二次供水智慧運(yùn)維管理系統(tǒng)的建設(shè)及應(yīng)用

喬力強(qiáng)，楊智勇

(1.天津水務(wù)集團(tuán)濱海水務(wù)有限公司，天津 300451；2.天津尚源智慧科技有限公司，天津 300381)

1 城市二次供水目前存在的問題

伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市中建筑的樓層也越來越高，傳統(tǒng)的集中式供水的水壓已滿足不了當(dāng)前用戶的用水需求，二次供水技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。二次供水是指將水從現(xiàn)有的供水網(wǎng)絡(luò)中取出后，通過儲(chǔ)水、加壓等方式對(duì)水網(wǎng)中的水進(jìn)行供水。在滿足了新時(shí)期高層用戶的用水需求的同時(shí)，二次供水網(wǎng)絡(luò)以及技術(shù)也變得更加復(fù)雜，與之并隨的是管理單位所要處理的相關(guān)數(shù)據(jù)信息也越來越多，傳統(tǒng)的管理方式將與之漸漸不再適應(yīng)。因此，二次供水智慧化建設(shè)應(yīng)運(yùn)而生。

2 二次供水智慧運(yùn)維管理系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容

構(gòu)建企業(yè)私有化的二次供水智慧運(yùn)維管理系統(tǒng)的目的在于解決當(dāng)前管理自動(dòng)化程度低、各類子系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行導(dǎo)致的“信息孤島”、信息化程度低等問題。

2.1 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)階段

該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示，保證平臺(tái)正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)安全是搭建網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的兩大要素。搭建的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)滿足以下方面：提供訪問控制功能控制用戶組/用戶對(duì)系統(tǒng)功能和用戶數(shù)據(jù)的訪問；由授權(quán)主體配置訪問控制策略，并嚴(yán)格限制默認(rèn)用戶的訪問權(quán)限；提供訪問控制功能，依據(jù)安全策略控制用戶對(duì)文件、數(shù)據(jù)庫表等客體的訪問；授予不同賬戶為完成各自承擔(dān)任務(wù)所需的最小權(quán)限，并在彼此之間形成相互制約的關(guān)系；依據(jù)安全策略嚴(yán)格控制用戶對(duì)有敏感標(biāo)記重要信息資源的操作。

圖1 網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)Fig.1 Famework of network security

2.2 GIS地圖信息和BIM模型的構(gòu)建

通過GIS準(zhǔn)確標(biāo)注各二次供水泵房所處地理位置，實(shí)時(shí)監(jiān)控二次供水泵站關(guān)鍵數(shù)據(jù)。將附近泵站集成在一起，報(bào)警時(shí)站點(diǎn)會(huì)標(biāo)紅，點(diǎn)擊相應(yīng)站點(diǎn)后可以查看站點(diǎn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，見圖2。

圖2 泵站GIS地圖Fig.2 GIS map of pump station

部分二次供水設(shè)施安裝不合理，儲(chǔ)水設(shè)施的容積過大是典型體現(xiàn)。儲(chǔ)水設(shè)施的容積過大使得水力停留時(shí)間過長，為二次污染的形成建立有利條件，容易孳生微生物。通過構(gòu)建二次供水泵站的BIM模型，可以完成場(chǎng)地規(guī)劃、三維建模、設(shè)計(jì)優(yōu)化、二維施工圖的生成、材料統(tǒng)計(jì)、設(shè)計(jì)信息的錄入、各設(shè)備信息的記錄等，如圖3、圖4所示。由于BIM的三維特性和可視化特性，可以快速檢測(cè)并出具詳細(xì)報(bào)告，從而解決此問題。

圖3 某二次供水泵站給水間Fig.3 Water supply room of a secondary water supply pump station

圖4 某二次供水泵站中水間Fig.4 Reclaimed water room in a secondary water supply pump station

2.3 二次供水智慧運(yùn)維管理系統(tǒng)的構(gòu)建

二次供水智慧運(yùn)維管理系統(tǒng)由運(yùn)行管理、智能分析、綜合安防、資產(chǎn)管理、報(bào)警管理、空間管理、協(xié)助支持、績效考核、系統(tǒng)管理等模塊組成。該系統(tǒng)集成集團(tuán)OA系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)等，支持單點(diǎn)登錄，通過一個(gè)賬號(hào)管理所有數(shù)據(jù)，旨在打破各系統(tǒng)間獨(dú)立運(yùn)行的數(shù)據(jù)形成的“信息孤島”，加強(qiáng)對(duì)二次供水的監(jiān)管力度和日常管理，從而提升管理效率和運(yùn)維效率。

創(chuàng)建智慧大屏，配合中控室大屏使用，支持查看各站點(diǎn)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，例如天氣和日期信息、供水排名、能耗排名、報(bào)警通知、預(yù)警通知、績效排名等，見圖5。

圖5 智慧大屏Fig.5 Intelligent screen

運(yùn)行管理模塊包含運(yùn)行監(jiān)控、巡檢管理、報(bào)警處置、水箱清洗、車輛管理等功能，集中管理二次供水站點(diǎn)的日常運(yùn)營工作。運(yùn)行監(jiān)控功能主要監(jiān)控二次供水泵站的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，支持查詢歷史數(shù)據(jù)、導(dǎo)出報(bào)表等操作，解決歷史數(shù)據(jù)保存難、查詢難等問題。巡檢管理功能主要用于二次供水站點(diǎn)巡檢人員排班，一鍵打卡，發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與系統(tǒng)數(shù)據(jù)對(duì)比等功能，解決巡檢無法留痕等問題。報(bào)警處置功能主要用于處理報(bào)警記錄，便于報(bào)警信息留痕。水箱清洗功能可以設(shè)置水箱清洗日期，到期即可進(jìn)行清洗預(yù)警，解決二次供水儲(chǔ)水箱超時(shí)清洗等問題。車輛管理功能可以實(shí)時(shí)監(jiān)控公司所屬車輛所處位置以及關(guān)鍵信息。

智能分析模塊包含站點(diǎn)統(tǒng)計(jì)、累計(jì)流量、設(shè)備完好率等報(bào)表，支持歷史數(shù)據(jù)的查詢和導(dǎo)出。

綜合安防模塊包含視頻管理和門禁管理。視頻管理負(fù)責(zé)站點(diǎn)的攝像頭畫面，可根據(jù)站點(diǎn)名稱進(jìn)行查詢，并遠(yuǎn)程查看站點(diǎn)攝像頭的現(xiàn)場(chǎng)畫面。門禁管理負(fù)責(zé)站點(diǎn)的門禁管理，可以生成門禁記錄。視頻門禁雙結(jié)合，可以足不出戶，在中控室實(shí)時(shí)監(jiān)控各站點(diǎn)情況。

資產(chǎn)管理包含設(shè)備臺(tái)賬、維護(hù)記錄、維修記錄、設(shè)備能效、檢測(cè)校驗(yàn)、設(shè)備評(píng)估、設(shè)備報(bào)廢、備品備件、輔助用具。全方位管理泵房設(shè)備，支持從設(shè)備入場(chǎng)、審核校驗(yàn)到維護(hù)維修、監(jiān)控能耗整個(gè)生命周期的追蹤，從根本上解決二次供水設(shè)施管理混亂問題。

報(bào)警管理包含報(bào)警記錄和報(bào)警定義功能。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)觸發(fā)報(bào)警值后形成報(bào)警記錄，進(jìn)行系統(tǒng)留痕，生成工單后在運(yùn)行管理的報(bào)警處置中進(jìn)行報(bào)警處理。報(bào)警定義可以根據(jù)各二次供水泵房情況自定義報(bào)警閾值，比如液位高值、液位低值、水泵狀態(tài)等。

空間管理包含區(qū)域信息管理、小區(qū)信息管理、泵房信息管理、多維全景、設(shè)備拆解等功能。三級(jí)信息管理可以清晰明了地管理泵房信息，數(shù)據(jù)相互已存的同時(shí)進(jìn)行獨(dú)立管理。構(gòu)建二次供水泵房的BIM模型，輕量化處理后上傳至多維全景中，支持360°旋轉(zhuǎn)、削頂、測(cè)量距離等功能。

協(xié)助支持包含遠(yuǎn)程協(xié)助、專家智庫、智庫管理等功能。遠(yuǎn)程協(xié)助可以一鍵查詢專家聯(lián)系方式，專家智庫可以查詢?nèi)粘＿\(yùn)維工作所需知識(shí)，在智庫管理中可以添加、編輯、刪除智庫內(nèi)的知識(shí)。

績效考核包含考核項(xiàng)目、考核評(píng)分、考核評(píng)分詳情功能。支持全方位考核水司員工績效，通過考核項(xiàng)目可以配置每個(gè)員工的考核項(xiàng)目、項(xiàng)目比重、評(píng)分人等，評(píng)分完成后自動(dòng)生成評(píng)分?？梢酝ㄟ^考核評(píng)分功能查看本人的績效考核總分，在考核評(píng)分詳情內(nèi)查看單項(xiàng)考核項(xiàng)目評(píng)分。

系統(tǒng)管理包含人員檔案、員工合同、組織架構(gòu)、用戶管理、用戶組管理、角色管理等功能。支持管理公司組織機(jī)構(gòu)、公司人員信息及檔案。管理用戶及用戶組，設(shè)置用戶和用戶組的基本信息及狀態(tài)，便于集中處理用戶信息。根據(jù)水司規(guī)章制度和崗位職責(zé)，通過角色管理可以自定義配置用戶及用戶組的權(quán)限，形成“專業(yè)人干專業(yè)事”的菜單。

3 結(jié)語

將物聯(lián)網(wǎng)、GIS、BIM等信息技術(shù)手段應(yīng)用在二次供水建設(shè)、運(yùn)維管理工作中，將極大地提升其管理水平，能更好地解決現(xiàn)工作中存在的問題。二次供水智慧運(yùn)維管理系統(tǒng)將是推動(dòng)二次供水事業(yè)不斷發(fā)展的重要手段。