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1、智慧水务平台建设方案一、项目概述在水利水务建设方面,应基于智慧城市建设的统一要求,重点推动智慧水务建设,显著提升环境治理能力,基于统一支撑体系和智慧城市大数据中心,推进水务在内的城市治理领域应用工程建设,并与智慧城市运行管理中心实现联动协同,将深化“智慈水务”建设作为城市治理体系的示范应用项目。1、建设背景供水系统是城市生存、发展的基础,供水事业的发展与城市的社会经济发展息息相关,其服务质量的好坏不仅关系到供水企业自身的利益,也直接影响到社会的稳定和政府形象。住房城乡建设部于2012年12月5日正式发布了国家智慧城市(区、镇)试点指标体系(试行)明确了对应二级指标“城市功能提升”中的三级指标“
2、供水系统”的考核,利用信息技术手段对从水源地监测到龙头水管理的整个供水过程实现实时监测管理,制定合理的信息公示制度,保障居民用水安全。当前,随着国家信息化建设的推进,水务信息化工作也在中国城市供水企业中相继开展起来,一些自来水企业根据自身的发展要求,各自建立了营业收费系统,SCADA系统、管网GIS系统以及水质监测系统等,这些系统经过长期的应用实践已成为企业管理工作中不可缺少的工具,但由于这些系统大多由多个软件公司开发,没有统一的管理平台,信息的处理和利用只局限于本部门;虽然积累了大量的数据,也无法进行深入数据挖掘应用,造成信息孤岛。因此,在建设智慧城市、智慧水务的大背景下,结合水务行业信息化
3、发展经验,各自来水公司应当充分利用云计算和数据技术构建一体化、可扩展的水务综合运营平台,加强顶层设计,制定具有前瞻性的管理和信息规划,通过水务综合运营平台打通信息孤岛,实现数据共享,增强对供水业务的运营和监管的能力,实现城市供水智慧运作,提高供水企业管理与服务的水平.2、存在问题(1)基本的业务系统建设还不完善,如分区计量系统、二次供水管理系统、巡检维修系统、用户报装系统等需要加紧建设;(2)各业务系统相对独立,存在信息孤岛现象,无法实现数据共享、信息挖掘;(3)尚未建立适合公司自身情况的信息化指导运营的思路和信息化建设标准;缺少有力的运营管理整合工具。2、运营分析(1)制定公司信息化发展规划
4、和建设标准,即以智慧水务运营平台为核心前提统一各业务系统建设的标准;(2)建立企业智慧水务综合管理平台,通过对企业各业务系统的业务流程和数据资源的整合和集成管理,实现企业运营信息的全面监控、综合分析和应急指挥。二、支持技术1、3S技术在供水企业运营过程中,工程管理、管网巡视、检漏、管网维护、事故抢修等管理业务绝大多数都和地理位置密切相关。作为空间信息获取、管理和分析处理的技术,地理信息系统(GeograPhiCInformationSystemtGIS),遥感(RemoteSensing,RS)及全球导航卫星系统(GlC)balNavigationSatelliteSystem,GNSS)已成
5、为供水信息化建设管理的重要技术支撑。GIS,RS、GNSS技术简称3S技术,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。GIS是集地理信息采集、存储管理、集成分析和可视化模拟等于一体,并提供地理决策服务的技术系统。它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息,而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等,并能提供查询、检索、修改、输出、更新等功能。地理信息系统提供的地图服务,能够清晰直观地表现出各种地理信息的规律和分析结果,同时还能在屏幕上动态地监测地理信息的变化。通俗地讲
6、,地理信息系统是信息的“大管家”,是供水企业信息化建设的核心系统,在供水企业信息化建设中起着大脑的作用。RS是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息、,并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理,从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术,在供水企业信息化建设中可用城市基础地理信息数据的获取.GNSS是具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统,包含了美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的GaIileo系统、中国的COmPaSS(北斗),全部建成后其可用的卫星数目达到100颗以上,能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维
7、坐标以及其他相关信息,具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点。在供水企业信息化建设中,GNSS将提供精确的定位服务,成为时空数据获取的重要手段.随着3S技术的不断发展,将GIS、RS、GNSS紧密结合起来的3S一体化技术己显示出更为广阔的应用前景,在供水企业信息化建设中己展现出强大的威力,可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理、展示、更新。2、物联网技术物联网技术的核心和基础仍然是互联网技术”,是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术;其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间,进行信息交换和通讯。因此,物联网技术的定义是:通过射频识别(RFlD)、红外感
8、应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。在供水企业信息化建设中,可以通过数采仪、无线网络等在线监测设备实时感知城市供水管网的运行状态,并且采用可视化的方式有机整合运营调度部门与供水管网设备,形成供水企业“物联网”,并可将及时采集到的各种管网运行、水质、外业人员信息进行及时分析与处理,并做出相应的处理结果与辅助决策建议。物联网的产业链可细分为标识、感知、信息传送和数据处理这4个环节,其中的核心技术主要包括射频识别技术,传感技术,网络与通信技术和数据的挖掘与融合技
9、术等。3、富客户端技术“富客户端”(RiChCIient)利用具有很强交互性的富客户端技术来为用户提供一个更高和更全方位的网络体验。RlA集成了桌面应用的交互性和传统Web应用的部署灵活性与成本分析,以创建单一而完整的用户体验。富客户模型将界面分解成许多的既可以和用户直接交互,又可以和服务器进行通信的小单元模块,具备丰富的用户界面和丰富的数据模型,运行时跨浏览器、桌面和操作系统实现一致的部署。4、移动互联网技术移动互联网(MobileInternet,简称MD是一种通过智能移动终端,采用移动无线通信方式获取业务和服务的新兴业态,包含终端、软件和应用三个层面。终端层包括智能手机、平板电脑、电纸书
10、/MID等;软件包括操作系统、中间件、数据库和安全软件等。应用层包括休闲娱乐类、工具媒体类、商务财经类等不同应用与服务。随着宽带无线接入技术和移动终端技术的飞速发展,供水企业信息化建设可以引入智能手机、平板、PDA等移动终端设备,服务于管网巡视、检漏、工程竣工验收等业务,实现移动办公三、建设目标以供水管网地理信息系统为基础整合供水企业所有数据资源、通讯资源、网络资源、系统资源,建立集供水各专题信息服务于一体的供水信息共享服务平台,以此为基础快速构建面向供水企业综合运营监管的综合业务应用平台,打破信息孤岛,实现信息的共享,实现供水企业的信息共享和协同办公,实现供水业务监控、管理、服务等业务的数字
11、化、可视化与联动化,最终建成供水企业网络化办公,使企业的人力、物力、信息等资源实现共建共享与互惠互赢,改变现有各业务系统分散工作的局面,为供水企业的综合信息化监管开创一种全新的管理思路与模式,最终建成具有各供水企业特色的智慧水务综合运营平台,为企业的运营、调度指挥、分析决策提供有效的数据支撑;。具体分目标体现在:集成各供水业务支撑系统,实现数据的有效集成,为供水企业各部门间进行信息交互与共享奠定基础;将不同供水业务进行有效互联,进行跨业务的综合运营分析,实现面向供水企业宏观层面的综合运营监管与调度指挥决策(可同时实现对管网、用水户、供水量、水质、工程等运营信息的管理;巡检时间、漏水、爆管、用户
12、投诉等异常信息进行浏览、监控查询、展示和分析);为企业运营提供完善的评价体系和综合分析手段,为供水综合应急提供有力的信息化支撑,方便企业随时掌握供水企业的宏观运营情况。三、需求分析管理信息系统是一个大型的信息化系统工程,需求分析是工程中的一个关键过程和一项重要的工作,针对工程调水业务特点和目前管理体系,综合考虑工程建设的各种要素,从系统用户和调度管理对象角度出发,对业务、功能、数据、保障体系、性能质量和接目需求等方面进行需求分析。1、系统用户(D主管上级用户:对于水务对负有管理、指导、监督等职能的上级部门,需要了解调水工作情况、水事件处理情况、审批调水指标和计划,协调处理相关事宜等。需要系统具
13、有与上级主管部门联网和交换数据信息的功能。(2)会商决策用户:有关领导、专家、调度负责人员、分析作业人员对调水方案进行决策会商,面对突发事件进行分析决策,需要系统提供的决策信息环境尽可能地再现现场或者仿真未来情形,现实逼真的决策环境有助于决策者做出正确的决定。(3)调度作业用户:从事日常输水调度的岗位用户,主要需求包括:调水运行方案制定、调度计划编制、实施调水计划监控、工程运行管理与日常管理等需求。(4)普通员工用户:有关部门职工在工作期间的日常办公、公文及文件处理、各种信息查询、互联网信息浏览等。(5)社会公众用户:包括关注调水工程运行的公众、受水区沿线各类需水用户,他们需要了解供水水质信息
14、、水量信息,以及用户取水许可、用水申请、缴纳水费等情况。2、调度管理对象建筑物主要有以下几类:A泵站 闸站 分水口A调节池A倒虹吸A暗涵 PCCP管道A排空井A连通井A通气孔。3、业务需求分析3.1 主要业务描述(1)调度中心主要业务描述配套工程调度中心为一级调度机构,同时也是水务集团原水供水的统一调度中心。调度中心是配套工程全线水量调度的总负责单位,负责全线供水计划和调度计划的制定、工程技术管理、运行管理、水量监控、工程安全监测、水质监测、工程防洪、信息化系统管理、财务与资产管理、水费征收等。调度中心可对各现地站机电设备实现远程监控。(2)分调中心主要业务描述曹庄泵站、北塘水库、王庆坨水库、
15、柴辛庄泵站、引滦信息管理分调中心5个分调中心建设工程运行分调中心、工程安全监测分调中心和水质监测分调中心。主要职能是协助调度中心进行水量调度,协调和制定用配水计划;负责所辖段水量水质监控、工程安全监测、工程防洪、信息化系统管理、工程技术管理、水费征收、财务与资产管理等。分调中心对各现地站机电设备运行常规下只进行监视,不直接控制,在调度中心授权下可对所属各现地站机电设备实现远程控制。北塘水库分调中心兼有容灾备份中心的职能,配置专用的备件恢复软件及总调度所需的存储及监控硬件设备,当调度中心事故时及时切换到备份系统,接管调度任务。引滦信息管理中心和自来水集团2个分调中心则负责完成各自的来水、需水和运
16、行等信息的采集,实时共享满足管理信息系统工程需要。(3)现地站主要业务描述现地站不具有管理职能,是泵/闸站监控的基本监控单元,是水量调度指令的直接执行者。不同类型现地站运行方式不同。现地站分为两类:闸站、泵站。现地站归属管理所管理,其业务范围是本泵/闸站。主要业务内容为:1)执行常规或应急调度指令,现场监视调度指令执行情况,并上报下达指令单位,直接执行调度中心下达指令的情形要抄报分调中心。2)监测本泵/闸站的水文信息、运行状况和告警信息;存储本泵/闸站监测数据;控制本泵/闸站的闸(阀)门启闭;接收处理各种传感器采集的监测数据;根据日常调度指令或应急调度指令进行闸/阀门、泵组操作;对本泵/闸站历
17、史数据进行查询统计;对本泵/闸站监控系统进行运行管理,完成调度中心授权下的泵/闸站远程控制。3)通过数据测量控制单元把联入本单元的各类传感器的数据按照规定的间隔采集上来,并按照规定的要求发送到安全监测中心、分调中心,以便对工程的安全状况进行评估。3.2 业务需求分析业务如下图所示。图0-1管理信息系统工程业务需求的业务主要有四个方面:征迁、工程建设、工程运行管理和综合业务。(1)征迁征迁业务主要体现在征迁文档管理方面。根据对业务组织结构的分析,征迁业务主要由征迁办负责。(2)工程建设管理工程建设管理业务主要体现在工程招投标管理、工程合同管理、进度计划管理、工程采购管理、资金预算及拨付管理、工程
18、质量管理、工程安全管理、工程设备管理、工程文档管理、工程建设综合管理等方面。根据对业务组织结构的分析,工程建设管理主要由集团负责。(3)工程运行管理工程运行管理主要体现在调水、水质监测、安全调水、自动化调水和综合会商五方面的业务。1)调水核心任务就是将把水库的水输送到配套工程沿线各水厂。为此,需要全面开展水量调度业务,包括年内水量分配方案的编制、实时水量调度、水量统计和水费计算以及水量调度评估等。根据对业务组织结构的分析,调水相关业务由水务集团负责。2)水质监测的作用主要是补充生活用水,兼顾生态用水。的目标之一是调水必需达到三类或更高的标准,对于不符合标准的水不调。调水水质始终备受社会关注,也
19、成为成败的重要因素。为此,整个工程为了保证调水质量,需要开展完善的水质监测分析业务。根据对业务组织结构的分析,水质监测相关业务由水务集团负责。3)安全调水安全调水是的重要目标之一。主体工程采用的是管道及暗涵输水,同时利用于桥水库、尔王庄水库、王庆坨水库、北大港水库(东线)、北塘水库进行外调水的储存和调节,输水线路上的建筑物(泵站、水闸、水库)的安全以及冰期输水的安全是工程运行管理的重要保障,需要全面收集工程运行信息,准确分析判断、及时预警,以保障工程的安全运行。为了保证长期、稳定、持续、按时、按量的调水,输水设施的工程安全非常重要。为了达到安全调水的目的,需要全面开展工程运行维护业务。根据对业
20、务组织结构的分析,安全调水相关业务由管理处和管理所负责。4)自动化调水自动化调水是现代调水工程的重要建设目标之一,也是的重要建设目标之一。按照现地站采用“无人值班,少人值守的运行方式,阀泵站远程监控、阀泵站视频监视及安防监控的业务的开展是必需的。根据对业务组织结构的分析,自动化调水相关业务由调度中心、分调中心和现地站负责。5)综合会商当工程发生险情、遇特大洪水、特大干旱等紧急情况或者工程出现重大事故、重大水污染等突发事件时,以及用户特殊需求时都需要进行综合会商。综合会商首先对出险情况进行决策会商,如果出险情况属于管理信息系统工程能够解决的情况,则进行应急调度;如果出险情况属于管理信息系统工程无
21、法应付的重大险情,则进行人工应急处置。根据对业务组织结构的分析,应急调水分两种情况:管理信息系统工程能够解决的情况会商决策后由调水中心负责应急调度,排除险情。管理信息系统工程不能解决的情况会商决策后由分管领导指挥排除险情,险情排除后管理信息系统工程恢复正常运行。4、功能需求分析4.1 总体功能需求(1)水量调度功能管理信息系统工程需要水量调度的全部功能,包括:当地来水情况汇总、用户需水统计分析、年内水量分配方案的编制、实时水量调度、水量统计和水费计算以及水量调度方案评估等。而对于年内水量分配方案的编制需要依靠水量分配模型,对于实时水量调度需要水量调度模型,对于水量调度方案评价需要依靠调度评价模
22、型。(2)水质信息监测与管理功能水质信息监测与管理在固定监测站、移动监测站、实验室采集的信息基础上对水质进行评价分析。水质评价分需要水质评价分析模型提供支撑。(3)工程安全信息监测与管理、水情信息监测与管理和工程管理功能工程安全信息监测与管理在渗漏、位移、沉降、变形等传感器采集的信息基础上对工程安全情况进行综合分析。由于工程建设过程中不可能在所有工程部位都预埋传感器,因此,需要人工对工程进行巡查,管理信息系统工程在人工巡查的基础上进行工程管理。工程中的建筑物以及引水渠(暗涵)都有防洪需求,水量调度也需要了解本地来水情况。水情信息监测与管理功能一方面采集工程沿线水情信息,一方面从水文局、气象局、
23、防汛等部门获取相关信息,为水量调度和工程防洪提供支撑。(4)安防监控和自动控制功能在阀泵站开度仪、水位计、流量计、压力计等采集的信息基础上,对阀、泵进行现地和远程控制,阀、泵远程控制需要控制模型的支撑。安防监控作为自动控制的辅助功能。(5)综合会商功能当发生险情时,需要决策会商,根据会商结果,进行应急水量调度或应急处置。(6)辅助功能包括网站功能、三维展示功能、综合信息服务功能、移动信息服务功能、财务资产管理、人力资源管理、计划合同管理、工程档案管理、日常办公功能等。综上所述,管理信息系统工程需要的功能如下:(1)信息监测与管理功能,包括水质信息监测与管理、水情信息监测与管理和工程安全信息监测
24、与管理功能。(2)水量调度功能。包括年内水量分配方案的制定、实时水量调度、应急水量调度、水量统计和水费计算以及水量调度评估功能。(3)工程管理功能,包括工程管理和工程档案管理功能。(4)综合会商功能,包括决策会商、应急水量调度、应急处置。(5)综合服务功能,包括三维展示功能、综合信息服务功能、移动信息服务功能、财务资产管理、人力资源管理、计划合同管理、工程档案管理、日常办公功能。(6)应用交互功能,包括对外联络的外部网站和对内提供服务的内部门户功能。其中外部网站己在单项工程中建成。(7)自动控制与安防监控功能,包括安防监控和自动控制功能。4. 2信息监测与管理功能需求5. 2.1水质信息监测与
25、管理功能需求为确保供水安全,必须对输水工程水质进行监控,及时发布水质信息,预警水污染,进行水质保护。需要在输水沿线布置水质监测站网,建设水质信息采集、传输和应用系统,该系统能提供输水工程水质状况,对重要暗涵(管道)段水质进行自动监测,对突发水污染事故进行快速监测,并及时预报水质演进与变化,为水资源管理与保护提供全面、及时、准确、可靠的水质信息。(1)监测站网管理通过布设监测站网、建立固定实验室、自动监测站、移动实验室等,采集用于水质分析评价的数据。输水工程监测站网管理主要是对站网历次变更时间、变更缘由、变更情况、变更成果、有关文件等内容进行管理;对固定监测、自动监测、动态监测等各类站网进行规范
26、化管理,将整个监测站网进行有机整合,形成对整个输水工程监测站网情况的全面表述,以满足对不同类型监测任务的站网需求。集成GlS功能,实现在地图上浏览工程监测断面监测情况,点击监测断面查询相关属性信息。能够全面、综合反映输水工程各类水质监测站网情况。(2)水质监测数据管理包括固定实验室监测数据、水质自动监测站监测数据、移动实验室监测数据等,通过自动与人工监测相结合的方式,获取日常监测和应急监测信息,为水质安全的预警预报提供基础支持。(3)水质监测数据评价功能需求水质评价是根据选定的评价标准、评价方法和评价项目对目标区域的水质进行评价,主要包括水质评价和评价结果统计分析两方面内容。评价种类包括不同水
27、质标准、不同区域、不同时段的水质评价。(4)水质监测资料整汇编功能需求资料整汇编主要是参照水环境监测规范(SL219-98)规定的格式与要求,结合工程进行修改,每年对输水工程水质站网监测的各类原始监测数据进行整汇编,完成输水工程资料审查和监测断面信息、水质监测等成果表的编制,形成整汇编数据库。在此基础上根据不同业务服务对象、不同技术标准分别对固定监测、自动监测、移动监测进行不同的数据处理分析,并将年度成果提供有关部门使用,以满足业务生产的需要。(5)水质信息查询功能需求包括水质监测站网信息查询、监测成果查询、评价结果查询、发布信息查询、整编资料查询、水污染信息和水质相关资料查询等功能。(6)水
28、质信息发布功能水质信息发布主要是对固定实验室、自动监测站获得的监测数据的评价结果进行统计、分析,编制水质日报、旬报、月报、年报,进行水质信息发布,满足管理需要和用户的知情权。水质信息发布包括:水质信息的编制、审批流程和发布。(7)水质预警管理功能包括:预警指标管理、预警值设定、预警级别设定。4.2.2水情信息监测与管理功能需求为满足输水工程防洪和了解本地来水情况,必须对输水工程水情进行监控,及时发布水情信息,预警防汛。需要在输水沿线布置水情监测站网,建设水情信息采集、传输和应用系统,该系统能提供输水工程水情状况,对重要暗涵(管道)段水情进行自动监测,对突发水情事故进行快速监测。另外,需要接收处
29、理水文、气象、防汛等部门的相关信息。(1)监测站网管理通过布设监测站网、建立自动监测站、移动实验室等,采集水情数据。输水工程监测站网管理主要是对站网历次变更时间、变更缘由、变更情况、变更成果、有关文件等内容进行管理:对自动监测、动态监测等各类站网进行规范化管理,将整个监测站网进行有机整合,形成对整个输水工程监测站网情况的全面表述,以满足对不同类型监测任务的站网需求。集成GlS功能,实现在地图上浏览工程监测断面监测情况,点击监测断面查询相关属性信息。能够全面、综合反映输水工程各类水情监测站网情况。(2)水情数据管理包括内部信息接受处理和外部信息接受处理。内部信息信息接受处理主要指接受处理各个管理
30、管采集的水情信息。外部信息接受处理主要指接受处理防汛、水文、气象部门的相关信息。(3)水情信息查询功能需求包括水情监测站网信息查询、监测成果查询、防汛信息查询、水文信息查询、气象信息查询等功能。(4)水情信息发布功能水情信息发布主要是对水情数据进行统计、分析,编制水情日报、旬报、月报、年报,进行水情信息发布,满足管理需要和用户的知情权。水情信息发布包括:水情信息的编制、审批流程和发布。(5)水情预警管理功能包括:预警指标管理、预警值设定、预警级别设定。4. 2.3工程安全信息监测预警功能需求(1)监测功能接收处理分调中心的工程安全监测数据,并能够对每支传感器设置其警戒值,如测值超过警戒值,系统
31、能够以各种方式自动进行报警。除了自动采集的数据自动入库外,也应提供人工采集的各类监测数据和资料输入功能,并能方便地入库。(2)显示功能显示建筑物及监测系统的总貌、各监测项目概貌、监测布置图、过程曲线、监测数据分布图、监控图、报警状态显示窗口等。(3)操作功能在监控主机或工作站上可实现监视操作、输入/输出、显示打印、报告现有测值状态、调用历史数据、评估运行状态:根据程序执行状况或系统工作状况发出相应的音响提示;整个系统的运行管理(包括系统调度、过程信息文件的形成、进库、通信等一系列管理功能,利用键盘调度各级显示画面及修改相应的参数等);修改系统配置、系统测试、系统维护等。(4)综合信息管理功能能
32、够从事在线监测、数据库管理、监测数据处理、图表制作、图文资料管理等工作,(5)综合评判与信息发布功能能够对建筑物性态进行离线分析及安全评估,确定结构的异常程度,能对建筑物的安全状况进行预测预报,并对各建筑物的监测数据和分析结果进行发布。(6)报警功能系统在发生故障时,能以屏幕文字或声音方式示警。建筑物结构发生异常时可以发出相应的报警信息。(7)对上报的信息进行校对并输入永久数据库。(8)具有监测数据处理、分析和存储功能。可以建立历史、实时数据库,存储各建筑物重要的数据信息,对工程的安全状况进行综合评判,确定建筑物的结构异常程度,并对建筑物的安全状况进行预测预报等。(9)对结构异常的建筑物,进行
33、辅助决策和会商,提出处理意见和制定安全应急预案。(10)发布各建筑物的数据及分析结果信息、。4.3水量调度功能需求水量调度要求功能完善,塑造的工作流程简单、合理、规范、清晰,符合行业习惯。功能划分合理,用户实体间工作界线清晰、责任明确。智能调水功能需要包括以下功能:(1)水量调度日常业务处理功能;(2)年内水量分配方案编制功能;(3)实时水量调度功能;(4)应急水量调度功能;(5)水量计量及水费计算功能;(6)水量调度方案评价功能。4. 3.1水量调度日常业务处理水量调度日常业务处理功能主要完成水量调度R常业务处理工作,为水量调度方案编制、综合决策会商提供基础支持。水量调度口常业务处理功能的总
34、体要求是功能全面,即涵盖水量调度日常业务管理工作的业务内容,包括基层数据收集、信息录入、汇总上报,水量分配方案报批、调度方案和指令生成、下发,实施情况的监视分析,水调发布信息数据准备等。5. 3.2年内水量分配方案编制年内水量分配方案编制功能是:调度中心根据水务局有关部门提供的可供水量和沿线水厂提供的用水需求,依据水量分配规则,运用水量分配模型,平衡水厂与水源部门之间的供需矛盾,制定科学有效的年、月、旬配水计划。年内水量分配方案编制功能依据水量分配规则,调用水量分配模型,会商决策滚动编制以月为步长的年方案、编制以旬为步长的月方案和以天为步长的旬方案。年内水量分配方案编制功能应既能适合工程运行初
35、期的水量分配管理,又能适合多年运行之后,随着分配模型参数的率定精度的提高、工程管理经验的积累,满足水量分配和调度的精细管理要求。年内水量分配方案编制功能既能够调用水量分配模型生成全线水量分配方案,进行统一管理模式下的分配方案编制,又能够适应冰期输水和制定分段和局部分配方案,包括在调度中心授权下分调中心编制所辖范围水量分配方案。6. 3.3实时水量调度实时水量调度功能是在旬调水计划的基础上编制全线安全可行的水量调度指令。该功能是智能调水的难点及关键所在,决定了能否在保证工程安全的情况下,按计划实时把水输送到沿线各水厂。实时水量调度工作主要在调度中心,调度中心按照旬水量分配方案调用水量调度模型,生
36、成全线阀(泵)站过流量的调度指令。根据工程的调度稳定性需求,生成的实时调度指令应该是以坦化各分水口的需水流量变化的方法,最大限度延长各控制建筑物的稳定时间,生成的调度指令可精确指导闸站的启闭过程。在调度中心授权的情况下,分调中心可生成所辖范围内闸(泵)站过流量的调度指令。7. 3.4应急水量调度功能运行风险根据成因不同可以分为:建筑物防洪安全风险、工程运行安全风险、工程安全风险、水质安全风险以及突发应急供水风险。应急水量调度功能能够接受自动控制功能反馈的运行险情、工程安全信息监测预警功能反馈的工程安全险情(包括交叉河道引发的工程险情)、水情信息监测与管理功能反馈的工程防洪和本地来水等信息、水质
37、信息监测与管理功能反馈的突发的水质污染险情以及各级管理机构接到的辖区特殊需水要求等,按照各类险情的调度要求,采用相应的应急调度预案,发布应急调度指令,来满足不同水量调度应急险情的要求。按照不同的出险类型,应急水量调度功能包括:运行险情应急调度方案编制功能、工程安全应急调度方案编制功能、水质应急调度方案编制功能、防洪应急调度方案编制功能和特殊需水应急调度方案编制功能。8. 3.5水量统计与水费计算水量统计与水费计算是一个关乎到能否高效率运行的重要工作。水量统计与水费计算应能依据自动控制功能的运行摘要数据,统计分析渠首闸、分水口、退水口的实时水量过程,并对引水过程根据水量损失分摊原则按日、旬、月、
38、年进行引水量分时段统计,统计结果写入水量调度数据库。同时能按照各分水口引水量统计,为水费征收、调度评价、效益分析、信息发布等提供数据支持。水量统计与水费计算功能应为调水管理提供细致的分口门统计和各级、各时段汇总功能。9. 3.6水量调度方案评价功能要求:能利用评价模型和评价指标对年、月、旬水量分配方案进行事后评价。评价内容至少包括输水能力、输水效率、调度效果、用户满意程度、工程安全和维护、用水需求、供水保障率、计划执行情况、水量损失等。评价结果用于为滚动修正调度方案。性能要求:评价内容、范围明确,评价指标体系内涵清晰、易于量化,判别方法能够弱化随机影响、强化规律影响、淡化干扰因素,评价指标和评
39、价结论以量化为主。10. 4三维展示功能需求三维展示系统就是通过利用先进的计算机三维技术、地理信息系统技术、遥感影像技术、虚拟现实技术、计算机图形学、数字控制及管理技术建设一个与配套工程的现实环境相对应的虚拟环境。通过虚拟环境可以对全线渠道、周围环境、各类控制建筑物、水库、河道、实测数据的模拟仿真,为快速提出满足全线安全的水量调度方案提供辅助决策。三维展示系统从功能上应满足以下要求:工程环境表现方面,三维展示系统能直观、形象、全面地表现整个工程及沿线周边环境,为全面认识和了解工程提供一个三维可视化的虚拟平台。工程管理方面,通过三维展示系统,把所有工程按空间地理位置有机组织在一起,并能对工程的特
40、征属性信息进行有效集成,在可视化环境下可以对全线工程进行有效管理。11. 5综合信息服务功能需求综合信息服务系统功能定位是实现对各专题信息以及各应用系统处理后的成果查询和统计。结合工程调度运行管理中的主题业务将综合信息服务内容划分工程概要类信息服务、水量调度类信息服务、阀(泵)站监控类信息服务、工程安全类信息服务、工程维护类信息服务、水情类信息服务、水质类信息服务。12. 5.1业务分类表0-1业务分类业务服务名称备注(信息来源)工程概耍类信息服务基础数据库水量调度类信息服务水量调度数据库水情类信息服务水情数据库阀(泵)站监控类信息服务水量调度数据库工程安全类信息服务工程安全数据库工程维护类信
41、息服务工程运行维护数据库水质类信息服务水质数据库13. 5.2工程概要类信息服务工程概要类信息服务的信息来源为公用数据库和工程档案数据库,具体业务分析见下表。表0-2工程概要类信息服务内容分析服务名称服务内容分析全线工程介纽1、要求:以多种索引方式提供全线工程介绍,用户杏询权限可分等级设定。2、内容:主要包括全线工程介绍以及调度中心、分调中心、管理所三级机构所在辖区工程的综合介绍和工程特征介绍。管理机构查询1、要求:以多种索引方式提供管理机构查询,用户查询权限可分等级设定。2,内容:主要包括调度中心、分调中心、管理所三级机构以及所在辖区的机构设置、机构职责、近期水量调度规划、分水量计划等。工程
42、分布信息查询1、要求:以多种索引方式提供工程分布信息查询,用户查询权限可分等级设定。2,内容:主要包括调度中心、分调中心、管理所三级机构以及所在辖区的工程分布情况,实现按照单一指标和组合指标快速灵活查询所在地的工程分布图、交叉建筑物桥梁分布、交叉建筑物河流分布、交通道路分布等。水文气象1、要求:以多种索引方式提供水文气象信息查询,用户查询权限可分等级设信息查询定“2、内容:主要包括调度中心、分调中心、管理所三级机构以及所在辖区的水文气象信息,实现按照单一指标和组合指标快速灵活查询所在地的历年降雨分布、暴雨中心等特征要素。工程地质信息查询1、要求:以多种索引方式提供水工程地质信息查询,用户查询权
43、限可分等级设定。2、内容:主要包括调度中心、分调中心、管理所三级机构以及所在辖区的工程地质信息.,实现按照单一指标和组合指标快速灵活查询所在地的工程地质特征分布。人文地理信息查询1,要求:以多种索引方式提人文地理信息查询,用户查询权限可分等级设定2,内容:主要包括调度中心、分调中心、管理所三级机构以及所在辖区的人文地理信息查询,以图形界面形式,实现按照单一指标和组合指标快速灵活查询所在地的人文人文地理特征要素的分布。14. 5.3水量调度类信息服务水量调度类信息服务的信息来源为水量调度功能的分析计算成果和水量调度数据库,具体业务分析见下表。表0-3水量调度类信息服务内容分析服务名称服务内容分析
44、业务处理成果1、要求:以多种索引方式提供分调中心业务处理成果信息查询服务,用户查询权限可分等级设定。2、内容:主要包括提供年分配计划、月分配计划、旬分配计划、日调度方案、调度指令、引水信息、各用户配水计划等实时类信息:以及总引水信息、调度方案、年、月、旬分配计划历史类信息等。年度方案编制成果1、要求:以多种索引方式提供年方案编制成果信息查询服务,用户查询权限可分等级设定。2、内容:年方案编制成果查询主要内容包括年度预估的可调水量指标、年度计划总可调水量指标和年度干线控制工程总控制指标。月方案编制成果1、要求:以多种索引方式提供月方案编制成果信息查询服务,用户查询权限可分等级设定。2、内容:月方
45、案编制成果查询内容主要包括年度干线某月可调水量和累计可调水量指标、年度干线某月总调水计划指标和年度干线控制工程某月总调水控制指标等要素。旬方案编制成果1、要求:以多种索引方式提供旬方案编制成果信息查询服务,用户查询权限可分等级设定。2、内容:旬方案编制成果查询主要内容包括年度干线某旬可调水量指标、年度某旬总调水计划指标和年度干线控制工程某旬的总水量调度控制指标。引水量统计分析成果1、要求:以多种索引方式提供引水量统计成果信息查询统计服务,用户查询权限可分等级设定。2、内容:主要包括提供渠(暗涵、管道)首闸(泵、阀)、分水口门、退水口门的实时引水量、水位等实时类信息查询统计和历年各期重要渠(暗涵
46、、管道)首闸(泵、阀)、分水口门、退水口门的实引水量等历史类信息查询统计。水量统计分析报表1、要求:以多种索引方式提供水量统计分析报表生成成果信息查询服务,用户查询权限可分等级设定。服务名称服务内容分析生成成果2、内容:主要包括提供不同需水用户、不同时段、不同暗涵(管道)段等的引水量统计分析报表查询和重要用户、重要管线、重要时段的水量统计报表、年报表等信息查询。水价查询1、要求:以多种索引方式提供水价信息查询服务,用户查询权限可分等级设定。2、内容:主要实现按照需水用户(民用、工业用水、军用、临时用水等)及不同时间段等条件查询由有关行政管理部门确定的水价。水责计算结果1、要求:以多种索引方式提
47、供水费水量报表查询统计服务,用户查询权限可分等级设定。2,内容:根据不同时段、不同用户级别的实引水量和水价,输出水费计算结果,可以按要求输出计算结果。水费水量报表生成及查询1、要求:以多种索引方式提供水费水量查询统计服务,用户杳询权限可分等级设定。2,内容:主要按照水费、水量、水价、引水时段、引水U门、引水用户等不同条件,输出单一指标统计查询水费水量或者多个指标组合水费水量的统计分析报表。水量调度方案分析评价1、要求:以多种索引方式提供水量调度分析评价成果信息查询服务,用户查询权限可分等级设定。2,内容:主要包括提供对已制定的调度预案、执行调度方案或应急调度方案与实际的实施情况进行比较分析结果。水量调度效果后评估1、要求:以多种索引方式提供水量调度效果后评估结果的查询服务,用户查询权限可分等级设定。2,内容:主要包括对调水方案、采用技术和方法的合理性、有效性、先进性指标等分析评估报告。水量调度效果综合评价1、要求:以多种索引方式提供水量调度效果综合评价结果的查询服务,用户查询权限可分等级设定。2,内容:主要包括从水调效果评价模型的各项评价指标、从局部和整体、定性和定量、宏观和微观等几方面,分析评价水量调度的经济、社会,以及生态环境
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