聊城水务集团“供排水一体化”实践

聊城市城市水务集团有限公司是全国最早实行供排水一体化运营的企业之一，在实施智慧水务建设的过程中，坚持问题导向，以满足用户需求为最终目标，全面应用新科技与互联网技术，利用信息化手段，综合生产、运营各个环节的重要数据，通过“互联互通，数据共享”，提高综合管理水平，从根本上解决社会和用户对企业的诉求。

信息化建设动因

在实施信息化建设以前，聊城水务集团和大多数同行一样，存在着信息孤岛现象，各类信息系统相互独立，生产数据、调度数据、管线数据不能很好地作为综合调度指挥的决策依据。主要体现在以下三个方面：一是信息化建设“一体化”水平较低，不同年代建成的具备不同功能的系统存在兼容问题，缺乏统一的信息资源规划和数据体系标准，欠缺规范化、可视化的信息综合应用平台；二是缺乏“大数据”思维，受各功能子系统自成体系的影响，运行于企业内部的海量数据没有实现有效的关联，数据综合应用困难，信息互连效率偏低，不能适应企业快速发展和高效运营的要求；三是存在信息安全意识不足的情况，企业在信息化建设过程中，对网络安全防护问题认识程度不高，互联网和企业内部网络缺少边界隔离防护，对管网信息、用户数据等涉密内容保护力度不够。

信息化建设总体思路

聊城水务集团的“供排水一体化”综合信息管理系统，是以地理信息为基础，整合SCADA、GPS巡检、供水智能调度、客户服务和网络发布为一体，既保障整合全部系统，又可以规范各系统间的数据标准，实现信息共享，提高事故的应急处理能力，降低生产和管理成本。在实施过程中，主要坚持了以下四个原则：

一是构建基于集团所有信息应用系统全过程的全景信息数据中心，实现信息有机整合，立体贯通企业各级机构协同互动，确保各级运营信息无障碍交换与共享，为智能综合应用、辅助决策提供技术支撑。

二是企业服务总线的数据整合，将已有的各类信息系统，规定标准接口，实现系统间的互联互通，保护了企业原有投资。通过企业服务总线和建立的数据模型，实现系统内部和系统对外的规范通信接口，保障数据通信的稳定性和标准化。

三是工作流的业务流程整合，依据企业的运营特点设置，平台需要考虑工作流技术，实现业务流程的调整和增删，保障与现实业务流程的一致性。

四是设计过程充分考虑信息安全，提高平台系统的安全性和对突发事件的应变及灾难恢复能力。通过软硬件结合的信息安全解决方案，保障系统的整体安全性，通过设置安全分区等技术，实现业务系统的安全通信和交互。

信息化建设的主要功能

“供排水一体化” 综合信息管理系统涵盖企业生产运营的全过程，它通过水量预测模型和水力模型等实现智能调度、应急抢修、漏失控制，以工作流驱动业务优化，实现辅助决策和精细化管理，最终实现企业节能降耗和社会满意度的提升。主要实现了八个方面的功能：

一是地理信息系统提供数据共享。GIS系统基于地理信息软件平台设计开发，以地形图和影像图为底图，通过地下管网探测和资料整理形成管网图。能够查询输配水管网直至用户水表井的工程定位信息，包括管长、口径、材质、设计压力、高程等数据。GIS系统能够提供系统分析、爆管分析、档案查阅、抢修预案等各项功能。作为“供排水一体化”系统的基础数据库，GIS系统为平台的多个子系统提供数据支撑，同时，为便于现场人员调用GIS数据，系统具备向移动设备端的延伸功能。

二是做好SCADA系统的数据兼容。SCADA系统是供排水调度指挥的眼睛，实时了解管网运行状况尤为重要。SCADA系统同时具有数据传输和图像实时传输的功能，实时监控水厂、污水厂、管网、泵站的压力、流量、水质及相关机电设备运行参数的变化，包括全部安防视频图像，并保存历史记录。

出于安全性的考虑，水务集团的SCADA系统并未扩展远程控制功能，由集团调度中心与各厂站设备之间组建专线专网。调度中心可以实时监控水厂、泵站运行情况，机电设备运行参数的变化和图像，同时监测配水管网的压力、流量、水质，根据这些参数判断输配系统是否处于安全运行状态。利用GIS系统建立的管网拓扑关系，实现管网的负荷预测，使供排水输配系统的运行防患于未然，从而保障城市供水系统的安全稳定运行。

三是扩展供排水管网巡检系统的移动支持。巡检工作是保障输配水系统运行的基础，为解决巡检人员在日常管理过程中，是否按照规定时间工作，是否按照规定路线巡视，在重要施工现场是否停留等问题，给每位巡检员配置具有GPS定位的手机，手机会将其位置传输到调度中心，并记录每位巡检员的上岗、离岗时间及巡线轨迹，根据对巡检员日常轨迹的记录，GPS巡线系统能对巡线员进行准确地绩效考核，从而保证了各巡线员的巡线到位率。巡检员也可以通过手机将现场异常情况的图片和信息拍摄后上传至系统，调度中心可根据现场情况，协调有关部门进行管网监护、设备维护和抢险维修。

四是利用网格区域划分实现管网漏损快速控制。以现有GIS系统为基础，将城区供水管网网格划分，完善网格内水压、流量监测点，建设大用户远传水表（流量计）监测，结合定期抄表记录，利用管网平差等水力分析技术，实现管网运行监测分析，提高管网异常情况感知能力，减少漏失处置反应时间。

以城区各条主干管为轴，主干管两侧的小区、单位用户以轴为中心鱼骨形状排列，根据区域大小和阀门控制范围，将轴线分割成不同区域的网格。在网格区域内特定位置安装压力、流量和大用户远传水表（流量计），保证监测数据能够实时上传，并在地理信息系统中将监测设备的位置和关联性进行展示。通过监测设备传输数据的汇总分析，可以得出网格内主干管和小区（单位）管网的水压或流量数据，不同网格数据汇总后，利用管网平差等水力分析技术，及时感知管网运行情况，指导日常的科学调度运行。

五是提高供水调度系统的智能化水平。在水源地来水、水厂供水和城区水压调度的数据支持下，寻找数据间的关联规律，预测未来短期的需水量变化，结合人工经验和数学运算，形成不同类型的计算机辅助调度预案。针对管道维修工作，通过信息化技术手段，将维修派单、管道资料等及时推送到维修一线，实现前方维修员和后方调度员之间信息及时同步，提高维修调度时效性，提升服务质量。

对原始数据处理和用水量模型计算，掌握给水系统中用量的变化规律，以确定适合供水区域的水量预测方法和修正值，对未来短期城区需水量做出科学的定量预测。将管网的运行工况实时模拟仿真，计算出水源地井泵启停、水厂液位、机组搭配和管网压力控制等指标数据，完成日供水量、小时水量分配、各水厂配水泵开停时间及命令等供水调度操作，提供包括不同季节、节假日等各种类型的辅助调度预案。调度员根据辅助预案的提示，结合自身对实际情况的判断综合做出调度操作，避免了个人对趋势的误判，提高了调度行为的规范性。

六是充分利用客户信息建立实效的数据共享应用。营业收费系统在很多水务企业是独立运行的系统，但这无疑会大大减弱信息互享的优势。水务集团一体化系统中的营业收费系统除了具备用户档案、抄表计费和支持多种收费模式外，还将其与立户报装和客服热线融合在一起，形成比营业收费系统更广泛的客户服务系统。同时，通过一体化平台与其他子系统共享数据，为GIS系统的水表定位匹配用户信息，使关阀操作的影响范围精细到户；为管网监测系统传递抄表水量，使疑似区域的漏损分析更加精确。

七是以互联网思维做好全网络信息发布。全网络信息发布窗口主要实现调度平台系统、客户服务管理系统的信息发布，形成统一的“窗口”，为内部工作人员，公众用户提供即时的信息，并提供便捷的在线服务。面向内部工作人员，主要进行生产运营系统的数据发布，帮助内部工作人员随时随地掌握生产运营的关键信息。而公众用户可以通过电脑、手机及时了解水质信息、停水公告，还能够完成水费查询及缴纳等功能。

八是提高信息安全防护意识和手段。按照《网络安全法》的有关规定，水务集团对整体系统按照信息安全等级保护二级要求设计，通过优化设计、完成安全域改造，满足信息安全等级测评要求。

建立网络入侵检测与防范、网络结构调整与优化等技术手段，解决攻击者利用各种拒绝服务攻击工具，恶意地消耗网络、操作系统和应用系统资源，导致拒绝服务等风险。对网络使用行为建立恶意代码防护、控制台审计、访问控制、身份鉴别等硬件审计系统等设备，解决攻击者利用网络协议、操作系统、应用系统漏洞，越权访问文件、数据或其他资源等风险。

聊城水务集团的“供排水一体化”系统，在横向上打破了传统业务功能子系统独立建设、独立运行的格局；在纵向上将过去的局限性信息传递，扩展至全企业上下的生产运营。通过集成现有业务系统的信息资源，并对这些资源进行集中的展示和深入分析应用，帮助集团有效地打造统一的管理模式，形成了标准的运营流程。下一步聊城水务集团将继续深化内部数据的关联性应用，加大水力模型对水务管理能力提升的探索，为企业今后的信息化建设打下良好的基础。