第一章 總述：

1.1項目背景：

傳統的供水管網(wǎng)智能感知設備初次投入成本高，后期維護成本大，不便于智慧水務(wù)提出的對應管網(wǎng)監測能力的快速擴展。

B8云采-供水管網(wǎng)智能感知系統采用高精度壓力變送器結合物聯(lián)網(wǎng)傳輸模塊，實(shí)現了成本上的最大化壓縮，只有傳統設備的一半甚至三分之一，同時(shí)管理軟件部分使用SAAS模式，客戶(hù)無(wú)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)現供水公司對管網(wǎng)監測和管網(wǎng)資源管理的需要。

1.2現狀及需求分析：

管網(wǎng)是城市的生命線(xiàn)，如果管網(wǎng)不“智慧”，就不能在危機發(fā)生的第一時(shí)間做出智能控制，會(huì )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、分區計量等各個(gè)環(huán)節，實(shí)現全流程遠程監管和智能聯(lián)動(dòng)控制，優(yōu)化生產(chǎn)調度，保障高效供水，促進(jìn)節能降耗，降低產(chǎn)銷(xiāo)差，是水司實(shí)現智慧化運營(yíng)的重要途徑。

1.3 建設目標：

B8云采-供水管網(wǎng)智能感知系統整合了供水管網(wǎng)WebGIS和監測兩大業(yè)務(wù)功能，將城市供水管網(wǎng)信息、生產(chǎn)監控、和業(yè)務(wù)管理統一到一個(gè)綜合性的系統平臺，最終實(shí)現供水全過(guò)程生產(chǎn)運行數據采集存儲、運行情況的可視化展示、調度分析決策、業(yè)務(wù)過(guò)程管理、異常檢測預警及運行能效分析和智能報表管理等內容，為全面提升調度管理水平，形成城市供水管控一體化提供堅強支撐。

1.4系統架構：

1、數據和應用采用云端服務(wù)，方便后續需擴容

2、軟件系統采用SAAS構架，能夠快速部署和配置租戶(hù)信息

3、實(shí)現多端訪(fǎng)問(wèn)，PC端和移動(dòng)端設備均能在任何時(shí)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據并網(wǎng)能力

第二章 系統硬件：

2.1硬件概述：

智能感知終端的壓力監測硬件使用高強度PVC防水控制箱，確保了在室內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)現了壓力的采集；物聯(lián)網(wǎng)模塊實(shí)現了數據的傳輸；根據實(shí)際使用場(chǎng)景可以采用市電、鋰電池、太陽(yáng)能等多種方式供電方式。

1、使用高精度壓力變送器實(shí)現壓力數據的高度還原；

2、采用物聯(lián)網(wǎng)傳輸設備實(shí)現數據的實(shí)時(shí)回傳，以實(shí)現監測的實(shí)時(shí)性；

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

2.2 供電方式分類(lèi)：

2.2.1、市電供電GPRS/CDMA管網(wǎng)監測終端：

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

2.2.2、太陽(yáng)能供電GPRS/CDMA管網(wǎng)監測終端：

適用于戶(hù)外陽(yáng)光充足無(wú)法使用市電供電的場(chǎng)所，用太陽(yáng)能維持設備電能，確保數據的不間斷傳輸。

2.2.3、電池組供電GPRS/CDMA管網(wǎng)監測終端：

適用于以上兩點(diǎn)都無(wú)法滿(mǎn)足的情況，因為電池組電量也會(huì )有使用時(shí)長(cháng)限制，因此不推薦使用。

2.3 數據傳輸：

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

2.4測點(diǎn)布置原則：

2.4.1反應管網(wǎng)運行調度點(diǎn)：

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

2.4.2管網(wǎng)測壓點(diǎn)密度設置：

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

2.4.3管網(wǎng)水力分界線(xiàn)：

城市供水系統如果屬于多水源環(huán)形管網(wǎng)結構，并且情況復雜，涉及面廣。那么在數分鐘內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(xiàn)往往是配水最不利的地區，最能反應管網(wǎng)的配水偏差情況。管網(wǎng)遠程監控點(diǎn)首先應選在水力分界線(xiàn)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(chǎng)高程而言）的配水服務(wù)壓力對調度工作影響較大，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，在這些地區設置測壓點(diǎn)很有必要。

2.4.5大用戶(hù)水壓測點(diǎn)：

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

2.4.6主要用水區域：

在用戶(hù)集中地區域和用水大戶(hù)附近，網(wǎng)壓力容易波動(dòng)起伏，故這些地區可以作為輔助監測區，設置測壓點(diǎn)。

2.4.7大口徑管段交叉處：

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

2.4.8管網(wǎng)中低區測壓點(diǎn)：

通過(guò)低壓區智能感知點(diǎn)的設置，可以及時(shí)監測這些區域的供水壓力，通過(guò)壓力信息的反饋及時(shí)調度，保障供水服務(wù)質(zhì)量。

2.4.9供水管網(wǎng)發(fā)展區域預留測點(diǎn)：

為了適應城市供水中長(cháng)期的發(fā)展需要，考慮在供水發(fā)展區域預留測點(diǎn)。

第三章 系統軟件：

3.1設計原則和方案：

系統軟件部分要方便多用戶(hù)使用，減少用戶(hù)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。后續也可以做到平滑升級，降低客戶(hù)的二次投入。

3.2功能結構：

系統軟件總體模塊如下圖所示：

3.3功能描述：

3.3.1系統登錄：

因為系統使用SAAS架構進(jìn)行設計，所以所有用戶(hù)使用統一的互聯(lián)網(wǎng)地址即可進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，地址為：http://yuncai.bigfoot8.com:9000/

登錄界面如下圖，輸入對應的登錄信息即可進(jìn)行后續操作：

3.3.2首頁(yè)看板：

首頁(yè)中控看板，可以對接大屏等監控顯示設備，方便調度管理人員監控整個(gè)管網(wǎng)的實(shí)時(shí)壓力、水質(zhì)狀態(tài)以及各種管網(wǎng)資源數量、報修報漏分布情況。實(shí)現整個(gè)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)監測點(diǎn)信息基礎設置的設置，以及管網(wǎng)資源點(diǎn)（消防栓、閥門(mén)、排氣閥、管道、水池）等信息的維護。

3.3.3.1測壓點(diǎn)管理：

在有監測分析數據呈現之前，首先我們要對測壓點(diǎn)的基本信息進(jìn)行維護，其中包括測壓點(diǎn)的地理位置、壓力上限值、下限值的設置等：

新增壓力測試點(diǎn)時(shí)，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：

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

3.3.3.2水質(zhì)檢測點(diǎn)管理：

通過(guò)地圖方式標注水質(zhì)檢測點(diǎn)的位置等基本信息，用設備編號與具體硬件匹配，可以設置每個(gè)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(shí)，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(guò)地圖方式標注消防栓的位置等基本信息：

新增消防栓時(shí)，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(mén)資源管理：

通過(guò)地圖方式標注閥門(mén)的位置等基本信息：

新增閥門(mén)時(shí)，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(guò)地圖方式標注排氣閥的位置等基本信息：

新增排氣閥時(shí)，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(guò)地圖方式標注管道的位置等基本信息：

新增管道時(shí)，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(guò)地圖方式標注水池的位置等基本信息：

新增水池時(shí)，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(shí)監測：

3.3.4.1智能感知：

此功能是各個(gè)智能感知點(diǎn)當前測試數據的最簡(jiǎn)單呈現，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——設備離線(xiàn)，后續業(yè)務(wù)功能中的狀態(tài)顏色也保持一致：

3.3.4.2地圖監測：

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

同時(shí)結合釘釘的外勤管理模塊，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(shí)曲線(xiàn)：

        實(shí)時(shí)曲線(xiàn)展示了最近3天在24小時(shí)內壓力變化情況的分布：

3.3.5報警信息：

3.3.5.1實(shí)時(shí)報警：

針對當前測壓點(diǎn)的壓力信息給與詳細的實(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：

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

3.3.5.3通知設置：

通知設置功能用來(lái)維護當測壓點(diǎn)壓力異常時(shí)，發(fā)送異常通知的人員信息，目前結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。

3.3.5.4告警信息實(shí)時(shí)推送：

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

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

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

3.3.6報表統計：

3.3.6.1時(shí)段報表：

此報表使用振幅的概念提現壓力的穩定度，振幅越小代表壓力越穩定，從而很好把握壓力點(diǎn)中壓力變化比較強烈的測壓點(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(shí)間段內數據合格次數與上報次數來(lái)展示數據的合格率，合格率越高說(shuō)明壓力越穩定：

3.3.6.3原始數據：

所有智能感知點(diǎn)上報的原始數據在此可以隨時(shí)查詢(xún)和檢索，方便做其它分析使用：

3.3.7管網(wǎng)養護：

這里記錄了外勤人員從手機端釘釘提交的管網(wǎng)維護工單情況：

手機端外勤人員釘釘錄入信息如下，可以記錄到場(chǎng)時(shí)間并對現場(chǎng)拍照保存：

維修過(guò)程中也需要拍照，維修結束記錄結束時(shí)間并拍照，前中后三張照片如實(shí)反應維修過(guò)程，通過(guò)開(kāi)始和結束時(shí)間可以知道每一次現場(chǎng)維修所花費的時(shí)間。

3.3.8接入擴展能力：

系統使用標準化API接口，采用主流的json數據格式，可以方便快捷的接入第三方系統各種監測數據（壓力、電壓、HP值、濁度、余氯、水位等）、客服系統的報修報漏數據，方便進(jìn)行統一管理。

第四章 系統軟硬件配置方案：

4.1系統部署：

系統軟件整體使用云端部署，采用SAAS模式，客戶(hù)無(wú)需另外購買(mǎi)服務(wù)器進(jìn)行安裝部署，節省運營(yíng)成本。

4.2客戶(hù)端要求：

客戶(hù)端分為PC端和智能移動(dòng)端，基本使用現有設備即可對系統進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。PC端無(wú)論操windows或者linux系統只要使用兼容FireFox瀏覽器便可以訪(fǎng)問(wèn)；智能移動(dòng)端無(wú)論使用android或者ISO系統只要能使用微信（針對監測和管網(wǎng)資源）和釘釘（針對外勤維護功能）應用便可訪(fǎng)問(wèn)使用。

4.3網(wǎng)絡(luò )要求：

客戶(hù)端無(wú)論PC或者智能移動(dòng)終端只要有網(wǎng)絡(luò )即可WIFI、有線(xiàn)網(wǎng)、4G、5G，只要能訪(fǎng)問(wèn)到互聯(lián)網(wǎng)便可以訪(fǎng)問(wèn)使用。

第五章 項目管理與實(shí)施方案：

5.1前期準備工作：

5.1.1對于壓力監測功能：

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(kāi)叉接駁作業(yè)，因此需要水司提前做好此項工作，開(kāi)叉處需要安裝閥門(mén)、壓力表、預留4分內螺紋接口方便接入壓力傳感器。

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

5.1.2對于管網(wǎng)資源管理功能：

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

5.2現場(chǎng)安裝與調試：

正常來(lái)說(shuō)現場(chǎng)安裝智能感知終端時(shí)效為每0.5天可安裝2套，現場(chǎng)需要固定控制箱、太陽(yáng)能板等設備。

管網(wǎng)資源管理部分沒(méi)有硬件，無(wú)需現場(chǎng)安裝。

5.3項目實(shí)施培訓：

現場(chǎng)培訓工作一般在設備安裝完畢后進(jìn)行，需要管網(wǎng)部門(mén)同事參與，需要半天時(shí)間即可完成。