浅析城市水务安全生产信息一体化的动态监测与实现

摘  要：在我国现阶段的发展过程中，城市水务管网系统中还存在着数据不完善、监测实时性差等问题，针对这一问题，本文对以C#组态软件为基础的城市水务管网安全监控系统进行了分析，该系统中采用了先进的物联网技术、无线传输技术、传感器技术以及GIS技术等，并与城市水务管网的实际检测以及控制要求进行结合，采取了组态软件的模块化的设计方式，最终实现了多级分层间的数据交换以及通信功能。本文针对城市水务管网安全监控系统的设计与实现展开了简要的分析。

关键词：城市水务;管网;安全监控系统;信息一体化

中图分类号：TU991.62;TP277      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）09-0127-03

0  引  言

在城市的水务管网系统中，必须要对所有的管网进行全面的监测以及监控。在传统的城市水务管网监测监控过程中，在人为因素方面涉及得较多，主要的监控方式是以人为监控为主。为了有效地解决在实际的城市水务管网安全监控系统中存在的问题，必须要以物联网以及大数据为基础，促使城市水务管网安全监控系统能够实现自动化、智能化以及信息化。在本文中提到的以C#组态软件为基础的城市水务管网安全监控系统，主要是通过对系统进行整体化的信息化构件，同时建设起新一代的数据中心，利用控制系统与数据库的服务器之间的连接，最终对需要的数据实现采集整理，达到了对城市水务管网安全监控系统整体监控的目的。

1  城市水务管网安全监控系统的总体设计

在以C#组态软件为基础的城市水务管网安全监控系统中，主要采用的结构是集中管理、分布式控制的网络结构。监控系统的整体结构图如图1所示。

根据监控系统的结构示意图可以看出，城市水务安全生产信息一体化动态监测系统中主要包括八项功能，分别是：管网动态监测模块、水质动态监测模块、监测设备定位模块、监测数据存储模块、监测视频采集模块、监测数据显示模块、采集设备控制模块以及信息统计发布模块[1]。

1.1  管网动态监测模块

通过利用无线网络传输架构以及硬件采集设备，将通过硬件采集设备收集到的信息数据，由无线网络传输进行传输，最终输送到上位机的数据库中，同时也应当确保能够经过上位机的客户端或者网页端的相关程序对其实施的调试以及应用。

1.2  水质动态监测模块

在城市水务安全生产信息一体化动态监测系统中，通过利用无线网络传输架构将由硬件采集设备所采集到的数据进行传输，最终将数据传输至上位机中的数据库，同时经由上位机的客户端或者相关的网页端程序进行调用。在这其中，主要包括160项国家的水质检测标准，在城市水务安全生产信息一体化动态监测系统中对这160项检测标准中的14项主要的检测标准进行了设计。

1.3  监测设备定位模块

检测设备定位模块也可以被称为是GIS地理位置信息定位功能模块。也就是说要通过对ArcGIS软件的利用，以经纬度的形式对监测管网进行定位，同时也应当将GIS信息进行保存，将信息数据存放至数据库中，为后期的调用工作做准备，并将该模块的功能与其他模块中的功能信息进行有效地结合，从而为用户提供监测对象的具体位置。

1.4  监测数据存储模块

监测数据存储模块中，工作人员通过利用SQL数据库软件建立起一个综合性的数据库，将地理位置信息、硬件设备信息以及采集信息进行分类存储。工作人员如果想要对各类数据进行实施调用，也可以通过客户端以及网页端中编写的相应的程序达到该目的。同时，在C#组态软件为基础的城市水务管网安全监控系统中，监测数据存储模块主要是作为综合数据的存储地址被使用的。

1.5  监测视频采集模块

在监测视频采集模块中，主要是针对在水务管网的管道中关键的测量点而设置的图像视频采集设备，通过利用图像视频采集设备对管网周围的环境进行采集，并利用无线网络进行传输，将数据输送至数据库中，为后期的数据处理结果提供一定的依据，同时也能够为客户端指令的准确下达提供保障。

1.6  监测数据显示模块

在监测数据显示模块中，主要的功能就是对城市水务管网安全监测工作的地理位置信息、报警信息、各项采集信息等各类数据信息进行显示。监测数据显示模块的主要目的就是为了使用户能够通过对客户端中的各类面板的使用，最终达到对当前的管网安全以及水质安全的各项信息数据进行准确的查看。监测数据主要有四种信息显示载体，分别是：对话框、颜色标定、信息栏、管网图。针对出现问题的信息通过警报通知的方式对其进行重点提示。

1.7  采集设备控制模块

采集设备控制模块主要是指工作人员通过对监控中心端以及下设子公司端进行利用，从而给对所有的监测设备进行远程的参数设置，最终实现设备在线状态的监测以及设备检测参数值设置，并通过合理地利用GPRS网络，最终实现对远程终端机的控制监测工作。

1.8  信息统计发布模块

信息统计发布模块主要是通过对数据库的信息进行汇总以及分析，根据相关的计算法对管道的物理狀态以及水质的状态进行全面地分析，并将最终得到的信息通过网络以报警信息的形式发布，从而实现实时预警的功能，通过将相关信息数据进行发布，从而为下子自客户端提供一定的预警信号，并为事故现场的事故处理工作人员提供精确的数据，确保管网问题以及水质安全问题能够在最短时间内得到有效的解决[2]。

2  城市水务管网安全监控系统的实现

C#组态软件为基础的城市水务管网安全监控系统已经在我国的某地区中展开了应用，通过系统的实际运行，在该监控系统中所得到的相关数据信息都使得水务公司的各个部门，能够对当地的水管网监测点的管道状态进行及时的掌握，如果管道中压力以及流量发生变化，工作人员通过C#组态软件为基础的城市水务管网安全监控系统能够在最短的时间内获取到相关的信息，并根据系统的实际监测状况对突发事故制定有针对性的解决措施，从而有效地提高工作效率，该系统在实施后，能够在最大程度上将城市的供水保证率进行有效地提升，从而使城市的用水需求得到满足[3]。

首先，工作人员要通过对系统进行整体的信息化构建，从而使水务信息化基础设施得到有效的完善，建立起新一代的数据中心，并对城市的水务管网系统进行逐步地整合，不断使各个业务系统进行规范化，并使各个业务系统向着一体化、一站式服务的方向发展。

其次，工作人员要将信息采集方式进行统一，通过利用大数据手段以及移动技术手段，使标准化数据共享以及数据交换方式，在应急指挥以及管网的水质动态监管等领域中建立起完善的决策体系。使在现如今的检测系统发展过程中存在的采集检测设备通信协议不统一的问题，以及无法实现数据共享处理的问题得到解决。

再次，将城市水务管网安全监控工作的流程进行优化，在工作过程中充分地利用信息化技术，建立起完善的考核制度以及协调制度，从而对工作人员的职责进行明确，使业务的创新积极性得到有效的提升。工作人员通过对权限管理以及操作进行分级，同时将数据库的信息储存模式进行有效的结合，最终实现对用户进行考核、协调的目的。

然后，对业务以及系统进行统一化管理，对资源的使用进行合理化的评估，确保工作流程自动化、标准化。建立起完善的业务支撑体系，同时也应当加强对系统的信任体系建设、等级保护建设以及网络安全建设。工作人员必须要与当地的实际情况进行结合，并在此功能上进行多样化的服务，在最大程度上确保系统的适用性。

最后，工作人员在城市水务管网安全监控过程中，可以将管道机器人动态监测方式与GIS地理信息系统监测方式进行结合，这两种监测方式进行有效地配合，能够更好地适应各种不同的工作环境[4]。

3  结  论

在C#组态软件为基础的城市水务管网安全监控系统中，主要采用的编程工具有四种，分别是：C#、Java、ArcGIS以及单片机。这四种不同的编程工具分别负责不同的工作，C#主要是在客户端的主控制界面以及系统的客户端数据库中的编程工具;Java编程工具则主要是在网页端显示界面的编程;ArcGIS编程工具主要是与前两者相结合的地理信息系统，对位置信息以及管网图进行制作的编程;单片机编程工具主要是指對检测到的机器人控制单元进行编程。C#组态软件为基础的城市水务管网安全监控系统在实际的工作过程中进行应用之后，可以知道该系统在运行过程中状态相对稳定，并且具有较高的安全性，其所具有的各项指标都与工作现场的要求相符合。

参考文献：

[1] 奚龙飞.供水调度监测系统的设计与应用 [J].净水技术，2017，36（9）：91-96.

[2] 桂芳.基于云物联网的智慧水务生产监控系统研究 [J].甘肃科技，2017，33（18）：14-16.

[3] 郑仙珏.水质在线自动监测系统的设计与管理 [J].净水技术，2017，36（10）：98-101.

[4] 孙国庆.基于GIS的智慧水务平台软件设计与实现 [J].物联网技术，2017，7（6）：100-102.

作者简介：林焕坤（1974.01-），男，汉族，广东汕尾人，毕业于华南理工大学，研究方向：自动化。