岸堤水库
半程水厂光伏发电项目
管网监控
巡检车辆GPS定位
上善仪表
临沂位于山东省东南部,地近黄海,因临沂河得名,是山东省面积最大、人口最多的地级市。
临沂市水务集团面对城市日新月异的发展,不断扩展供水区域,现已建成使用输供水主管道长达237公里,供水范围覆盖临沂兰山主城区、北城新区、罗庄区、河东区、临沂经济技术开发区、高新区、临沭县、兰山区半程、李官、白沙埠,河东区汤头、太平等区域,供水人口约210万人,自来水用户约55万户。
临沂城市供水管网主管道长期以来一直处于单管运行状态,其中有部分管道存在老化、漏耗问题。如临沂城一期引水工程建成于1997年2月,管道运行至今已达20多年,由于线路长,使用时间较长,供水管道老化严重,跑、冒、滴、漏等现象比较突出,而且管道深埋于地下,轻微的漏水现象很难及时发现,对管道安全运行影响较大;同时,随着城市化推进,用水量增加,城市的管网长期处于超负荷送水状态,进一步增加了供水管道的运营管理压力,需要投入大量人力物力进行巡查监控,如何更好地加强管理,急需“智慧水务”保驾护航。
临沂城市供水具有自己独特一面,临沂市地势北高南低,输供水采用传统重力流引水模式,从水库远距离取水,随境内河流脉状走向,由北向南引入。自取水口水位高程约170米,原水通过双管道输送到达水厂海拔降至约120米,经水厂各工艺处理后,流入33km的 DN1600预应力砼供水管道供水至城市管网,到达北城新区海拔降至约70米,输送到罗庄、临沭等县区供水主管道末端时,海拔降至约65米。全程输供水不需要任何泵站加压,完全靠地势长距离有压重力引流,在高差作用下供应相应的水量,运行投资少,具有节能减排的效果。但由于管线长、涉及范围广、管线附属设施多,日常巡线工作量大,设施保养及巡检统计数据繁重,需要采用先进技术,对相关数据进行分析研判,以确保管道安全稳定运行。
2012年,临沂市水务集团针对城区供水管网运行问题,从“流量压力监控系统”建设入手,着力打造“智慧水务”建设。该系统能够对城市供水系统的输供水管道流量、压力进行监测,以便于科学、准确地进行供水调度。系统以控制中心的服务器作为监测网络的核心,负责整个局域网络的内部连接;访问WEB服务器用于系统与外部的连接,支持远程服务功能,适合管理人员通过网络了解工作情况和工程安全情况。控制中心对整个监测系统的运行状况进行管理,网络中的任何一台计算机都可在允许的权限内访问系统资源。系统在输供水管线重要部位安装流量压力采集设备,通过GPRS无线通信网络传到控制中心进行数据的分析处理。针对工程线路长、隧道与倒虹吸相结合等特点,系统在选择通信介质时综合比较了光纤、电话线、无线、GPRS网络等多种方案,经过对建设成本、维护成本、施工便利等多个指标的综合比较,决定采用目前技术成熟、维护成本低的GPRS网络作为与远程控制箱、数据采集箱之间的通信介质,不但技术上合理可行,经济上也最为节省。考虑到部分测量点供电不便的实际,对该区域的采集箱及仪表采用太阳能光伏电池板进行供电,极大地降低了能源消耗。
“流量压力监控系统”是集团信息化建设的第一步,为后期信息化工作的展开夯实了坚定基础,通过调度供水远程数据采集与监控,对水库液位状态、水厂中控系统运行状态、管网关键节点、用户流量进行全方位监测,为下一步的管网建设和智能决策,提供可靠的实时和历史数据分析服务。
2014年,随着城市“智慧化”时代的来临,临沂市水务集团初期建设的“流量压力监控系统”,在功能设置等方面已不能满足“智慧城市”的要求,如部分功能只是片面实现,未实现全面覆盖,而且系统信息不能达到适时共享,属于单个信息孤岛状态等。面对监控系统的实际情况,临沂市水务集团领导及时研究分析,通过考察学习,结合自身经营实际,以“智慧水务”的建设为突破口,集团成立“调度中心”,积极着手进行“智慧水务综合信息管理平台”建设,将云计算、物联网、大数据等新一代信息技术引入水务行业,以期实现对“智慧水务”建设的新突破,进一步提高民生服务水平、完善管理手段、提高企业核心竞争力。
通过多方面深入调研得知,实施“智慧水务综合信息管理平台”建设的重要条件就是需要提供精确可靠的供水管网地理信息,如此才能实现统一的数据管理和共享机制。
经过仔细调查与研究,反复论证与推敲,将供水管网地理信息系统(GIS)引入到“智慧水务”建设中来,与云计算、物联网、大数据等新一代信息技术进行深度融合。GIS是在计算机软硬件的系统支持下,收集相关的地理信息为依据,将供水管网的地理分布进行采集、储存、管理、分析、显示和描述,达到地理信息可视化的目的。
临沂市水务集团利用现有城市供水管网资料以及相关数据信息,将原有巡检车辆GPS定位系统同时接入“智慧水务综合信息管理平台”,在一个平台下完成对接。在操作过程中以供水管网地理信息系统为基础,将供水管网数据装入手持智能GPS巡检终端中,充分利用了GPS的高效定位性,又将GIS的地理位置相互共享,通过融合车辆GPS定位系统进行巡检,可以对突发险情进行紧急定位,达到实时、高效、准确巡检的目的。巡检人员通过手持智能GPS巡检终端,可随时将237公里输供水管线的监测点巡检问题及时拍照上传调度中心,确保调度中心综合调控、及时分析、准确处理,防患于未然。调度中心通过GPS的定位功能,实时监测车辆以及巡线人员的巡查路线,极大地提高了工作效率与巡线人员的工作积极性,实现巡检车辆、人员的规范化、智能化管理,与此同时对突发事件能够快速做出反应,及时进行处理,为输供水管网的安全提供了时间和数据保障。
实时生产运营监控
临沂市水务集团借助于互联网信息时代带来的开放性、扩展性以及可管理性实现对整个供水环节的无缝隙监测。“智慧水务综合信息平台”是以“流量压力监测系统”数据为核心,通过实时数据采集,采用开放的体系架构,融合互联网平台数据和多元化综合信息进行有机整合,运用地理信息可视化方式,对所有系统进行整合联网,信息共享,实现输水制水生产、供水管网、平台调度、应急抢修、预警提示、便民服务等业务信息的自动化分析处理,做出相应的处理结果与辅助决策建议。
临沂市水务集团调度中心将水源地数据、生产经营数据、输水管线、配水管网运行压力,以及现场安防视频整合,实现一体化监控,同时结合地理信息系统平台,随时调度管线资料,为应对突发事件提供全方位数据支持。管理人员可通过手机APP“智能展示终端”,来实现“智能水务综合信息管理平台”的部分功能,通过一部联网手机就可以实时了解生产运营情况,极大提高了管理效率和工作效能。
综合信息管理平台建设,目前已形成“一个网络、一个平台、一个中心”的“三个一”智慧水务综合信息管理平台,系统涵盖了85处监测点,实时压力监测点87处、流量监测27处、水质在线监测9处、视频5处。为集团节约了人力,免除了不必要的安保人员以及巡线人员的开支,降低了能耗,提高了巡线效率,降低了水损率。临沂市水务集团打造的“智慧水务”平台以制水工艺为先导、供水管网地理信息为基础、管网建设为核心,实现了供水系统生成自动化、水质水量监测的现代化、信息资源共享化、管理决策智能化,在有效保证城市供水的同时,进一步降低了供水生产成本,使公司达到最优化运营。