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(ān)全問題得到全面解決，截止到2021年底，全國(guó)農村集中(zhōng)供水率達到89%，全國(guó)自來水普及率達到84%，農村供水保障水平得到顯著提升。但由于目前農村安(ān)全飲水工(gōng)程供水方式及管理(lǐ)維護模式仍存在很(hěn)大的改良空間，農村供水信息化管理(lǐ)相對落後、用(yòng)水戶供水計量措施滞後、水費計收沒有(yǒu)數據支撐，水資源浪費嚴重等問題仍然是未來農村供水朝着現代化供水模式發展的重要環節。

為(wèi)此，水利部相繼印發了《關于做好農村供水保障工(gōng)作(zuò)的指導意見》和《全國(guó)“十四五”農村供水保障規劃》，提出要實施規模化供水工(gōng)程建設和小(xiǎo)型工(gōng)程标準化改造，重點提升供水水質(zhì)安(ān)全、自動化監控、節水節能(néng)改造等薄弱環節，進一步鞏固和提升供水保障水平，實現到2025年，全國(guó)農村自來水普及率達到88%，到2035年，我國(guó)将基本實現農村供水現代的目标。

建設方案

      數字孿生農村供水信息化系統是運用(yòng)雲計算、大數據等信息化手段，借助在線(xiàn)監測設備，并依托“供水信息化平台”，實時感知供水系統的運行狀态，實現對農村供水工(gōng)程遠(yuǎn)程監控、在線(xiàn)監測、實時預警、智慧監管。

系統功能(néng)

• 水源地：水位、流量、水質(zhì)

• 取水泵監控：水泵啓/停控制；運行狀态；電(diàn)流電(diàn)壓監測；供水壓力監測

• 安(ān)防監控：防入侵，視頻圖像全方位監控，保障水源及泵站安(ān)全

• 數據采集：進、出口流量；水池水位；水質(zhì)；泵/閥/閘開關狀态；電(diàn)流電(diàn)壓

• 泵站控制：泵、閥、閘的遠(yuǎn)程啓、停控制；泵閥聯動控制

• 安(ān)防監控：在水廠/泵站關鍵位置視頻監控，并進行紅外報警，外來人員闖入緊急報警

• 實時采集水池水位，并根據水位高低實現水泵聯動控制，實現水池自動蓄水，水位越限自動報警

• 水質(zhì)監測：根據水處理(lǐ)及供水用(yòng)途，監測水池水質(zhì)

• 在輸水管網和配水管網的關鍵節點建立管網壓力、流量監測點，保障穩定供水，同時在入戶管網末端進行水質(zhì)監測，根據水質(zhì)監測結果，及時優化和調整淨水工(gōng)藝

• 關鍵位置觀測井布設自控閥，實現遠(yuǎn)程控制供、方便檢修和緊急情況的供、停水

• 井電(diàn)雙控設備，實現預交費、流量計量、本地扣費、遠(yuǎn)程控制等功能(néng)

• 物(wù)聯網水表流量計量、水費營收

系統特點

從“源頭”到“龍頭”，水生命周期全面數字化監管

農村飲水安(ān)全智能(néng)管控信息化系統實現從水源地取水、水廠制水、管網配水到居民(mín)用(yòng)水的全過程實時動态監控及預警，及時掌握供水狀況和水質(zhì)達标情況。

“一庫、一圖、一網，一端”模式，構建飲水安(ān)全監管體(tǐ)系

“一庫”即農村飲水安(ān)全智能(néng)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”即“農村供水信息管理(lǐ)系統”，涵蓋從水源、水廠、管網到供水終端的全過程數字化管理(lǐ)系統，“一端”即農村飲水安(ān)全智能(néng)管控信息化系統客戶端，管理(lǐ)人員可(kě)通過PC或手機實時掌握供水實況。此模式構建了農村飲水安(ān)全監管體(tǐ)系，全面提升了管理(lǐ)便捷度，提高了供水保障水平。

各級平台無縫對接，實現信息共享、互聯互通

柳林監測終端可(kě)通過國(guó)家标準水文(wén)/水資源協議、MQTT協議等方式實現與省、市、縣多(duō)級平台無縫對接，實現信息據共享、集中(zhōng)管理(lǐ)和調度。

節能(néng)降耗，優化生産(chǎn)調度，提高智能(néng)化管理(lǐ)水平

對于高揚程、長(cháng)距離的供水工(gōng)程，采用(yòng)水源、調蓄水池和泵站水泵機組之間的能(néng)耗耦合關系，實現水泵聯動控制，優化生産(chǎn)調度，提高智能(néng)化管理(lǐ)水平。

模塊化功能(néng)組合、自由定制、靈活服務(wù)

由于各地區(qū)信息化水平不同，對升級管理(lǐ)需求也各不相同，以及投資預算等限制，農村飲水安(ān)全智能(néng)管控信息化系統采用(yòng)模塊化功能(néng)組合模式，按需部署。既滿足基礎功能(néng)需求，各接口又(yòu)安(ān)全冗餘，支持擴展，方便後期升級。

系統平台

數字孿生農村供水平台包含供水調度一張圖、水源監管模塊、水廠運營管控、管網GIS信息系統、營收系統、客戶服務(wù)系統等功能(néng)模塊。實現了取水、制水、管理(lǐ)、調配、服務(wù)等各環節無縫銜接，形成城鄉供水服務(wù)閉環。

供水調度一張圖

針對農村飲水取、制、用(yòng)水情況進行整體(tǐ)展示，覆蓋水源 、水廠處理(lǐ) 、出廠水、加壓泵站、村級用(yòng)水 環節；對整個系統的保證水質(zhì)、保證水供應提供全方位的監控，為(wèi)決策提供依據。

 管網GIS分(fēn)析

通過GIS地圖顯示覆蓋各個水廠、輸水管道、各級别加壓泵站、各用(yòng)水單元的分(fēn)布，并支持點擊進入對應單元的實時三維運行展示以及對應監測單元的運行報表。

水廠運營平台

用(yòng)三維的形式，展示水廠的整體(tǐ)工(gōng)藝流程；結合實時通訊數據，動态展示運行的狀态變化；綜合數據監控+視頻監控形式，多(duō)角度監控水廠的運行情況，保證水廠安(ān)全運行；通過三維形式顯示水廠給各個村莊供水的關系以及運行情況（水質(zhì)情況、水量情況）；根據供水計量，對供水管道進行評估，并出具(jù)評估報告。

 泵站運營平台

加壓泵站實時展示各種監控數據，支持 3D旋轉；同時監控流量和電(diàn)量，可(kě)以通過大數據分(fēn)析，根據模型以及帶入以往運行數據，對加壓泵進行評估；對故障率進行預判。

 營收系統調度大屏

一張圖統計

統計整體(tǐ)的取、制、供、用(yòng)水的信息，包括各種實時數據、報警、報表等監控信息以及成果；

安(ān)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，系統自動發送報警（需運維）信息到指定手機；支持系統檢修互動；

典型安(ān)裝(zhuāng)現場及市場業績清單（部分(fēn)）

• 安(ān)徽省農村飲水安(ān)全工(gōng)程信息管理(lǐ)中(zhōng)心省級平台建設

• 吉林通榆縣農村飲水安(ān)全智慧監控平台提升建設項目

• 2022國(guó)家重要體(tǐ)育賽事智慧供水系統項目

• 齊齊哈爾某水廠智慧水務(wù)控制系統平台

• 毛集信息化智慧水務(wù)軟件

• 太合自來水智慧水務(wù)項目

• 安(ān)徽某市級智慧水務(wù)項目

• 甘肅甘谷智慧水務(wù)項目

• 奉節縣永樂鎮長(cháng)凼村社飲水安(ān)全項目

• 韶關智慧水務(wù)項目

• 新(xīn)疆伊犁州智慧水務(wù)項目

• 邯鄲農村供水遠(yuǎn)程監測項目

• 吉林市船營區(qū)農村供水工(gōng)程運行監管平台

• 吉林省東豐縣農村飲水安(ān)全監測

• 天水自來水公(gōng)司供水管網監測項目

• 珠海富山(shān)水廠監測項目

• 廣西風山(shān)縣喬音水庫供水工(gōng)程

• 河間供水流量壓力監測

• 滄州中(zhōng)水流量監測

• 樂亭中(zhōng)水泵站自動化遠(yuǎn)程監控系統

• 衡水水廠信息化項目

• 黃骅新(xīn)海自來水公(gōng)司信息化項目

• 滄州市2021年管網内監控項目

• 盧龍城市供水項目

• 2018年吳橋水廠供水流量監測項目

• 河北鹽山(shān)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(gōng)程

• 河北鹽山(shān)水源置換項目

• 衡水桃城區(qū)水廠監測項目

• 井陉智慧水務(wù)軟件

• 吳橋自來水項目

• 赤峰自來水公(gōng)司流量監測項目

• 江蘇淮安(ān)供水水質(zhì)監測

• 大慶油田供水管網監測項目

• 安(ān)康水務(wù)抄表項目

• 山(shān)西省壽陽區(qū)塊南燕竹A2區(qū)地面工(gōng)程資本化項目集輸管線(xiàn)建設工(gōng)程

• 撫順自來水智慧水務(wù)項目

• 九龍自來水水源井項目

• 土默特左旗水廠自動化項目

• 太原西山(shān)供水項目

• 山(shān)西太原無人值守泵站監控項目

• 武清水廠項目遠(yuǎn)程監測櫃

• 蒼溪縣城鎮供水項目

• 天津武清水廠項目

• 大竹縣鄉鎮供水項目

• 雲南滇中(zhōng)引水流量監測

• 大理(lǐ)遠(yuǎn)程抄表項目

       ……

核心産(chǎn)品及案例

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