供水系统是都会住民正常生爆发涯与社会经济生长的基础,供水企业的效劳质量不但关系到企业自身的利益,也影响着社会的稳固。近些年,水务公司信息化建设相继开展,一些供水企业凭证自身生长要求,各自建设了营业收费系统、SCADA 系统等信息化系统,已经成为企业治理事情中不可缺氨赡工具[1-3]。可是,这些系统大多为单独建设,缺少统一的治理平台,信息的处置惩罚和应用也局限于各个部分,保存信息孤岛;虽然积累了大宗的数据,但无法举行深入挖掘和剖析,造成数据资源的铺张。
在智慧都会大配景下,随着 GIS 手艺、物联网手艺、大数据剖析手艺等先进手艺的一直生长,使智慧供水应用领域爆发了新的突破。牟凤云团结都会供水管网的应用需求,设计了基于 GIS 的供水管网信息系统,为水务公司提供可视化的位置盘问及剖析效劳,实现供水管网的网格化治理[4];班福忱将 GIS 手艺应用到供水设施维护与巡检中,提高了都会供水的科学性和应急处置惩罚力等[5]。本文在前人研究的基础上,通过对智慧水务的多角度应用剖析,探讨了智慧水务平台建设中怎样充分验展地理信息手艺的价值,从而实现都会供水智慧运作,提高供水企业治理与效劳水平。1. 1 地理信息数据辅助供水妄想
地理信息数据(DEM)是数字高程模子的简称,是地理信息数据中最为基础的、体现地形升沉的数据[6];自来水从水库到水厂,再到终端用户的历程中,需要铺设管道输水,在这个历程中,首先要思量地形和阵势关于水流的影响,需要模拟剖析水动力和势能的转换,对翻越山头的供水设计,既需要思量供水上坡历程中的增压,也需要思量输水下坡流向的减压;同时,凭证地面高程的差别,凭证管道的铺设要求,盘算出管道的埋深,用于辅助施工;通过 DEM 数据举行供水工程的前期设计事情,提高了供水工程妄想设计的智慧化水平。其次,使用基于 GIS 的供水用户数据提供工程妄想效益。供水用户可能是工厂,也可能是住民,在基础地理信息数据中,可以提取到用户的相关情形,凭证这些数据,再辅以房产视察数据,基本上可以确定出各个区域供水用户的情形,凭证用户的数目能够确定出需要供水的量,凭证供水数目,能够模拟盘算运送管道的粗细、材质等要害要素,同时,二次加压装备的设置也需要凭证地理信息数据中治理楼层高度和用户所处高度的数据举行盘算[7]。
1. 2 GIS 数据库实现供水资产治理
古板的供水管网数据主要以图纸文档资料的方法举行治理,水务公司还为此设有专门的档案室,不但占有很大的空间,数据的清静性也得不到包管,更难以实现对现有数据的剖析使用。使用 GIS 空间数据库手艺,将供水水源地、源水管、水厂、水表、阀门、供水管道、消防栓、加压泵等相关的资产数据,处置惩罚为带有空间信息的数据,并存储在 GIS 数据库中,实现供水管网资产的数字化治理,全面掌控和梳理现有供水管网资产,为供水数据的深度挖掘提供了数据支持。同时,将管网妄想、施工、完工、维护、放弃历程的种种资料统一举行存储治理,实现供水管网资产的全生命周期治理。
1. 3 GIS 分区实现细腻化漏损控制
依据地理信息数据下的供水管网数据、用水户数据及种种计量表的漫衍数据,将供水用户划分成一个个小的计量分区,实现 GIS 手艺下的一张图可视化治理,团结夜间最小流量、总分表差等要领判断漏点位置并实现区域定位,便于实时找到漏点,降低供水漏损率,实现细腻的漏损控制。
1. 4 GIS 空间剖析实现供水决议智慧化
GIS 系统相关于其他的信息治理系统,其最突出的特点是具有强盛的空间剖析能力 ；诠┧芡仄私峁辜胺诺奈恢寐衍数据,突发爆管时,通过爆管剖析,实时找到需要关闭的阀门。当现场阀门无法关闭时,还可以扩大关阀剖析,继续寻找需要关闭的阀门,并使用 GIS一张图举行直观展示,提高应急职员的处置惩罚效率。同时,团结供水用户数据,举行阀门关闭后的影响剖析,使用GIS 拓扑盘算,剖析受影响的用户,对可能停水的用户举行搜索与剖析,并实时见告用户,以免给用户带来更大的影响。
当泛起火灾事故时,使用 GIS 缓冲区剖析,可以判断出火灾的影响区域,并凭证火源相对位置快速查找周围的消防栓取水,以便实时消除火灾,镌汰灾情损失。别的,GIS 空间剖析功效也可以为供水工程妄想提供剖析决议支持 ； 《 修建给水排水设计规范》 ( GB50015—2003)的管道铺设标准,使用水平净距剖析、笔直净距剖析、连通性剖析等,检查设计是否切合规范,从而阻止工程设计问题,镌汰不对理建设造成的经济损失。
智慧水务平台以 GIS、物联网手艺、大数据手艺等新一代先进手艺为基础,融合前端物联网感知数据、基础资料数据,构建切合现代供水治理及久远生长的妄想框架,周全整合、完善和提升水务公司智慧化效劳水平,真正实现供水管网治理信息化、资源可视化、决议专业化的建设目的。
智慧水务平台总体架构如图 1 所示,分成了物联感知层、硬件平台层、数据层、应用支持层、接口层、应用层、体现层等 7 个条理,同时体例切合智慧水务信息化建设生长的标准规范系统,涵盖标准规范建设和清静包管系统。物联网感知层位于系统的最底层,主要提供最基本的数据收罗和传输效劳。通过传感器、感知终端、摄像头、远传装备等物联网装备的接入,与系统举行信息的交流和通讯,以知足对供水装备运行数据的监控与治理。硬件平台层主要提供系统建设中所需硬件装备的支持,包括系统搭建安排所需的效劳器、网络、路由等基础硬件装备。数据层主要由营业数据库和数据客栈组成,其中结构化数据库主要包括历史数据库、各营业系统数据库、数据客栈数据库及其他信息资源库等。非结构数据库主要是由一些文件型的数据组成。应用支持层是将疏散、异构的应用和信息资源举行聚合,统一地会见入口,实现种种应用系统跨数据库、跨系统平台的无缝接入和集成,提供一个支持用的高效开发、集成、安排与治理。主要包括搭建在应用支持平台上的基础应用软件,向用户提供营业应用功效,包括由基础应用组件组合成的供水管网 GIS 系统、供水综合应用系统、供水计量治理系统、供水管网巡检养护及抢修系统、 BI 系86 测绘与空间地理信息 2022 年统等。智慧水务平台建设还涉及整体应用系统的接口治理,包括数据推送接口、数据同步接口、地理信息效劳接口、在线监测数据接口等,通过有用的接口治理机制,实现资源共享。体现层是用户与系统交互的门户,一样平常由外部分户和内部分户组成,外部分户是面向非本机构的职员,而内部分户是对本机构内部职员(如部分向导、系统治理职员等)开放的。平台在纵向上分为:
1.标准规范系统
以国家电子政务标准化指南为基础,建设信息化标准系统框架,包括相关手艺规范、数据交流内容与名堂,以及基础数据库标准等。
清静系统方面重点增强网络身份认证和授权治理系统,数据加密与数据传输清静系统、清静评估与误差监测系统、内容防改动等。
智慧水务平台是一套基于水务公司组织架构、营业流程、运营治理的给水产品,平台通过建设唯一数据中心,将水务公司地理信息资产数据、在线监测数据、仓储数据、营收数据、OA 办公数据、热线数据等多源异构数据举行高度集成、剖析与应用,实现了水务公司运营一体化、数据把控集约化、综合调理高效化、运营治理科学化。接纳微效劳架构设计方法,为水司及相关部分提供数据共享效劳接口。将水源地、源水管、水厂、水表、阀门、供水管道、消防栓、加压泵等种种自力、疏散的资产信息举行融合,通过统一的平台举行数据的展示和治理,形成基于基础地理数据的供水资产数据全生命周期治理模式,为水务公司举行资产梳理及相关工程妄想提供数据支持。基于高精度数字高程模子和高区分率影像、都会供水管网数据等地理信息数据,打造了一套水务公司供水营业综合应用的可视化治理系统。以管网数据为基础,提供了供水综合营业相关数据的可视化盘问、治理、更新等效劳,在此基础上,实现了对管网工程历程、效果资料的治理,以及提供管网维护保养抢修等效劳,极大地提高了水务公司的运营与治理效率。依托于水表和压力等物联网传感器装备,合理地举行 GIS 分区,通过大数据剖析实现了对物联网装备数据的合理剖析与盘算,查找可能的漏损和漏点。该系统通过汇聚营收系统的数据,实现了对各区域供水与用水的相关数据的展收剖析。基于细腻化的地理信息数据,聚合来自多使命系统工单的使命,实现了工单信息与使命派发的标准化,通过该系统能够实现巡检抢修职员调理自动化、抢修巡检历程透明化,团结使命完成情形,实现了审核的标准化,为员工审核提供了优异的依据。对差别使命的统计剖析与图表展示,可以利便地相识各片区使命的希望情形,为职员组织结构的优化提供了依据。依赖数据客栈来汇聚多系统数据,实现对数据中心的数据举行种种富厚的展示。在 GIS 基础平台上,接入前端感知装备以及控制系统的实时监测数据,实现对管网装备地理信息、实时监控( SCADA) 举行一站式治理、维护、扩展与接入,使用富厚的图表剖析工具对种种数据举行集成显示与剖析,充分验展地理信息系统与实时监测、营业处置惩罚等在空间与时间维度上的团结与联动,最大限度地支持水务全方位、多维度、一站式的系统使用需求。
