(diǎn)的分布密度。

2.4.3管網(wǎng)水力分界線：

城市供水系統(tǒng)如果屬于多水源環(huán)形管網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并且情況復(fù)雜，涉及面廣。那么在數(shù)分鐘內(nèi)需水量的變化可引起管網(wǎng)壓力的大幅度變化，其水力分界線往往是配水最不利的地區(qū)，最能反應(yīng)管網(wǎng)的配水偏差情況。管網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控點(diǎn)首先應(yīng)選在水力分界線的干管上。

2.4.4管網(wǎng)最不利點(diǎn)/控制點(diǎn)：

管網(wǎng)末梢屬于配水的最不利處，能較好的反映管網(wǎng)的配水偏差情況，在地面高程偏高或偏低處（相對水廠高程而言）的配水服務(wù)壓力對調(diào)度工作影響較大，為了保證管網(wǎng)末梢及高差特異點(diǎn)有合適的服務(wù)壓力，在這些地區(qū)設(shè)置測壓點(diǎn)很有必要。

2.4.5大用戶水壓測點(diǎn)：

為了確保重點(diǎn)部門和特殊用戶的正常用水，在為其供水的干網(wǎng)上設(shè)置測壓點(diǎn)。有許多用水大戶，由于用水量大用水量變化響著區(qū)域壓力變化，并且保證其用水的安全性，也需要在其附近布設(shè)在線測壓點(diǎn)。

2.4.6主要用水區(qū)域：

在用戶集中地區(qū)域和用水大戶附近，網(wǎng)壓力容易波動起伏，故這些地區(qū)可以作為輔助監(jiān)測區(qū)，設(shè)置測壓點(diǎn)。

2.4.7大口徑管段交叉處：

在大口徑相交處設(shè)置測壓點(diǎn)，可結(jié)合測壓點(diǎn)記錄數(shù)掘分析發(fā)生爆管等管網(wǎng)事故的因素及其與管段壓力的關(guān)系，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，為減少事故、合理調(diào)度提供有力輔助。。

2.4.8管網(wǎng)中低區(qū)測壓點(diǎn)：

通過低壓區(qū)智能感知點(diǎn)的設(shè)置，可以及時監(jiān)測這些區(qū)域的供水壓力，通過壓力信息的反饋及時調(diào)度，保障供水服務(wù)質(zhì)量。

2.4.9供水管網(wǎng)發(fā)展區(qū)域預(yù)留測點(diǎn)：

為了適應(yīng)城市供水中長期的發(fā)展需要，考慮在供水發(fā)展區(qū)域預(yù)留測點(diǎn)。

第三章 系統(tǒng)軟件：

3.1設(shè)計原則和方案：

系統(tǒng)軟件部分要方便多用戶使用，減少用戶對軟件相關(guān)資源的投入，因此使用了云端服務(wù)器，采用SAAS模式。后續(xù)也可以做到平滑升級，降低客戶的二次投入。

3.2功能結(jié)構(gòu)：

系統(tǒng)軟件總體模塊如下圖所示：

3.3功能描述：

3.3.1系統(tǒng)登錄：

因為系統(tǒng)使用SAAS架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，所以所有用戶使用統(tǒng)一的互聯(lián)網(wǎng)地址即可進(jìn)行訪問，地址為：http://yuncai.bigfoot8.com:9000/

登錄界面如下圖，輸入對應(yīng)的登錄信息即可進(jìn)行后續(xù)操作：

3.3.2首頁看板：

首頁中控看板，可以對接大屏等監(jiān)控顯示設(shè)備，方便調(diào)度管理人員監(jiān)控整個管網(wǎng)的實(shí)時壓力、水質(zhì)狀態(tài)以及各種管網(wǎng)資源數(shù)量、報修報漏分布情況。實(shí)現(xiàn)整個管網(wǎng)管理的一張圖：

3.3.3資源管理：

資源管理模塊主要是針對壓力、水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)信息基礎(chǔ)設(shè)置的設(shè)置，以及管網(wǎng)資源點(diǎn)（消防栓、閥門、排氣閥、管道、水池）等信息的維護(hù)。

3.3.3.1測壓點(diǎn)管理：

在有監(jiān)測分析數(shù)據(jù)呈現(xiàn)之前，首先我們要對測壓點(diǎn)的基本信息進(jìn)行維護(hù)，其中包括測壓點(diǎn)的地理位置、壓力上限值、下限值的設(shè)置等：

新增壓力測試點(diǎn)時，需要輸入的信息如下圖所示，安裝地址（經(jīng)緯度信息）使用地圖進(jìn)行采集：

根據(jù)安裝時間，我們可以對設(shè)備的生命周期進(jìn)行管理?？梢蕴峁┻\(yùn)行中、需維修、報廢等告警狀態(tài)，以方便使用者對設(shè)備進(jìn)行管理。其它后續(xù)管網(wǎng)資源的類似。

3.3.3.2水質(zhì)檢測點(diǎn)管理：

通過地圖方式標(biāo)注水質(zhì)檢測點(diǎn)的位置等基本信息，用設(shè)備編號與具體硬件匹配，可以設(shè)置每個點(diǎn)的PH值、濁度、余氯告警的上下限值。

新增水質(zhì)測試點(diǎn)時，需要輸入的信息如下圖所示，安裝地址（經(jīng)緯度信息）使用地圖進(jìn)行采集：

3.3.3.3消防栓資源管理：

通過地圖方式標(biāo)注消防栓的位置等基本信息：

新增消防栓時，需要輸入的信息如下圖所示，安裝地址（經(jīng)緯度信息）使用地圖進(jìn)行采集：

3.3.3.4閥門資源管理：

通過地圖方式標(biāo)注閥門的位置等基本信息：

新增閥門時，需要輸入的信息如下圖所示，安裝地址（經(jīng)緯度信息）使用地圖進(jìn)行采集：

3.3.3.5排氣閥資源管理：

通過地圖方式標(biāo)注排氣閥的位置等基本信息：

新增排氣閥時，需要輸入的信息如下圖所示，安裝地址（經(jīng)緯度信息）使用地圖進(jìn)行采集：

3.3.3.6管道資源管理：

通過地圖方式標(biāo)注管道的位置等基本信息：

新增管道時，需要輸入的信息如下圖所示，安裝路徑（經(jīng)緯度信息）使用地圖進(jìn)行采集：

3.3.3.7水池資源管理：

通過地圖方式標(biāo)注水池的位置等基本信息：

新增水池時，需要輸入的信息如下圖所示，安裝地址（經(jīng)緯度信息）使用地圖進(jìn)行采集：

3.3.4實(shí)時監(jiān)測：

3.3.4.1智能感知：

此功能是各個智能感知點(diǎn)當(dāng)前測試數(shù)據(jù)的最簡單呈現(xiàn)，壓力的狀態(tài)用不同顏色表示：綠色——正常，橙色——壓力低于下限值，紅色——壓力高于上限值，灰色——設(shè)備離線，后續(xù)業(yè)務(wù)功能中的狀態(tài)顏色也保持一致：

3.3.4.2地圖監(jiān)測：

地圖監(jiān)測用直觀的地圖地理位置和顏色狀態(tài)來展示所有測壓點(diǎn)、水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)，以及各種管網(wǎng)資源（包括：消防栓、閥門、排氣閥、水池、管道）直觀分布情況：

同時結(jié)合釘釘?shù)耐馇诠芾砟K，可以對報修的漏點(diǎn)信息分布，以熱力圖方式進(jìn)行展示，方便分析管網(wǎng)與漏點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)：

3.3.4.3實(shí)時曲線：

        實(shí)時曲線展示了最近3天在24小時內(nèi)壓力變化情況的分布：

3.3.5報警信息：

3.3.5.1實(shí)時報警：

針對當(dāng)前測壓點(diǎn)的壓力信息給與詳細(xì)的實(shí)施告警記錄展示，方便管理人員了解異常信息：

3.3.5.2報警記錄：

針對上一章節(jié)的測壓點(diǎn)報警記錄的歷史信息查詢，可以從一個歷史時間段去分析測壓點(diǎn)出現(xiàn)異常的信息情況：

3.3.5.3通知設(shè)置：

通知設(shè)置功能用來維護(hù)當(dāng)測壓點(diǎn)壓力異常時，發(fā)送異常通知的人員信息，目前結(jié)合水司的微信公眾號，需要將人員姓名以及微信服務(wù)號的openid信息進(jìn)行維護(hù)。

3.3.5.4告警信息實(shí)時推送：

告警實(shí)時推送功能與水司微信服務(wù)號相結(jié)合，測壓點(diǎn)壓力異常（高于上限、低于下限、設(shè)備離線）時推送至手機(jī)端微信服務(wù)號的消息如下：

點(diǎn)擊可以看到所有測壓點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)信息，如下圖：

點(diǎn)擊具體測壓點(diǎn)的名稱可以看到改點(diǎn)的詳細(xì)細(xì)信息，包括近三日曲線，最近的壓力采集信息等：

3.3.6報表統(tǒng)計：

3.3.6.1時段報表：

此報表使用振幅的概念提現(xiàn)壓力的穩(wěn)定度，振幅越小代表壓力越穩(wěn)定，從而很好把握壓力點(diǎn)中壓力變化比較強(qiáng)烈的測壓點(diǎn)，從而為管網(wǎng)優(yōu)化做出參考：

3.3.6.2合格率報表：

按照智能感知終端一段時間段內(nèi)數(shù)據(jù)合格次數(shù)與上報次數(shù)來展示數(shù)據(jù)的合格率，合格率越高說明壓力越穩(wěn)定：

3.3.6.3原始數(shù)據(jù)：

所有智能感知點(diǎn)上報的原始數(shù)據(jù)在此可以隨時查詢和檢索，方便做其它分析使用：

3.3.7管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)：

這里記錄了外勤人員從手機(jī)端釘釘提交的管網(wǎng)維護(hù)工單情況：

手機(jī)端外勤人員釘釘錄入信息如下，可以記錄到場時間并對現(xiàn)場拍照保存：

維修過程中也需要拍照，維修結(jié)束記錄結(jié)束時間并拍照，前中后三張照片如實(shí)反應(yīng)維修過程，通過開始和結(jié)束時間可以知道每一次現(xiàn)場維修所花費(fèi)的時間。

3.3.8接入擴(kuò)展能力：

系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)化API接口，采用主流的json數(shù)據(jù)格式，可以方便快捷的接入第三方系統(tǒng)各種監(jiān)測數(shù)據(jù)（壓力、電壓、HP值、濁度、余氯、水位等）、客服系統(tǒng)的報修報漏數(shù)據(jù)，方便進(jìn)行統(tǒng)一管理。

第四章 系統(tǒng)軟硬件配置方案：

4.1系統(tǒng)部署：

系統(tǒng)軟件整體使用云端部署，采用SAAS模式，客戶無需另外購買服務(wù)器進(jìn)行安裝部署，節(jié)省運(yùn)營成本。

4.2客戶端要求：

客戶端分為PC端和智能移動端，基本使用現(xiàn)有設(shè)備即可對系統(tǒng)進(jìn)行訪問。PC端無論操windows或者linux系統(tǒng)只要使用兼容FireFox瀏覽器便可以訪問；智能移動端無論使用android或者ISO系統(tǒng)只要能使用微信（針對監(jiān)測和管網(wǎng)資源）和釘釘（針對外勤維護(hù)功能）應(yīng)用便可訪問使用。

4.3網(wǎng)絡(luò)要求：

客戶端無論P(yáng)C或者智能移動終端只要有網(wǎng)絡(luò)即可WIFI、有線網(wǎng)、4G、5G，只要能訪問到互聯(lián)網(wǎng)便可以訪問使用。

第五章 項目管理與實(shí)施方案：

5.1前期準(zhǔn)備工作：

5.1.1對于壓力監(jiān)測功能：

1、選擇合適的測壓點(diǎn)位置。

2、在供水主管道上安裝智能感知終端需要進(jìn)行開叉接駁作業(yè)，因此需要水司提前做好此項工作，開叉處需要安裝閥門、壓力表、預(yù)留4分內(nèi)螺紋接口方便接入壓力傳感器。

3、如果使用太陽能供電方式，需要提前考慮太陽能板安裝地址并提前制作三角架以便到場時對太陽能板進(jìn)行固定。

5.1.2對于管網(wǎng)資源管理功能：

1、準(zhǔn)備目前所有資源（消防栓、閥門、排氣閥、管道、水池）的地理位置分布信息。

5.2現(xiàn)場安裝與調(diào)試：

正常來說現(xiàn)場安裝智能感知終端時效為每0.5天可安裝2套，現(xiàn)場需要固定控制箱、太陽能板等設(shè)備。

管網(wǎng)資源管理部分沒有硬件，無需現(xiàn)場安裝。

5.3項目實(shí)施培訓(xùn)：

現(xiàn)場培訓(xùn)工作一般在設(shè)備安裝完畢后進(jìn)行，需要管網(wǎng)部門同事參與，需要半天時間即可完成。