第一章 總述：

1.1項(xiàng)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(duì)應(yīng)管網(wǎng)監(jiān)測(cè)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(shí)管理軟件部分使用SAAS模式，客戶無需另外采購(gòu)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(duì)管網(wǎng)監(jiān)測(cè)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(shí)間做出智能控制，會(huì)對(duì)人民生命財(cái)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(jì)量等各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)全流程遠(yuǎn)程監(jiān)管和智能聯(lián)動(dòng)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(yíng)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(cè)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(gè)綜合性的系統(tǒng)平臺(tái)，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(chǔ)、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(cè)預(yù)警及運(yùn)行能效分析和智能報(bào)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(jiān)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(dòng)端設(shè)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(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(cè)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(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(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(shí)回傳，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)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(cè)終端：

適用于泵站、房屋附近等有市電供電的場(chǎng)所，持續(xù)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(jiān)測(cè)終端：

適用于戶外陽(yáng)光充足無法使用市電供電的場(chǎng)所，用太陽(yáng)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(cè)終端：

適用于以上兩點(diǎn)都無法滿足的情況，因?yàn)殡姵亟M電量也會(huì)有使用時(shí)長(zhǎng)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(yíng)商基站上報(bào)至阿里云的云端進(jìn)行存儲(chǔ)，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(cè)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(duì)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(cè)壓點(diǎn)，有助于了解調(diào)度計(jì)劃的實(shí)施情況及管網(wǎng)狀態(tài)對(duì)調(diào)度命令的反應(yīng)。

2.4.2管網(wǎng)測(cè)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(gè)測(cè)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(cè)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(cè)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(duì)水廠高程而言）的配水服務(wù)壓力對(duì)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(cè)壓點(diǎn)很有必要。

2.4.5大用戶水壓測(cè)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(cè)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(cè)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(dòng)起伏，故這些地區(qū)可以作為輔助監(jiān)測(cè)區(qū)，設(shè)置測(cè)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(cè)壓點(diǎn)，可結(jié)合測(cè)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(yàn)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(cè)壓點(diǎn)：

通過低壓區(qū)智能感知點(diǎn)的設(shè)置，可以及時(shí)監(jiān)測(cè)這些區(qū)域的供水壓力，通過壓力信息的反饋及時(shí)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(cè)點(diǎn)：

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

第三章 系統(tǒng)軟件：

3.1設(shè)計(jì)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(duì)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(jí)，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?yàn)橄到y(tǒng)使用SAAS架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(duì)應(yīng)的登錄信息即可進(jìn)行后續(xù)操作：

3.3.2首頁(yè)看板：

首頁(yè)中控看板，可以對(duì)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(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(shù)量、報(bào)修報(bào)漏分布情況。實(shí)現(xiàn)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(duì)壓力、水質(zhì)監(jiān)測(cè)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(cè)壓點(diǎn)管理：

在有監(jiān)測(cè)分析數(shù)據(jù)呈現(xiàn)之前，首先我們要對(duì)測(cè)壓點(diǎn)的基本信息進(jìn)行維護(hù)，其中包括測(cè)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(cè)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(jù)安裝時(shí)間，我們可以對(duì)設(shè)備的生命周期進(jìn)行管理?？梢蕴峁┻\(yùn)行中、需維修、報(bào)廢等告警狀態(tài)，以方便使用者對(duì)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(cè)點(diǎn)管理：

通過地圖方式標(biāo)注水質(zhì)檢測(cè)點(diǎn)的位置等基本信息，用設(shè)備編號(hào)與具體硬件匹配，可以設(shè)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(cè)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：

通過地圖方式標(biāo)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(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：

通過地圖方式標(biāo)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：

通過地圖方式標(biāo)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：

通過地圖方式標(biāo)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(jiān)測(cè)：

3.3.4.1智能感知：

此功能是各個(gè)智能感知點(diǎn)當(dāng)前測(cè)試數(shù)據(jù)的最簡(jiǎn)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(cè)：

地圖監(jiān)測(cè)用直觀的地圖地理位置和顏色狀態(tài)來展示所有測(cè)壓點(diǎn)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)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(shí)結(jié)合釘釘?shù)耐馇诠芾砟K，可以對(duì)報(bào)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：

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

3.3.5報(bào)警信息：

3.3.5.1實(shí)時(shí)報(bào)警：

針對(duì)當(dāng)前測(cè)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(bào)警記錄：

針對(duì)上一章節(jié)的測(cè)壓點(diǎn)報(bào)警記錄的歷史信息查詢，可以從一個(gè)歷史時(shí)間段去分析測(cè)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(cè)壓點(diǎn)壓力異常時(shí)，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(hào)，需要將人員姓名以及微信服務(wù)號(hào)的openid信息進(jìn)行維護(hù)。

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(hào)相結(jié)合，測(cè)壓點(diǎn)壓力異常（高于上限、低于下限、設(shè)備離線）時(shí)推送至手機(jī)端微信服務(wù)號(hào)的消息如下：

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

點(diǎn)擊具體測(cè)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(bào)表統(tǒng)計(jì)：

3.3.6.1時(shí)段報(bào)表：

此報(bào)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(cè)壓點(diǎn)，從而為管網(wǎng)優(yōu)化做出參考：

3.3.6.2合格率報(bào)表：

按照智能感知終端一段時(shí)間段內(nèi)數(shù)據(jù)合格次數(shù)與上報(bào)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(bào)的原始數(shù)據(jù)在此可以隨時(shí)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(chǎng)時(shí)間并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(shí)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(shí)間可以知道每一次現(xiàn)場(chǎng)維修所花費(fèi)的時(shí)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(cè)數(shù)據(jù)（壓力、電壓、HP值、濁度、余氯、水位等）、客服系統(tǒng)的報(bào)修報(bào)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(gòu)買服務(wù)器進(jìn)行安裝部署，節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本。

4.2客戶端要求：

客戶端分為PC端和智能移動(dòng)端，基本使用現(xiàn)有設(shè)備即可對(duì)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(dòng)端無論使用android或者ISO系統(tǒng)只要能使用微信（針對(duì)監(jiān)測(cè)和管網(wǎng)資源）和釘釘（針對(duì)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(dòng)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(xiàng)目管理與實(shí)施方案：

5.1前期準(zhǔn)備工作：

5.1.1對(duì)于壓力監(jiān)測(cè)功能：

1、選擇合適的測(cè)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(xiàng)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(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(duì)太陽(yáng)能板進(jìn)行固定。

5.1.2對(duì)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(chǎng)安裝與調(diào)試：

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

管網(wǎng)資源管理部分沒有硬件，無需現(xiàn)場(chǎng)安裝。

5.3項(xiàng)目實(shí)施培訓(xùn)：

現(xiàn)場(chǎng)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(shí)間即可完成。