第一章 总述：

1.1项目背景：

传统的供水管网智能感知设备初次投入成本高，后期维护成本大，不便于智慧水务提出的对应管网监测能力的快速扩展。

B8云采-供水管网智能感知系统采用高精度压力变送器结合物联网传输模块，实现了成本上的最大化压缩，只有传统设备的一半甚至三分之一，同时管理软件部分使用SAAS模式，客户无需另外采购服务器、网络硬件，可以以很低的成本方便快速的实现供水公司对管网监测和管网资源管理的需要。

1.2现状及需求分析：

管网是城市的生命线，如果管网不“智慧”，就不能在危机发生的第一时间做出智能控制，会对人民生命财产安全造成威胁。

同创科技智慧管网整体解决方案，涵盖城市供水中的资源管理、管网输水、地理信息、加压送水、分区计量等各个环节，实现全流程远程监管和智能联动控制，优化生产调度，保障高效供水，促进节能降耗，降低产销差，是水司实现智慧化运营的重要途径。

1.3 建设目标：

B8云采-供水管网智能感知系统整合了供水管网WebGIS和监测两大业务功能，将城市供水管网信息、生产监控、和业务管理统一到一个综合性的系统平台，最终实现供水全过程生产运行数据采集存储、运行情况的可视化展示、调度分析决策、业务过程管理、异常检测预警及运行能效分析和智能报表管理等内容，为全面提升调度管理水平，形成城市供水管控一体化提供坚强支撑。

1.4系统架构：

1、数据和应用采用云端服务，方便后续需扩容

2、软件系统采用SAAS构架，能够快速部署和配置租户信息

3、实现多端访问，PC端和移动端设备均能在任何时间、任何地点使用

4、智能感知终端硬件能够快速接入供水管网，并且具有灵活自由的数据并网能力

第二章 系统硬件：

2.1硬件概述：

智能感知终端的压力监测硬件使用高强度PVC防水控制箱，确保了在室内外等各种恶略条件和气候条件下能不受干扰工作；压力变送器实现了压力的采集；物联网模块实现了数据的传输；根据实际使用场景可以采用市电、锂电池、太阳能等多种方式供电方式。

1、使用高精度压力变送器实现压力数据的高度还原；

2、采用物联网传输设备实现数据的实时回传，以实现监测的实时性；

3、均使用低功耗器件，确保了在户外等不具备市电条件下，采用锂电池稳定持久供电使用；

2.2 供电方式分类：

2.2.1、市电供电GPRS/CDMA管网监测终端：

适用于泵站、房屋附近等有市电供电的场所，持续供电不受其它因素的影响。

2.2.2、太阳能供电GPRS/CDMA管网监测终端：

适用于户外阳光充足无法使用市电供电的场所，用太阳能维持设备电能，确保数据的不间断传输。

2.2.3、电池组供电GPRS/CDMA管网监测终端：

适用于以上两点都无法满足的情况，因为电池组电量也会有使用时长限制，因此不推荐使用。

2.3 数据传输：

智能感知终端采集到的数据，通过运营商基站上报至阿里云的云端进行存储，方便后续的软件展示与分析。世界领先的阿里云技术确保了数据的稳定和安全性。

2.4测点布置原则：

2.4.1反应管网运行调度点：

增压泵站前，水厂出水管段等对管网调度工况变化反应较敏感的区域，在这些区域设置在线测压点，有助于了解调度计划的实施情况及管网状态对调度命令的反应。

2.4.2管网测压点密度设置：

在平原地区建议5-10平方公里设置一个测压点为宜，给水范围较小的城市，丘陵，山区城市可以适当增加测压点的设置密度，放宽到3-5平方公里设置一点。有特殊需要或经济条件容许，亦可适当增加管网测压点的分布密度。

2.4.3管网水力分界线：

城市供水系统如果属于多水源环形管网结构，并且情况复杂，涉及面广。那么在数分钟内需水量的变化可引起管网压力的大幅度变化，其水力分界线往往是配水最不利的地区，最能反应管网的配水偏差情况。管网远程监控点首先应选在水力分界线的干管上。

2.4.4管网最不利点/控制点：

管网末梢属于配水的最不利处，能较好的反映管网的配水偏差情况，在地面高程偏高或偏低处（相对水厂高程而言）的配水服务压力对调度工作影响较大，为了保证管网末梢及高差特异点有合适的服务压力，在这些地区设置测压点很有必要。

2.4.5大用户水压测点：

为了确保重点部门和特殊用户的正常用水，在为其供水的干网上设置测压点。有许多用水大户，由于用水量大用水量变化响着区域压力变化，并且保证其用水的安全性，也需要在其附近布设在线测压点。

2.4.6主要用水区域：

在用户集中地区域和用水大户附近，网压力容易波动起伏，故这些地区可以作为辅助监测区，设置测压点。

2.4.7大口径管段交叉处：

在大口径相交处设置测压点，可结合测压点记录数掘分析发生爆管等管网事故的因素及其与管段压力的关系，总结经验教训，为减少事故、合理调度提供有力辅助。。

2.4.8管网中低区测压点：

通过低压区智能感知点的设置，可以及时监测这些区域的供水压力，通过压力信息的反馈及时调度，保障供水服务质量。

2.4.9供水管网发展区域预留测点：

为了适应城市供水中长期的发展需要，考虑在供水发展区域预留测点。

第三章 系统软件：

3.1设计原则和方案：

系统软件部分要方便多用户使用，减少用户对软件相关资源的投入，因此使用了云端服务器，采用SAAS模式。后续也可以做到平滑升级，降低客户的二次投入。

3.2功能结构：

系统软件总体模块如下图所示：

3.3功能描述：

3.3.1系统登录：

因为系统使用SAAS架构进行设计，所以所有用户使用统一的互联网地址即可进行访问，地址为：http://yuncai.bigfoot8.com:9000/

登录界面如下图，输入对应的登录信息即可进行后续操作：

3.3.2首页看板：

首页中控看板，可以对接大屏等监控显示设备，方便调度管理人员监控整个管网的实时压力、水质状态以及各种管网资源数量、报修报漏分布情况。实现整个管网管理的一张图：

3.3.3资源管理：

资源管理模块主要是针对压力、水质监测点信息基础设置的设置，以及管网资源点（消防栓、阀门、排气阀、管道、水池）等信息的维护。

3.3.3.1测压点管理：

在有监测分析数据呈现之前，首先我们要对测压点的基本信息进行维护，其中包括测压点的地理位置、压力上限值、下限值的设置等：

新增压力测试点时，需要输入的信息如下图所示，安装地址（经纬度信息）使用地图进行采集：

根据安装时间，我们可以对设备的生命周期进行管理。可以提供运行中、需维修、报废等告警状态，以方便使用者对设备进行管理。其它后续管网资源的类似。

3.3.3.2水质检测点管理：

通过地图方式标注水质检测点的位置等基本信息，用设备编号与具体硬件匹配，可以设置每个点的PH值、浊度、余氯告警的上下限值。

新增水质测试点时，需要输入的信息如下图所示，安装地址（经纬度信息）使用地图进行采集：

3.3.3.3消防栓资源管理：

通过地图方式标注消防栓的位置等基本信息：

新增消防栓时，需要输入的信息如下图所示，安装地址（经纬度信息）使用地图进行采集：

3.3.3.4阀门资源管理：

通过地图方式标注阀门的位置等基本信息：

新增阀门时，需要输入的信息如下图所示，安装地址（经纬度信息）使用地图进行采集：

3.3.3.5排气阀资源管理：

通过地图方式标注排气阀的位置等基本信息：

新增排气阀时，需要输入的信息如下图所示，安装地址（经纬度信息）使用地图进行采集：

3.3.3.6管道资源管理：

通过地图方式标注管道的位置等基本信息：

新增管道时，需要输入的信息如下图所示，安装路径（经纬度信息）使用地图进行采集：

3.3.3.7水池资源管理：

通过地图方式标注水池的位置等基本信息：

新增水池时，需要输入的信息如下图所示，安装地址（经纬度信息）使用地图进行采集：

3.3.4实时监测：

3.3.4.1智能感知：

此功能是各个智能感知点当前测试数据的最简单呈现，压力的状态用不同颜色表示：绿色——正常，橙色——压力低于下限值，红色——压力高于上限值，灰色——设备离线，后续业务功能中的状态颜色也保持一致：

3.3.4.2地图监测：

地图监测用直观的地图地理位置和颜色状态来展示所有测压点、水质监测点的当前状态，以及各种管网资源（包括：消防栓、阀门、排气阀、水池、管道）直观分布情况：

同时结合钉钉的外勤管理模块，可以对报修的漏点信息分布，以热力图方式进行展示，方便分析管网与漏点之间的关联：

3.3.4.3实时曲线：

        实时曲线展示了最近3天在24小时内压力变化情况的分布：

3.3.5报警信息：

3.3.5.1实时报警：

针对当前测压点的压力信息给与详细的实施告警记录展示，方便管理人员了解异常信息：

3.3.5.2报警记录：

针对上一章节的测压点报警记录的历史信息查询，可以从一个历史时间段去分析测压点出现异常的信息情况：

3.3.5.3通知设置：

通知设置功能用来维护当测压点压力异常时，发送异常通知的人员信息，目前结合水司的微信公众号，需要将人员姓名以及微信服务号的openid信息进行维护。

3.3.5.4告警信息实时推送：

告警实时推送功能与水司微信服务号相结合，测压点压力异常（高于上限、低于下限、设备离线）时推送至手机端微信服务号的消息如下：

点击可以看到所有测压点的当前状态信息，如下图：

点击具体测压点的名称可以看到改点的详细细信息，包括近三日曲线，最近的压力采集信息等：

3.3.6报表统计：

3.3.6.1时段报表：

此报表使用振幅的概念提现压力的稳定度，振幅越小代表压力越稳定，从而很好把握压力点中压力变化比较强烈的测压点，从而为管网优化做出参考：

3.3.6.2合格率报表：

按照智能感知终端一段时间段内数据合格次数与上报次数来展示数据的合格率，合格率越高说明压力越稳定：

3.3.6.3原始数据：

所有智能感知点上报的原始数据在此可以随时查询和检索，方便做其它分析使用：

3.3.7管网养护：

这里记录了外勤人员从手机端钉钉提交的管网维护工单情况：

手机端外勤人员钉钉录入信息如下，可以记录到场时间并对现场拍照保存：

维修过程中也需要拍照，维修结束记录结束时间并拍照，前中后三张照片如实反应维修过程，通过开始和结束时间可以知道每一次现场维修所花费的时间。

3.3.8接入扩展能力：

系统使用标准化API接口，采用主流的json数据格式，可以方便快捷的接入第三方系统各种监测数据（压力、电压、HP值、浊度、余氯、水位等）、客服系统的报修报漏数据，方便进行统一管理。

第四章 系统软硬件配置方案：

4.1系统部署：

系统软件整体使用云端部署，采用SAAS模式，客户无需另外购买服务器进行安装部署，节省运营成本。

4.2客户端要求：

客户端分为PC端和智能移动端，基本使用现有设备即可对系统进行访问。PC端无论操windows或者linux系统只要使用兼容FireFox浏览器便可以访问；智能移动端无论使用android或者ISO系统只要能使用微信（针对监测和管网资源）和钉钉（针对外勤维护功能）应用便可访问使用。

4.3网络要求：

客户端无论PC或者智能移动终端只要有网络即可WIFI、有线网、4G、5G，只要能访问到互联网便可以访问使用。

第五章 项目管理与实施方案：

5.1前期准备工作：

5.1.1对于压力监测功能：

1、选择合适的测压点位置。

2、在供水主管道上安装智能感知终端需要进行开叉接驳作业，因此需要水司提前做好此项工作，开叉处需要安装阀门、压力表、预留4分内螺纹接口方便接入压力传感器。

3、如果使用太阳能供电方式，需要提前考虑太阳能板安装地址并提前制作三角架以便到场时对太阳能板进行固定。

5.1.2对于管网资源管理功能：

1、准备目前所有资源（消防栓、阀门、排气阀、管道、水池）的地理位置分布信息。

5.2现场安装与调试：

正常来说现场安装智能感知终端时效为每0.5天可安装2套，现场需要固定控制箱、太阳能板等设备。

管网资源管理部分没有硬件，无需现场安装。

5.3项目实施培训：

现场培训工作一般在设备安装完毕后进行，需要管网部门同事参与，需要半天时间即可完成。