數字孿生農村供水信息化系統

政策背景

十三五期間，貧困人口飲水安全問(wèn)題得到全面解決，截止到2021年底，全國農村集中供水率達到89%，全國自來(lái)水普及率達到84%，農村供水保障水平得到顯著(zhù)提升。但由于目前農村安全飲水工程供水方式及管理維護模式仍存在很大的改良空間，農村供水信息化管理相對落后、用水戶(hù)供水計量措施滯后、水費計收沒(méi)有數據支撐，水資源浪費嚴重等問(wèn)題仍然是未來(lái)農村供水朝著(zhù)現代化供水模式發(fā)展的重要環(huán)節。

為此，水利部相繼印發(fā)了《關(guān)于做好農村供水保障工作的指導意見(jiàn)》和《全國“十四五”農村供水保障規劃》，提出要實(shí)施規?；┧こ探ㄔO和小型工程標準化改造，重點(diǎn)提升供水水質(zhì)安全、自動(dòng)化監控、節水節能改造等薄弱環(huán)節，進(jìn)一步鞏固和提升供水保障水平，實(shí)現到2025年，全國農村自來(lái)水普及率達到88%，到2035年，我國將基本實(shí)現農村供水現代的目標。

建設方案

      數字孿生農村供水信息化系統是運用云計算、大數據等信息化手段，借助在線(xiàn)監測設備，并依托“供水信息化平臺”，實(shí)時(shí)感知供水系統的運行狀態(tài)，實(shí)現對農村供水工程遠程監控、在線(xiàn)監測、實(shí)時(shí)預警、智慧監管。

系統功能

? 水源地：水位、流量、水質(zhì)

? 取水泵監控：水泵啟/?？刂?；運行狀態(tài)；電流電壓監測；供水壓力監測

? 安防監控：防入侵，視頻圖像全方位監控，保障水源及泵站安全

? 數據采集：進(jìn)、出口流量；水池水位；水質(zhì)；泵/閥/閘開(kāi)關(guān)狀態(tài)；電流電壓

? 泵站控制：泵、閥、閘的遠程啟、?？刂?；泵閥聯(lián)動(dòng)控制

? 安防監控：在水廠(chǎng)/泵站關(guān)鍵位置視頻監控，并進(jìn)行紅外報警，外來(lái)人員闖入緊急報警

? 實(shí)時(shí)采集水池水位，并根據水位高低實(shí)現水泵聯(lián)動(dòng)控制，實(shí)現水池自動(dòng)蓄水，水位越限自動(dòng)報警

? 水質(zhì)監測：根據水處理及供水用途，監測水池水質(zhì)

? 在輸水管網(wǎng)和配水管網(wǎng)的關(guān)鍵節點(diǎn)建立管網(wǎng)壓力、流量監測點(diǎn)，保障穩定供水，同時(shí)在入戶(hù)管網(wǎng)末端進(jìn)行水質(zhì)監測，根據水質(zhì)監測結果，及時(shí)優(yōu)化和調整凈水工藝

? 關(guān)鍵位置觀(guān)測井布設自控閥，實(shí)現遠程控制供、方便檢修和緊急情況的供、停水

? 井電雙控設備，實(shí)現預交費、流量計量、本地扣費、遠程控制等功能

? 物聯(lián)網(wǎng)水表流量計量、水費營(yíng)收

系統特點(diǎn)

從“源頭”到“龍頭”，水生命周期全面數字化監管

農村飲水安全智能管控信息化系統實(shí)現從水源地取水、水廠(chǎng)制水、管網(wǎng)配水到居民用水的全過(guò)程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監控及預警，及時(shí)掌握供水狀況和水質(zhì)達標情況。

“一庫、一圖、一網(wǎng)，一端”模式，構建飲水安全監管體系

“一庫”即農村飲水安全智能管控信息化系統，“一圖”即一張全要素的城鄉供水信息展示圖，“一網(wǎng)”即“農村供水信息管理系統”，涵蓋從水源、水廠(chǎng)、管網(wǎng)到供水終端的全過(guò)程數字化管理系統，“一端”即農村飲水安全智能管控信息化系統客戶(hù)端，管理人員可通過(guò)PC或手機實(shí)時(shí)掌握供水實(shí)況。此模式構建了農村飲水安全監管體系，全面提升了管理便捷度，提高了供水保障水平。

各級平臺無(wú)縫對接，實(shí)現信息共享、互聯(lián)互通

柳林監測終端可通過(guò)國家標準水文/水資源協(xié)議、MQTT協(xié)議等方式實(shí)現與省、市、縣多級平臺無(wú)縫對接，實(shí)現信息據共享、集中管理和調度。

節能降耗，優(yōu)化生產(chǎn)調度，提高智能化管理水平

對于高揚程、長(cháng)距離的供水工程，采用水源、調蓄水池和泵站水泵機組之間的能耗耦合關(guān)系，實(shí)現水泵聯(lián)動(dòng)控制，優(yōu)化生產(chǎn)調度，提高智能化管理水平。

模塊化功能組合、自由定制、靈活服務(wù)

由于各地區信息化水平不同，對升級管理需求也各不相同，以及投資預算等限制，農村飲水安全智能管控信息化系統采用模塊化功能組合模式，按需部署。既滿(mǎn)足基礎功能需求，各接口又安全冗余，支持擴展，方便后期升級。

系統平臺

數字孿生農村供水平臺包含供水調度一張圖、水源監管模塊、水廠(chǎng)運營(yíng)管控、管網(wǎng)GIS信息系統、營(yíng)收系統、客戶(hù)服務(wù)系統等功能模塊。實(shí)現了取水、制水、管理、調配、服務(wù)等各環(huán)節無(wú)縫銜接，形成城鄉供水服務(wù)閉環(huán)。

供水調度一張圖

針對農村飲水取、制、用水情況進(jìn)行整體展示，覆蓋水源 、水廠(chǎng)處理 、出廠(chǎng)水、加壓泵站、村級用水 環(huán)節；對整個(gè)系統的保證水質(zhì)、保證水供應提供全方位的監控，為決策提供依據。

 管網(wǎng)GIS分析

通過(guò)GIS地圖顯示覆蓋各個(gè)水廠(chǎng)、輸水管道、各級別加壓泵站、各用水單元的分布，并支持點(diǎn)擊進(jìn)入對應單元的實(shí)時(shí)三維運行展示以及對應監測單元的運行報表。

水廠(chǎng)運營(yíng)平臺

用三維的形式，展示水廠(chǎng)的整體工藝流程；結合實(shí)時(shí)通訊數據，動(dòng)態(tài)展示運行的狀態(tài)變化；綜合數據監控+視頻監控形式，多角度監控水廠(chǎng)的運行情況，保證水廠(chǎng)安全運行；通過(guò)三維形式顯示水廠(chǎng)給各個(gè)村莊供水的關(guān)系以及運行情況（水質(zhì)情況、水量情況）；根據供水計量，對供水管道進(jìn)行評估，并出具評估報告。

 泵站運營(yíng)平臺

加壓泵站實(shí)時(shí)展示各種監控數據，支持 3D旋轉；同時(shí)監控流量和電量，可以通過(guò)大數據分析，根據模型以及帶入以往運行數據，對加壓泵進(jìn)行評估；對故障率進(jìn)行預判。

 營(yíng)收系統調度大屏

一張圖統計

統計整體的取、制、供、用水的信息，包括各種實(shí)時(shí)數據、報警、報表等監控信息以及成果；

安全巡檢APP

定期巡檢，包括定期水質(zhì)監測送檢、設備巡檢、測站巡檢等；

系統報警，系統自動(dòng)發(fā)送報警（需運維）信息到指定手機；支持系統檢修互動(dòng)；

典型安裝現場(chǎng)及市場(chǎng)業(yè)績(jì)清單（部分）

• 安徽省農村飲水安全工程信息管理中心省級平臺建設

• 吉林通榆縣農村飲水安全智慧監控平臺提升建設項目

• 2022國家重要體育賽事智慧供水系統項目

• 齊齊哈爾某水廠(chǎng)智慧水務(wù)控制系統平臺

• 毛集信息化智慧水務(wù)軟件

• 太合自來(lái)水智慧水務(wù)項目

• 安徽某市級智慧水務(wù)項目

• 甘肅甘谷智慧水務(wù)項目

• 奉節縣永樂(lè )鎮長(cháng)凼村社飲水安全項目

• 韶關(guān)智慧水務(wù)項目

• 新疆伊犁州智慧水務(wù)項目

• 邯鄲農村供水遠程監測項目

• 吉林市船營(yíng)區農村供水工程運行監管平臺

• 吉林省東豐縣農村飲水安全監測

• 天水自來(lái)水公司供水管網(wǎng)監測項目

• 珠海富山水廠(chǎng)監測項目

• 廣西風(fēng)山縣喬音水庫供水工程

• 河間供水流量壓力監測

• 滄州中水流量監測

• 樂(lè )亭中水泵站自動(dòng)化遠程監控系統

• 衡水水廠(chǎng)信息化項目

• 黃驊新海自來(lái)水公司信息化項目

• 滄州市2021年管網(wǎng)內監控項目

• 盧龍城市供水項目

• 2018年吳橋水廠(chǎng)供水流量監測項目

• 河北鹽山水源置換項目

• 西大洋供水智慧水務(wù)

• 南皮2019年生活水置換工程

• 河北鹽山水源置換項目

• 衡水桃城區水廠(chǎng)監測項目

• 井陘智慧水務(wù)軟件

• 吳橋自來(lái)水項目

• 赤峰自來(lái)水公司流量監測項目

• 江蘇淮安供水水質(zhì)監測

• 大慶油田供水管網(wǎng)監測項目

• 安康水務(wù)抄表項目

• 山西省壽陽(yáng)區塊南燕竹A2區地面工程資本化項目集輸管線(xiàn)建設工程

• 撫順自來(lái)水智慧水務(wù)項目

• 九龍自來(lái)水水源井項目

• 土默特左旗水廠(chǎng)自動(dòng)化項目

• 太原西山供水項目

• 山西太原無(wú)人值守泵站監控項目

• 武清水廠(chǎng)項目遠程監測柜

• 蒼溪縣城鎮供水項目

• 天津武清水廠(chǎng)項目

• 大竹縣鄉鎮供水項目

• 云南滇中引水流量監測

• 大理遠程抄表項目

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核心產(chǎn)品及案例

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