聊城市城市水務(wù)集團有限公司是全國最早實行供排水一體化運營的企業(yè)之一,在實施智慧水務(wù)建設(shè)的過程中,堅持問題導(dǎo)向,以滿足用戶需求為最終目標(biāo),全面應(yīng)用新科技與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),利用信息化手段,綜合生產(chǎn)、運營各個環(huán)節(jié)的重要數(shù)據(jù),通過“互聯(lián)互通,數(shù)據(jù)共享”,提高綜合管理水平,從根本上解決社會和用戶對企業(yè)的訴求。
在實施信息化建設(shè)以前,聊城水務(wù)集團和大多數(shù)同行一樣,存在著信息孤島現(xiàn)象,各類信息系統(tǒng)相互獨立,生產(chǎn)數(shù)據(jù)、調(diào)度數(shù)據(jù)、管線數(shù)據(jù)不能很好地作為綜合調(diào)度指揮的決策依據(jù)。主要體現(xiàn)在以下三個方面:一是信息化建設(shè)“一體化”水平較低,不同年代建成的具備不同功能的系統(tǒng)存在兼容問題,缺乏統(tǒng)一的信息資源規(guī)劃和數(shù)據(jù)體系標(biāo)準(zhǔn),欠缺規(guī)范化、可視化的信息綜合應(yīng)用平臺;二是缺乏“大數(shù)據(jù)”思維,受各功能子系統(tǒng)自成體系的影響,運行于企業(yè)內(nèi)部的海量數(shù)據(jù)沒有實現(xiàn)有效的關(guān)聯(lián),數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用困難,信息互連效率偏低,不能適應(yīng)企業(yè)快速發(fā)展和高效運營的要求;三是存在信息安全意識不足的情況,企業(yè)在信息化建設(shè)過程中,對網(wǎng)絡(luò)安全防護問題認識程度不高,互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)缺少邊界隔離防護,對管網(wǎng)信息、用戶數(shù)據(jù)等涉密內(nèi)容保護力度不夠。
聊城水務(wù)集團的“供排水一體化”綜合信息管理系統(tǒng),是以地理信息為基礎(chǔ),整合SCADA、GPS巡檢、供水智能調(diào)度、客戶服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)布為一體,既保障整合全部系統(tǒng),又可以規(guī)范各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)信息共享,提高事故的應(yīng)急處理能力,降低生產(chǎn)和管理成本。在實施過程中,主要堅持了以下四個原則:
一是構(gòu)建基于集團所有信息應(yīng)用系統(tǒng)全過程的全景信息數(shù)據(jù)中心,實現(xiàn)信息有機整合,立體貫通企業(yè)各級機構(gòu)協(xié)同互動,確保各級運營信息無障礙交換與共享,為智能綜合應(yīng)用、輔助決策提供技術(shù)支撐。
二是企業(yè)服務(wù)總線的數(shù)據(jù)整合,將已有的各類信息系統(tǒng),規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)接口,實現(xiàn)系統(tǒng)間的互聯(lián)互通,保護了企業(yè)原有投資。通過企業(yè)服務(wù)總線和建立的數(shù)據(jù)模型,實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)對外的規(guī)范通信接口,保障數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定性和標(biāo)準(zhǔn)化。
三是工作流的業(yè)務(wù)流程整合,依據(jù)企業(yè)的運營特點設(shè)置,平臺需要考慮工作流技術(shù),實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的調(diào)整和增刪,保障與現(xiàn)實業(yè)務(wù)流程的一致性。
四是設(shè)計過程充分考慮信息安全,提高平臺系統(tǒng)的安全性和對突發(fā)事件的應(yīng)變及災(zāi)難恢復(fù)能力。通過軟硬件結(jié)合的信息安全解決方案,保障系統(tǒng)的整體安全性,通過設(shè)置安全分區(qū)等技術(shù),實現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的安全通信和交互。
“供排水一體化” 綜合信息管理系統(tǒng)涵蓋企業(yè)生產(chǎn)運營的全過程,它通過水量預(yù)測模型和水力模型等實現(xiàn)智能調(diào)度、應(yīng)急搶修、漏失控制,以工作流驅(qū)動業(yè)務(wù)優(yōu)化,實現(xiàn)輔助決策和精細化管理,最終實現(xiàn)企業(yè)節(jié)能降耗和社會滿意度的提升。主要實現(xiàn)了八個方面的功能:
一是地理信息系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)共享。GIS系統(tǒng)基于地理信息軟件平臺設(shè)計開發(fā),以地形圖和影像圖為底圖,通過地下管網(wǎng)探測和資料整理形成管網(wǎng)圖。能夠查詢輸配水管網(wǎng)直至用戶水表井的工程定位信息,包括管長、口徑、材質(zhì)、設(shè)計壓力、高程等數(shù)據(jù)。GIS系統(tǒng)能夠提供系統(tǒng)分析、爆管分析、檔案查閱、搶修預(yù)案等各項功能。作為“供排水一體化”系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,GIS系統(tǒng)為平臺的多個子系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐,同時,為便于現(xiàn)場人員調(diào)用GIS數(shù)據(jù),系統(tǒng)具備向移動設(shè)備端的延伸功能。
二是做好SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)兼容。SCADA系統(tǒng)是供排水調(diào)度指揮的眼睛,實時了解管網(wǎng)運行狀況尤為重要。SCADA系統(tǒng)同時具有數(shù)據(jù)傳輸和圖像實時傳輸?shù)墓δ?,實時監(jiān)控水廠、污水廠、管網(wǎng)、泵站的壓力、流量、水質(zhì)及相關(guān)機電設(shè)備運行參數(shù)的變化,包括全部安防視頻圖像,并保存歷史記錄。
出于安全性的考慮,水務(wù)集團的SCADA系統(tǒng)并未擴展遠程控制功能,由集團調(diào)度中心與各廠站設(shè)備之間組建專線專網(wǎng)。調(diào)度中心可以實時監(jiān)控水廠、泵站運行情況,機電設(shè)備運行參數(shù)的變化和圖像,同時監(jiān)測配水管網(wǎng)的壓力、流量、水質(zhì),根據(jù)這些參數(shù)判斷輸配系統(tǒng)是否處于安全運行狀態(tài)。利用GIS系統(tǒng)建立的管網(wǎng)拓撲關(guān)系,實現(xiàn)管網(wǎng)的負荷預(yù)測,使供排水輸配系統(tǒng)的運行防患于未然,從而保障城市供水系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
三是擴展供排水管網(wǎng)巡檢系統(tǒng)的移動支持。巡檢工作是保障輸配水系統(tǒng)運行的基礎(chǔ),為解決巡檢人員在日常管理過程中,是否按照規(guī)定時間工作,是否按照規(guī)定路線巡視,在重要施工現(xiàn)場是否停留等問題,給每位巡檢員配置具有GPS定位的手機,手機會將其位置傳輸?shù)秸{(diào)度中心,并記錄每位巡檢員的上崗、離崗時間及巡線軌跡,根據(jù)對巡檢員日常軌跡的記錄,GPS巡線系統(tǒng)能對巡線員進行準(zhǔn)確地績效考核,從而保證了各巡線員的巡線到位率。巡檢員也可以通過手機將現(xiàn)場異常情況的圖片和信息拍攝后上傳至系統(tǒng),調(diào)度中心可根據(jù)現(xiàn)場情況,協(xié)調(diào)有關(guān)部門進行管網(wǎng)監(jiān)護、設(shè)備維護和搶險維修。
四是利用網(wǎng)格區(qū)域劃分實現(xiàn)管網(wǎng)漏損快速控制。以現(xiàn)有GIS系統(tǒng)為基礎(chǔ),將城區(qū)供水管網(wǎng)網(wǎng)格劃分,完善網(wǎng)格內(nèi)水壓、流量監(jiān)測點,建設(shè)大用戶遠傳水表(流量計)監(jiān)測,結(jié)合定期抄表記錄,利用管網(wǎng)平差等水力分析技術(shù),實現(xiàn)管網(wǎng)運行監(jiān)測分析,提高管網(wǎng)異常情況感知能力,減少漏失處置反應(yīng)時間。
以城區(qū)各條主干管為軸,主干管兩側(cè)的小區(qū)、單位用戶以軸為中心魚骨形狀排列,根據(jù)區(qū)域大小和閥門控制范圍,將軸線分割成不同區(qū)域的網(wǎng)格。在網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)特定位置安裝壓力、流量和大用戶遠傳水表(流量計),保證監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r上傳,并在地理信息系統(tǒng)中將監(jiān)測設(shè)備的位置和關(guān)聯(lián)性進行展示。通過監(jiān)測設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的匯總分析,可以得出網(wǎng)格內(nèi)主干管和小區(qū)(單位)管網(wǎng)的水壓或流量數(shù)據(jù),不同網(wǎng)格數(shù)據(jù)匯總后,利用管網(wǎng)平差等水力分析技術(shù),及時感知管網(wǎng)運行情況,指導(dǎo)日常的科學(xué)調(diào)度運行。
五是提高供水調(diào)度系統(tǒng)的智能化水平。在水源地來水、水廠供水和城區(qū)水壓調(diào)度的數(shù)據(jù)支持下,尋找數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)規(guī)律,預(yù)測未來短期的需水量變化,結(jié)合人工經(jīng)驗和數(shù)學(xué)運算,形成不同類型的計算機輔助調(diào)度預(yù)案。針對管道維修工作,通過信息化技術(shù)手段,將維修派單、管道資料等及時推送到維修一線,實現(xiàn)前方維修員和后方調(diào)度員之間信息及時同步,提高維修調(diào)度時效性,提升服務(wù)質(zhì)量。
對原始數(shù)據(jù)處理和用水量模型計算,掌握給水系統(tǒng)中用量的變化規(guī)律,以確定適合供水區(qū)域的水量預(yù)測方法和修正值,對未來短期城區(qū)需水量做出科學(xué)的定量預(yù)測。將管網(wǎng)的運行工況實時模擬仿真,計算出水源地井泵啟停、水廠液位、機組搭配和管網(wǎng)壓力控制等指標(biāo)數(shù)據(jù),完成日供水量、小時水量分配、各水廠配水泵開停時間及命令等供水調(diào)度操作,提供包括不同季節(jié)、節(jié)假日等各種類型的輔助調(diào)度預(yù)案。調(diào)度員根據(jù)輔助預(yù)案的提示,結(jié)合自身對實際情況的判斷綜合做出調(diào)度操作,避免了個人對趨勢的誤判,提高了調(diào)度行為的規(guī)范性。
六是充分利用客戶信息建立實效的數(shù)據(jù)共享應(yīng)用。營業(yè)收費系統(tǒng)在很多水務(wù)企業(yè)是獨立運行的系統(tǒng),但這無疑會大大減弱信息互享的優(yōu)勢。水務(wù)集團一體化系統(tǒng)中的營業(yè)收費系統(tǒng)除了具備用戶檔案、抄表計費和支持多種收費模式外,還將其與立戶報裝和客服熱線融合在一起,形成比營業(yè)收費系統(tǒng)更廣泛的客戶服務(wù)系統(tǒng)。同時,通過一體化平臺與其他子系統(tǒng)共享數(shù)據(jù),為GIS系統(tǒng)的水表定位匹配用戶信息,使關(guān)閥操作的影響范圍精細到戶;為管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)傳遞抄表水量,使疑似區(qū)域的漏損分析更加精確。
七是以互聯(lián)網(wǎng)思維做好全網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)布。全網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)布窗口主要實現(xiàn)調(diào)度平臺系統(tǒng)、客戶服務(wù)管理系統(tǒng)的信息發(fā)布,形成統(tǒng)一的“窗口”,為內(nèi)部工作人員,公眾用戶提供即時的信息,并提供便捷的在線服務(wù)。面向內(nèi)部工作人員,主要進行生產(chǎn)運營系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)布,幫助內(nèi)部工作人員隨時隨地掌握生產(chǎn)運營的關(guān)鍵信息。而公眾用戶可以通過電腦、手機及時了解水質(zhì)信息、停水公告,還能夠完成水費查詢及繳納等功能。
八是提高信息安全防護意識和手段。按照《網(wǎng)絡(luò)安全法》的有關(guān)規(guī)定,水務(wù)集團對整體系統(tǒng)按照信息安全等級保護二級要求設(shè)計,通過優(yōu)化設(shè)計、完成安全域改造,滿足信息安全等級測評要求。
建立網(wǎng)絡(luò)入侵檢測與防范、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化等技術(shù)手段,解決攻擊者利用各種拒絕服務(wù)攻擊工具,惡意地消耗網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)資源,導(dǎo)致拒絕服務(wù)等風(fēng)險。對網(wǎng)絡(luò)使用行為建立惡意代碼防護、控制臺審計、訪問控制、身份鑒別等硬件審計系統(tǒng)等設(shè)備,解決攻擊者利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、操作系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)漏洞,越權(quán)訪問文件、數(shù)據(jù)或其他資源等風(fēng)險。
聊城水務(wù)集團的“供排水一體化”系統(tǒng),在橫向上打破了傳統(tǒng)業(yè)務(wù)功能子系統(tǒng)獨立建設(shè)、獨立運行的格局;在縱向上將過去的局限性信息傳遞,擴展至全企業(yè)上下的生產(chǎn)運營。通過集成現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息資源,并對這些資源進行集中的展示和深入分析應(yīng)用,幫助集團有效地打造統(tǒng)一的管理模式,形成了標(biāo)準(zhǔn)的運營流程。下一步聊城水務(wù)集團將繼續(xù)深化內(nèi)部數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性應(yīng)用,加大水力模型對水務(wù)管理能力提升的探索,為企業(yè)今后的信息化建設(shè)打下良好的基礎(chǔ)。