二次供水智慧運維管理系統的建設及應用

喬力強，楊智勇

(1.天津水務集團濱海水務有限公司，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

伴隨著經濟的快速發展，城市中建筑的樓層也越來越高，傳統的集中式供水的水壓已滿足不了當前用戶的用水需求，二次供水技術得到了廣泛的應用。二次供水是指將水從現有的供水網絡中取出后，通過儲水、加壓等方式對水網中的水進行供水。在滿足了新時期高層用戶的用水需求的同時，二次供水網絡以及技術也變得更加復雜，與之并隨的是管理單位所要處理的相關數據信息也越來越多，傳統的管理方式將與之漸漸不再適應。因此，二次供水智慧化建設應運而生。

2 二次供水智慧運維管理系統的建設內容

構建企業私有化的二次供水智慧運維管理系統的目的在于解決當前管理自動化程度低、各類子系統獨立運行導致的“信息孤島”、信息化程度低等問題。

2.1 網絡建設階段

該系統的網絡架構如圖1所示，保證平臺正常運行和數據安全是搭建網絡架構的兩大要素。搭建的網絡架構應滿足以下方面：提供訪問控制功能控制用戶組/用戶對系統功能和用戶數據的訪問；由授權主體配置訪問控制策略，并嚴格限制默認用戶的訪問權限；提供訪問控制功能，依據安全策略控制用戶對文件、數據庫表等客體的訪問；授予不同賬戶為完成各自承擔任務所需的最小權限，并在彼此之間形成相互制約的關系；依據安全策略嚴格控制用戶對有敏感標記重要信息資源的操作。

圖1 網絡安全架構Fig.1 Famework of network security

2.2 GIS地圖信息和BIM模型的構建

通過GIS準確標注各二次供水泵房所處地理位置，實時監控二次供水泵站關鍵數據。將附近泵站集成在一起，報警時站點會標紅，點擊相應站點后可以查看站點關鍵數據，見圖2。

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

部分二次供水設施安裝不合理，儲水設施的容積過大是典型體現。儲水設施的容積過大使得水力停留時間過長，為二次污染的形成建立有利條件，容易孳生微生物。通過構建二次供水泵站的BIM模型，可以完成場地規劃、三維建模、設計優化、二維施工圖的生成、材料統計、設計信息的錄入、各設備信息的記錄等，如圖3、圖4所示。由于BIM的三維特性和可視化特性，可以快速檢測并出具詳細報告，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 二次供水智慧運維管理系統的構建

二次供水智慧運維管理系統由運行管理、智能分析、綜合安防、資產管理、報警管理、空間管理、協助支持、績效考核、系統管理等模塊組成。該系統集成集團OA系統、視頻監控系統、門禁管理系統、設備管理系統等，支持單點登錄，通過一個賬號管理所有數據，旨在打破各系統間獨立運行的數據形成的“信息孤島”，加強對二次供水的監管力度和日常管理，從而提升管理效率和運維效率。

創建智慧大屏，配合中控室大屏使用，支持查看各站點的關鍵數據信息，例如天氣和日期信息、供水排名、能耗排名、報警通知、預警通知、績效排名等，見圖5。

圖5 智慧大屏Fig.5 Intelligent screen

運行管理模塊包含運行監控、巡檢管理、報警處置、水箱清洗、車輛管理等功能，集中管理二次供水站點的日常運營工作。運行監控功能主要監控二次供水泵站的關鍵數據，支持查詢歷史數據、導出報表等操作，解決歷史數據保存難、查詢難等問題。巡檢管理功能主要用于二次供水站點巡檢人員排班，一鍵打卡，發揮現場數據與系統數據對比等功能，解決巡檢無法留痕等問題。報警處置功能主要用于處理報警記錄，便于報警信息留痕。水箱清洗功能可以設置水箱清洗日期，到期即可進行清洗預警，解決二次供水儲水箱超時清洗等問題。車輛管理功能可以實時監控公司所屬車輛所處位置以及關鍵信息。

智能分析模塊包含站點統計、累計流量、設備完好率等報表，支持歷史數據的查詢和導出。

綜合安防模塊包含視頻管理和門禁管理。視頻管理負責站點的攝像頭畫面，可根據站點名稱進行查詢，并遠程查看站點攝像頭的現場畫面。門禁管理負責站點的門禁管理，可以生成門禁記錄。視頻門禁雙結合，可以足不出戶，在中控室實時監控各站點情況。

資產管理包含設備臺賬、維護記錄、維修記錄、設備能效、檢測校驗、設備評估、設備報廢、備品備件、輔助用具。全方位管理泵房設備，支持從設備入場、審核校驗到維護維修、監控能耗整個生命周期的追蹤，從根本上解決二次供水設施管理混亂問題。

報警管理包含報警記錄和報警定義功能。采用物聯網技術觸發報警值后形成報警記錄，進行系統留痕，生成工單后在運行管理的報警處置中進行報警處理。報警定義可以根據各二次供水泵房情況自定義報警閾值，比如液位高值、液位低值、水泵狀態等。

空間管理包含區域信息管理、小區信息管理、泵房信息管理、多維全景、設備拆解等功能。三級信息管理可以清晰明了地管理泵房信息，數據相互已存的同時進行獨立管理。構建二次供水泵房的BIM模型，輕量化處理后上傳至多維全景中，支持360°旋轉、削頂、測量距離等功能。

協助支持包含遠程協助、專家智庫、智庫管理等功能。遠程協助可以一鍵查詢專家聯系方式，專家智庫可以查詢日常運維工作所需知識，在智庫管理中可以添加、編輯、刪除智庫內的知識。

績效考核包含考核項目、考核評分、考核評分詳情功能。支持全方位考核水司員工績效，通過考核項目可以配置每個員工的考核項目、項目比重、評分人等，評分完成后自動生成評分?？梢酝ㄟ^考核評分功能查看本人的績效考核總分，在考核評分詳情內查看單項考核項目評分。

系統管理包含人員檔案、員工合同、組織架構、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構、公司人員信息及檔案。管理用戶及用戶組，設置用戶和用戶組的基本信息及狀態，便于集中處理用戶信息。根據水司規章制度和崗位職責，通過角色管理可以自定義配置用戶及用戶組的權限，形成“專業人干專業事”的菜單。

3 結語

將物聯網、GIS、BIM等信息技術手段應用在二次供水建設、運維管理工作中，將極大地提升其管理水平，能更好地解決現工作中存在的問題。二次供水智慧運維管理系統將是推動二次供水事業不斷發展的重要手段。