东莞市塘厦镇供水信息化系统介绍

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摘要：介绍了东莞市塘厦镇供水信息化系统的构建目标、结构、软硬件组成、系统的特点和功能，以及存在的潜在问题。

关键词：供水管网；地理信息系统；供水调度；东莞市

Abstract: the article introduces the following information system construction of the town water supply target, structure, software and hardware composition, the characteristics of the system and function, and the presence of potential problems.

Keywords: water supply network; Geographic information systems; Water supply scheduling; following

中图分类号：TV674文献标识码：A文章编号：

0 概述

塘厦自来水公司供水系统供水范围覆盖全镇128平方公里，供水量40-50万m3/d，服务人口达到60万，输配水管网DN200以上管道总长度约100公里。调度系统是将各水厂、加压泵站、配水管网水压、水质监测点等各个系统在快速、高效、经济的状态下实时调度、协同工作。总调度中心设置在塘厦自来水公司大楼调度中心内。各子调度中心可设置在水厂内。上级监控下级的工况、数据及报警情况；根据数据计算出运行趋势列出生产计划，并根据计划对下级进行调度指挥。调度系统的下级有上传数据并接受执行上级指令的功能。

总调度中心能够定期收集各分调度中心上传的本系统的工况，通过中央处理机进行数据处理，掌握整个供水系统的运转状况，对供水系统用水量进行预测，制定中长期供水计划并对各子调度中心调度指挥指令。各子调度中心将收集本子系统的水厂水量、水压、水质、清水池水位、主要设备的运行状况、供电系统的主要参数，主要供水点和测压测流点数据，和各个水库、水池和加压泵站需向所属分调度中心上传自身的运行工况以及各个管理区交水点的水量、水压、余氯（管网末端）及阀门的开度数据需传至总调度中心，并根据系统指令调整阀门的开度，通过工作站进行数据处理，

掌握本供水系统的运转状况。子调度中心除完成本系统监控、计划、调度指挥功能外，还需将本系统运行工况及时上传至总调度中心，以便总调度中心及时掌握供水状况，并根据情况进行系统间的调整。

1 系统构建目标与原则

1.1 目标

综合应用现代计算机技术、网络通信技术和现代控制技术，以实现供水管理电子化、自动化、网络化、多媒体化为目标，保障人民日常饮用水安全、提高服务质量、降低能耗，最终提高供水企业的经济效益和社会效益。

1.2 原则

信息化系统的整体设计与建设考虑其适用性、先进性、可靠性、可操作性、标准化及开放性。

2 信息系统组成

塘厦镇供水信息化系统包含生产运行管理系统、对外服务系统、门户网站与办公自动化系统三个方面。构建网络如图1所示。

图1东莞市塘厦镇供水信息化系统结构图

2.1 水厂集散控制系统

水厂集散控制系统简称水厂DCS，主要实现取水、水处理和供水泵站统一控制与管理，是降低工人劳动强度、保证制水质量与安全以及节约制水成本的必要手段。

本工程水厂DCS向上集成到供水远程数据采集与监控系统（SCADA），SCADA系统通过水厂DCS系统收集取水、水处理和供水泵站运行状况信息，同时还能接受和执行通过SCADA系统传送的调度指令。

2.2 供水远程数据采集与监控系统

供水远程数据采集与监控系统简称供水SCADA，其功能是远程在线获得整个供水系统运行状态信息，包括各水厂运行状态信息和管网运行状态信息，并可发出指令控制各水厂运行及对管网上的重要阀门进行远程调控。

本工程供水SCADA系统采用“集中管

理，分散控制”的分层分布式结构，包

括调度监控层、水厂监控层与现地单元监控层。

调度中心2台SCADA工作站互为热备用；调度中心远控级、水厂主控级与现地级三级控制；同步时钟保证；GPRS通信与SMS通信双信道提高通信可靠性；数据库标准开放性数据接口，方便日后系统集成。

2.3 地理信息系统

地理信息系统简称GIS系统，它将塘厦镇供水系统所有管线、设备（水泵、阀门等）与构筑物（水池、水塔等）录入系统，记录埋深、材质、年代、口径、连接、用途等静态信息，提供图形显示与查询定位，为管网建模与供水调度、设备管理、维修维护、爆管处理、工程建设及水质管理等提供基础数据。

注重GIS功能集成化，使其和供水SCADA系统、管网水力与水质模型系统、供水调度系统、营业收费系统、供水服务热线系统等进行数据共享和集成，形成基于GIS统一界面和操作风格的应用系统。

2.3.1软件功能要求

1）GIS的基本功能；2）GIS功能Web化；3）GIS功能专业化；4）GIS功能集成化；4）GIS功能集成化；5）GIS功能移动化

2.4 管网水力与水质模型系统

管网水质模型系统以管网水力模型系统为基础，结合SCADA系统获得的水质监控数据，按反应动力学理论对供水管网进行水质建模与模拟计算，在线跟踪供水管网水质运行状态，实时计算出所有管线与用户节点的水龄、浊度、余氯、PH值等水质信息和指标，为供水系统科学调度管理及水质保障提供依据。

2.4.1软件功能要求

软件功能要求上要实现（1）建模功能，包含：①从GIS导入建模数据，且手工编辑；②拓扑关系正确性检查；③模型基础数据、用水量分配、在线检测点设置的存取管理；④水力模型校正；⑤浊度、pH值、余氯模型校正。（2）模拟功能，包含：①模型图与背景图显示设置；②在线跟踪模拟与步进控制；③离线模拟；④历史与对比曲线。（3）应用功能，包括：①水质、节点压力超标指示与报警；②低流速管段、瓶颈管段提示；③水质污染、控制模拟。

2.5 供水科学调度系统

供水科学调度系统以GIS系统、SCADA系统、水力模型系统、水质模型系统为基础，通过用水量变化趋势预测和科学决策，控制各水厂供水泵站的运行与管网中受控阀门的开度，以保障用户的供水量、压力与水质，同时尽量节约供水成本、降低供水能耗、减少管网漏损。

供水科学调度系统包含城市需水量预测模型和科学调度决策模型。

（1）科学调度决策模型应符合塘厦镇供水系统的实际生产运行要求，能够执行直接或辅助调度；调度目的主要是控制管网内若干控制节点的压力合理波动范围，然后再考虑多水源、水厂供水量的优化分配。调度手段主要是水泵的调频调速、水泵的启闭切换及可调阀门的控制。

2.5.1软件功能要求

1）调度事件系统；2）水量预测系统；3）状态评估系统；4）调度决策系统；5）调度报表系统；6）WEB服务系统

2.6 用户报装系统

主要用于新用户申请接水和老用户申请扩容的全过程的管理。包括申请受理、用水勘测、接水审批、设计、预算、施工、验收、通水和归档等主要内容的信息记录和流转。通水后，其报装信息将进入营业收费系统进行抄表收费。该系统同时具备表务管理功能，记录和管理水表从采购到报废整个流转生命周期的过程。有采购管理、仓库管理、检定管理、领用管理、维修管理、使用管理、拆装管理、报废管理等。

2.6.1功能模块

1）申请登录；2）信息输入；3）信息修改；4）审核归档；5）信息查询；6）信息统计；7）系统维护；8）参数设置

2.7 营业收费系统

营业收费系统是自来水公司内部管理和客户管理的重要系统。包含系统价格体系、收费模式管理；客户关系管理；抄表开张；表务管理；柜台业务；收费销账；银行接口与实时收费、信息查询及凭证打印等。

2.7.1软件功能要求

1）系统管理；2）客户关系管理；

3）抄表开账；4）表务管理；5）柜台业务；6）收费销账；7）账务处理；8）银行接口与实时收费；9）信息查询与凭证打印

2.8 供水服务热线系统

本工程供水服务热线系统负责塘厦全镇范围内客户服务，使客户能够通过统一的电话号码，以电话、传真等方式从自来水公司获取用水信息，实现业务申请、咨询、投诉、受理、查询等，采用智能自动外拨技术实现客户回复、客户回访、客户调查等业务。

2.9 门户网站与办公自动化系统

本工程门户网站系统对外向客户提供企业基本信息，包括企业风采、供水服务、法律法规、企业文化、新闻中心等，同时客户还可以通过网站进行水费查询、网上咨询、网上报修等工作。对内与办公自动化系统相结合，将企业的信息资源从各部门相互独立、资源重复、沟通不畅的状况转变为一个面向员工、客户、合作伙伴和决策者的整合系统。

3 结语

塘厦镇供水信息化按总体要求出发，从科学调度系统的建立着手。同步建设岗位监测子系统、地理信息子系统（GIS）、水力与水质模型子系统、用户抄表收费子系统和科学调度决策子系统。一次建设达到安全、高效、先进的供水运行与经营管理水平。可实现泵站、阀门的远程控制，达到决策和执行同步的先进水平。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。