城市智慧排水信息化系统白皮书.docx

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城市智慧排水信息化系统白皮书

城市智慧排水信息化系统

白皮书

第1章系统简介

城市排水系统是城市建设、环境保护、防洪排涝的重要基础设施，关系到社会经济稳定发展和人民生活的安定，在保障城市发展和安全运行中发挥着重要的作用。

随着城市的发展速度的加快，城市的排水能力亟需提高，城市的排水规模逐渐扩大，但对排水设施的监管力度却不能够满足需求。

我国多数城市排水管道分布混乱，这加大了管理的难度，而传统的管理手段已远远不能满足排水系统监管的需要。

现行监测手段较为落后，使设施异常信息不能及时获取并发现解决问题，造成城市雨后长时间积水，影响居民地日常生活；排水水质监管不力，造成城市日益严重的水污染；工作成果信息无法及时反馈，各项业务的内容考核度较低；各类排水设施的维护不能够及时到位，计划与任务的分配不能满足需要；应急事件发生时，人员、车辆及应急资源的调度不够合理，造成应急资源应用上的浪费。

智慧排水行业产品采用物联网、3S、嵌入式开发等先进技术，实现全面的、流程化的信息接收、指挥调度、任务执行、信息反馈，实现排水管理的系统化服务，保证排水设施的运行安全，同时提供对管理工作的规范化考核，对排水设施的运行状态、人员与任务的完成情况等信息进行考核，提高排水管理的公共服务水平。

产品应用于排水设施相关的管理部门，为管理人员提供相关排水设施运行信息的管理工具，提供实时掌握排水设施的运行状态，并对出现的异常状况及时做出反应，实现巡查养护计划的制定、车辆人员等资源的运行调度、巡查养护工作状况与管理制度的考核等，保证排水设施运行的安全。

第2章设计目标

城市智慧排水行业产品实现包括城市排水数据管理、排水运行监测、排水巡查养护、排水应急调度、排水行政审批等排水业务的管理功能，为排水设施的管理者提供管理工具，同时也为排水行业数据的共享交换提供了实现平台。

排水数据管理实现对各类排水设施数据的更新与管理的功能，提供城市排水设施收集、处理和排放数据的动态掌握，同时提供城市排水数据的查询、统计、分析等多种数据分析功能，为决策者提供辅助决策的数据支撑。

排水运行监测利用互联网技术构建安全运行监测网络，获取排水设施运行的监测数据，并提供对液位、流量、流速等运行状态数据的监测分析功能，结合排水设施运行的视频监控数据，对设施的运行状态进行实时显示，并对异常的信息进行实时报警，使排水设施的管理员能够及时的掌握其运行状态，及时获取事故信息并作出反应。

排水巡查养护提供排水设施巡查、养护等日常业务的监管功能，实现对排水设施运行状态的监督与问题的处理，并提供了移动巡检业务等灵活的业务处理方式，实现排水的移动办公，提供排水巡检管理的新模式，为排水的管理部门与业务人员的工作提供了更便捷的工具。

排水应急调度提供应急事件的处置方案，并对车辆人员进行合理的调度，使应急的物资与其他资源能够最大限度的发挥应急的作用。

同时应急调度还提供了断面分析、剖面分析、净距分析、三维分析等数据分析的功能，为应急指挥提供辅助决策支持。

排水行政审批提供巡检辖区的划分、排水许可证信息的维护等审批业务的管理，并实现排水许可审批过程的管理及对许可证信息的跟踪，为排水业务的行政审批流程提供系统化、全程化的服务工具，提高工作人员的办事效率与服务质量。

第3章系统架构

智慧排水产品遵循国家技术标准规范，融合无线通讯、物联网、3S技术、数据库及计算机网络安全等前沿技术，以物联网和无线通讯技术为依托，采用嵌入无线执法软件的智能终端设备，实现跨业务数据库、跨地理阻隔的现代化排水业务管理，其架构图如下：

产品总体架构分为五个层面：

1、最上层为最初信息来源和信息使用者层，包括办公人员、巡查人员、区级单位人员、视频信息接入等信息来源和指挥平台、监督平台等信息处理和使用者。

2、系统业务层，主要提供系统业务功能，包含数据管理系统、运行监测系统、巡查养护系统、应急调度系统、行政审批系统等，为用户提供管理的工具。

3、系统支撑软件层，由各种中间件、服务组件和接口组成，主要包括工作流中间件、GIS服务组件、位置服务中间件、消息中间件和安全中间件等组成。

4、数据层是整个系统业务实现的支撑，并是将来系统功能和数据扩展的基础，保障了系统的可扩展性。

包括空间数据库、业务数据库、档案数据库、设施数据库。

5、基础层，包括语音通讯网、公众英特网、无线网、通讯专网等网络基础设施和相应的服务器、监测设备等硬件设施。

硬件层为系统提供通信、安全等基础设施。

第4章系统功能

4.1数据管理子系统

通过排水设施数据管理，动态掌握城市雨、污水收集的现状、处理和排放能力，直观掌握排水管网和设施的空间分布状况。

排水设施数据管理提供数据录入编辑、结合GIS的综合查询统计、复杂业务空间分析、预警预报、决策支持以及数据输出等相关功能。

4.1.1设施数据管理

设施数据管理主要提供设施数据的输入、检查、管理和提供数据上传服务等功能。

实现对河道、中水站、泵站等排水设施空间和属性信息的浏览、编辑、入库等，提供多种方式的查询、统计、分析，各种报表的生成、输出。

4.1.2地形图管理

主要提供地形图管理中的地图基本操作功能、地形图管理功能、调图功能、专题图和图形编辑功能。

4.1.3综合查询分析

综合查询分析主要提供针对排水管网进行多样多角度的空间数据查询和空间数据的统计功能，提供各类条件的自定义和组合查询，实现在地理空间上快速搜索事故周边设施，为现场指挥提供决策支持。

4.1.4数据和图形输出

提供多种数据输出方式。

为方便用户出图，提供标准打印和自定义打印方式，以及数据裁剪输出功能，同时支持多种数据格式的输出、转换，为日常工程维护、现场勘查提供依据。

4.2运行监测子系统

运行监测实现实时采集、存储、远程监控、预警等功能，为城市排水管理者提供监控排水系统运行状况的新方法，有力降低由于排水系统各项设施的隐蔽性、突发性导致的管理决策盲目性，提升排水系统的现代化管理，大大减少城市中由于排水故障引发的事故。

4.2.1监测数据展示

排水设施的监测数据展示为用户提供多种形式的展示，实现统计分析，并根据监测数据的分析结果实现异常情况的报警，提供排水设施安全运行监控，保证排水设施的运行安全。

4.2.2设施运行分析

通过和GIS系统相结合，实现监测点液位、流量等实时状态数据的处理和展示，提供设备定位查询分析，液位分析、流量分析、流速分析等监测分析，实现历史数据查看、数据分析、数据对比、GIS空间分析等功能。

4.2.3监测数据接入

排水设施运行监测系统提供接口接入各类型监测设备采集数据，并针对采集过来的多种类型排水管网设施监测数据，提供数据的接入、存储入库等基本功能，实现空间数据和业务数据导入的管理。

（1）中水站和厂站监测

中水站和泵站通过视频监控系统结合设备和环境运行状态的实时仿真展示来掌握厂站的运行状态，并将监测到的数据接入到排水运行监测系统中。

（2）河道水位视频监测

排水河道通过建立视频监控和水位监测分析系统，实时掌握重点河道周边垃圾倾倒、汛期实时水位变化以及排水实况信息。

并将监测到的数据接入到排水运行监测系统中。

（3）排水管道液位和流量监测

排水管道通过持续跟踪监测管道内的液位、流速和流量数据变化情况，分析和发现管道内是否淤积以及冒溢等信息。

并将监测到的数据接入到排水运行监测系统中。

（4）污水处理厂监测

系统提供污水处理厂的污水处理流量，污水进出口的水量和水质状况等监测信息，提供污水处理场站内设备实时运行环境和状态以及视频信息，并将监测到的数据接入到排水运行监测系统中。

4.3巡查养护子系统

巡查养护产品实现巡查信息的管理与养护信息的管理，提供计划的制定、任务的分配、案件查看、车辆的申请与派车管理、结果信息的反馈及设施的考核等功能，全面流程性的实现对排水设施的巡查养护的数字化管理。

排水管理中心

巡查计划制定

巡查任务制定

我的案件

车辆申请

GPS

设施巡查

案件上报

养护计划制定

养护任务制定

车辆申请

GPS

设施养护

养护结果反馈

我的案件

市民上报

运行监测

其他来源

4.3.1巡查信息管理

巡查信息的管理通过制定巡查计划，安排巡查任务，实现对巡查任务中的范围设定、派发、执行、反馈等环节进行管理，并通过评分等方法，对排水设施的运行状态及巡查任务的完成情况等信息进行考核。

（1）巡查计划制定

巡查计划制定实现对用户需要办理的巡查计划的添加，信息主要有计划名称、计划类型，负责人，计划截止时间，计划详细内容，计划的定位等功能。

（2）巡查任务制定

巡查任务制定实现巡查任务的添加与修改。

巡查任务的制定人根据所指定的巡查计划，进行巡查任务的相应分配与安排。

（3）我的案件

我的案件为用户提供其负责的计划与任务等案件的查询与办理。

用户通过案件类型的选择，完成负责人为该用户的案件详情的了解，为其完成任务提供信息支持。

4.3.2养护信息管理

养护信息管理能使决策者和监督者了解管网的养护维护情况与状态，制定养护计划与养护任务。

养护人员通过客户端接收任务信息，执行任务并及时实施措施，并上报养护设施的参数状况。

（1）养护计划制定

养护计划的制定根据设施主要分为排水管网养护管理、河道养护管理、中水站、泵站养护管理等类型，管理员根据需要养护的排水设施计划的制定。

（2）养护任务制定

根据管理中心制定的设施养护计划，制定各区域的设备设施的养护任务，并发布到系统平台中供各级部门查阅和浏览。

养护任务制定实现需办理的养护任务的添加，并实现信息的查询修改等。

（3）我的案件

我的案件为用户提供其负责的计划与任务等案件的查询与办理。

用户通过案件类型的选择，完成负责人为该用户的案件详情的了解，并提供多种条件的案件信息的查询。

4.3.3移动巡检

移动巡检提供移动设备端，实现移动办公，使用户能够在热河地点及时接受信息并上报、处理案件。

移动巡检提供案件上报、我的案件、车辆申请与派车、考核管理、结果反馈等部分的功能。

（1）车辆申请与派车

车辆申请与派车实现对车辆信息的查询，并根据查询到的车辆信息。

用户通过查询自己的需求车辆与用车的时间进行查询，并针对查询结果进行用车的申请。

（2）案件上报

案件上报实现巡查过程中发现的案件的上报，完成案件信息的编辑与案件信息的查看。

通过案件上报功能同时查看案件的详情与执行情况，并实现对案件的跟进，将信息更新到数据库中完成信息的更新。

（3）设施考核

设施考核通过对被考核设施、考核时间等条件的选择，进行考核内容的填写，完成设施的考核工作。

针对考核的内容项与评分的条例，进行设施考核，并通过上传图片等形式，确保考核内容的准确。

4.4应急调度子系统

应急调度产品实现排水突发事件发生时人员、车辆、物资等应急资源的调度，为应急事件的处置提供应急预案的管理，并提供了事件处置的工具。

通过对排水管网的实时监测预警及时发现和定位问题，利用应急处置决策分析和解决问题，将处置过程形成应急案例管理，实现应急处置的经验积累。

4.4.1资源调度

提供排水管网和设施综合水位、厂站监测指标的预警和告警分析，根据报警信息进行人员、车辆、应急物资等资源的调度，使应急行动能够迅速的开展。

4.4.2应急处置决策

在汛期以及排水应急事件处置中，提供和事件相关的各类信息供调度和对事件的追踪处理。

4.4.3应急案例管理

将各类排水事件的应急处置形成案例，保存到系统中，为指导事件处理提供案例参考。

4.4.4应急辅助分析

利用GIS专业的统计、分析等功能，在排水日常管理和应急指挥决策中提供准确的各类统计数据，进行排水方面的专业分析；在规划和设计阶段，提供设施站点选址分析、管线断面分析等功能；应急抢险阶段，提供排水冒溢分析，在地图上快速定位到事故地点；三