文成县智慧水务综合管理平台的研发与实践
2022-08-20卻星旭
李 锐,卻星旭
(浙江禹贡信息科技有限公司,浙江 杭州 310052)
1 引言
党的十九大明确提出要建设网络强国、数字中国、智慧社会。浙江省政府为全面贯彻党的十九大精神,在深化“最多跑一次”改革基础上,全面部署推进政府数字化转型。2019年水利部提出“水利工程补短板、水利行业强监管”水利改革发展总基调,将水利信息化列为八大短板之一,并于当年7月印发《智慧水利总体方案》(水信息〔2019〕220号)。为了深入贯彻实施《浙江省农村饮用水达标提标行动计划(2018-2020年)》(浙政办发(2018)134 号),文成县印发了《关于印发文成县农村饮水安全巩固提升工程实施方案的通知》(文政办发明电 (2018) 69号),并进行了“2019~2020年农村饮水安全巩固提升工程”项目的实施[1-4]。
2 总体框架
本建设实践充分考虑并采用先进、主流、可靠的应用技术,利用物联网、互联网、GIS地理信息系统、移动互联网等技术,建设涵盖文成县19个农村供水站和13个乡镇供水站的智慧化水务平台,通过平台全面掌握文成县农村供水工程分布、基础信息、供水水量、供水水质、供水水压、视频监控和运维维护情况等,形成“以实时监控数据为基础、以智能化技术为支撑,以规范化管理为核心”的供水管理新模式,实现农村供水工作监督和运维一体化运行,使居民共享安全、优质供水,最终逐步达到安全化、生态化、标准化、智慧化和人文化的水务管理目标,总体框架如图1所示。
图1 总体框架
3 建设实践
3.1 物联感知建设
(1)水质监测:19处A级供水站需开展水质监测建设,主要内容包括对供水站供水水质进行在线监测,监测PH值、浊度、余氯3项参数,配置监测设备并进行数据采集和接入。另外3处供水站通过配置采集终端和通信网络实现数据接入。
(2)流量监测:在供水站清水池与供水管网之间加装流量计,实现供水水量实时监测,流量监测数据通过采集终端,经供水站VPN网络传输至文成县水务管理中心,管理中心对监测数据进行接收、解析、存储和转发,经政务网与政务云通信,实现云平台数据同步和调用。采集终端与水质监测共用。
(3)视频监测:本次视频监控系统将采用“集中存储、云端统一汇聚、统一管理、统一分发”建设模式。供水站视频监控数据通过部署在16个新建A级供水站的本地硬盘录像机和云端视频集中存储管理,以实现视频存储主备数据功能。
(4)传输网络包括供水站水质流量监测网络及视频通信网络、云江水务管理中心网络及大数据中心网络。水务中心及大数据中心网络已联通,同属政务网,本次不再建设。水质流量监测网络和视频监视网络采用1条,通过租用运营商VPN专线形式传输,实现供水站水质流量监测数据、视频汇聚统一管理。政务云平台租用1条100 M独享网络带宽接入公网,移动办公通过互联网实现与政务云平台通信,网络拓扑结构如图2所示。
3.2 智慧中心建设
采用4块单屏55寸的液晶电视单元,组成2行2列电视墙。电视机单台机身尺寸:1 320 mm(宽)×795 mm(高),4台电视机整体尺寸:3 960 mm(宽)×2 385 mm(高)。
电视墙系统通过视频专用VPN网络,将视频汇聚管理系统、操作站、解码器组成局域网,通过控制解码器实现视频图像画面解码上墙。
3.3 应用支撑体系
(1)态势感知一张屏:①实时监测专题,面向水质监测、流量监测、视频监控等相关水务前端设备,进行统一的数据采集与存储工作。②视频监控专题,视频监控展示文成县所有19个供水站的摄像头的分布情况,统计摄像头的在线和离线个数,查看水厂实时状态。
(2)日常监管一张图:①视频监控专题图层,提供视频监控综合管理功能,用户在本模块可实现供水工程内视频监控的统一管理。②水质监测专题图层,提供水质监测数据综合管理功能,系统以设备所属区域分组以列表的形式展示在地图的右侧,同时提供设备快速查询功能。③流量监测专题图层,流量监测综合管理功能,监测19个供水站和13个乡镇供水厂的水质监测设备的分布,实时水质数据,历史水质变化曲线,以及饼图和折线图信息
(3)协同工作一系统:①基础信息管理,包括水厂(供水站)管网的基本信息、工程特性、图纸图表、标示标牌、工程图片等,提供各类工程的设计指标、技术参数、缺陷及其养护处理设施状态等信息。②任务工单管理,人员考勤管理,工单任务管理。③日常运维管理,设备的基本信息管理,设备维护养护。④水厂监测预警,水质风险预警,视频入侵预警,预警信息发布。⑤系统管理,实现用户管理、角色管理、权限管理。
3.4 软件系统建设
(1)PC端软件。PC端软件功能如图3所示。
图3 软件平台功能框架图
(2)移动端软件。①实时监测,统一整合文成县下各类设施资源的实时监测信息,形成查询方便、及时响应的运行监测监管模块,主要包括流量、水质、视频等信息的实时查看。②个人工单,当协同监督管理PC端生成工作计划或工单并下发之后,将在此模块中进行统一展示与处理,对待办任务进行处理、信息采集、上报等;对历史任务可进行查询、展示。③移动巡查,开始结束巡检,巡检点数据采集,异常信息登记。
4 网络安全
对平台及政务云环境进行二级等保测评等安全检测,保障应用和与文成县大数据的数据共享交换服务接口的可靠稳定安全运行。
5 数据建设
(1)数据整编,对智慧水务涉及各水厂(供水站)的各类数据进行收集,并根据一定的规则进行整理。包括数据的收集、整理、校对、入库、更新等工作,数据范围包括水厂(供水站)工程属性信息(包括地理位置、工程图片、建筑物特征等)、空间地理信息、管理单位信息、人员信息、管理制度、资料档案、预案方案等。
(2)数据集成,对19个已开展自动化改造的乡镇水厂,接入水质、流量等信息。
6 结束语
本次平台建设针对了各类系统的特点对硬件系统和监测控制数据进行总体集成,实现统一采集、统一管理。为了掌握供水站供水量、水质、实时状态,通过通信网络将19个A级供水站以及其他13个乡镇供水站的水质、供水量、视频监控的数据同步至大数据中心,进行ETL处理后,形成相应的感知数据、控制数据,可通过智慧水务平台软件进行远程设备控制、数据的综合展示、查询、分析等,取得了很好的实践效果,值得县域农村饮用水水务平台的建设借鉴。