CN116485606B - 排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台 - Google Patents
排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台,包括物联感知层、基础环境层、支撑平台层、数据层、服务层、应用层及表现层。本发明可以将人、传感器、控制器、数据库、智慧平台产生网状互联效果,加强排水户、管网、泵站、污水厂、河道的一体化管理,实现可视化、远程化、信息化、智慧化运营,充分发挥互联互动、互相协调的优势,创建了一个数据信息收集、统计、分析、储存、展示、预警、监督、管理,集水务板块功能化、一体化、高效化、智能化的水务管理平台,同时,整个系统可以实现水环境资源合理调配协作,从管网源头到污水处理厂末端,大大缩短时间、空间差距,提高了办事效率,保证了城市安全。
Description
技术领域
本发明涉及水务管理技术领域,具体来说,涉及排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台。
背景技术
目前,水环境整治已经成为最近几年的国内热点问题,随之带动着的是水务板块的发展,从排水户的源头监管,到管网输送的过程中控制,再到河道排口的巡查以及污水处理厂的处置,整个一系列环境处理环节受到越来越多的人关注,因此,加强监管成为一个必要的手段。
随着全球云计算、物联网、移动互联网等新一轮信息技术迅速发展和深入应用,城市信息化发展正酝酿着重大变革和新的突破,由对象、过程数字化为主要特征的数字化城市向智慧化发展已成为必然趋势。在我国智慧城市已经上升到国家的经济、科技战略层面,水务管理是城市管理的重要组成部分,智慧水务是智慧城市建设的必然延伸,“智慧水务”理念也随之产生。
然而,目前大部分污水处理厂、管网、泵站、排水户的集中管理程度较为分散化,信息、数据收集易混乱、丢失,拥有的管理功能基础化,不全面,智能化程度不高。因此,本发明提出了一种排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台。
发明内容
针对相关技术中的问题,本发明提出排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台,以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此,本发明采用的具体技术方案如下:
排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台,该平台包括物联感知层、基础环境层、支撑平台层、数据层、服务层、应用层及表现层;
其中,所述物联感知层包括视频监控模块、液位监控模块、能耗监控模块、水质监控模块及环境监控模块;
所述基础环境层包括计算资源池、存储资源池、网络资源池及私有云服务;
所述支撑平台层包括地理信息系统、BI系统及工作流引擎;
所述数据层包括基础地理数据、排水户数据、排水管网数据、在线监测数据、泵站运维数据及污水处理厂运维数据;
所述服务层包括基础设施信息服务、空间信息统计服务、空间信息分析服务、数据接入服务、监测预警服务及消息分发服务;
所述应用层包括城市污水门户管理系统、城市污水基础数据管理系统、城市污水政府监管系统及城市污水运营管理系统;
所述表现层包括PC端、便携电脑、智能移动终端及监控大屏。
进一步的,所述城市污水门户管理系统包括PC端统一门户模块、移动终端统一门户模块及后台运营管理模块;
其中,所述PC端统一门户模块用于实现PC端门户的信息交互、业务流转需求及协同办公;
所述移动终端统一门户模块用于实现移动终端门户的信息交互、业务流转需求及协同办公;
所述后台运营管理模块用于通过门户平台进行申办、流转及审批。
进一步的,所述城市污水基础数据管理系统包括管网GIS数据管理模块、视频监控管理模块、物联监控管理模块及排水户信息管理模块;
其中,所述管网GIS数据管理模块用于以GIS技术为基础,建立管网数据采集、更新、维护、管理体系,实现管网空间和属性数据的统一动态管理;
所述视频监控管理模块用于接入河道排口、服务站、污水厂、泵站及排水户位置监控摄像头数据,并通过视频监控平台直接读取监控摄像头的数据,实时播放监控视频,实现对重点区域进行小时全天候监控;
所述物联监控管理模块用于接入主要路段、重要河道排口、污水厂、污泥厂、一体化泵站、提升泵站的视频监控数据,实现运行情况的实时动态监控;
所述排水户信息管理模块用于对排水户和监测设备基本信息进行管理,实现对排水户信息、排水户分布、监测点运维及排水户接入的管理。
进一步的,所述城市污水政府监管系统包括厂泵网联合一体化监控模块、考核管理模块、政府监管数据分析模块、排水户业务管理模块、调度中心大屏模块及政府监管APP;
其中,所述厂泵网联合一体化监控模块用于接入市长热线、数字化城管外部平台事件数据,并通过物联监测网络对厂泵网进行实时监测预警,针对各类异常事件提供预警处置预案管理与调度指令管理功能,实现对污水厂、管网、泵站、排水户监测对象调度指令快速生成、派发,并自动匹配预警处置预案,实现异常事件的及时响应和处置;
所述考核管理模块用于根据预先签订合同中的考核标准对企业运营的工作情况及第三方运维单位的工作情况进行考核评价管理,提供考核标准管理,还用于根据政策要求对考核标准进行更新、编辑,保证考核工作的先进性和准确性;
所述政府监管数据分析模块用于以污水系统全业务数据为基础,并以政府监管职能特点特征为导向,依托监管数据基础指标库,构建面向政府监管要求的复合监管数据指标,并通过可视化电子地图、直观数据图表、高等级复杂数据图表向给排水服务中心展示污水系统整体运行情况、水质处理达标情况、资源利用情况;
所述排水户业务管理模块用于以排水户数据为基础、以排水户管理业务为核心、以移动通信技术为手段对排水户稽查业务、整改业务及监测设备维护进行管理;
所述调度中心大屏模块用于通过与现有各业务信息系统的对接与集成,实现管网、泵站、污水厂运行监控数据以及巡检、抢维修、设施设备管理、考核评价业务数据基于大屏的综合分析与展示,并从海量数据对用户关注及预设信息进行挖掘和分析;
所述政府监管APP用于实现领导移动办公的需求。
进一步的,所述根据预先签订合同中的考核标准对企业运营的工作情况及第三方运维单位的工作情况进行考核评价管理包括:
通过展示污水厂、污泥厂运行监测指标、管网泵站运营养护关键指标、监理公司考核评分表、排水户监测点运维关键指标对相关单位进行考核评价管理,加强对排污工作的有效管控。
进一步的,所述稽查业务通过PC管理端分派稽查计划,稽查人员通过手持端接收稽查任务,在稽查巡查过程中发现非法排污事件通过手持端进行上报,提交后台审核处置,并下发整改通知,整个流程实现了传统纸质流程单的信息化可视化管理。
进一步的,所述城市污水运营管理系统包括日常运营调度模块、外勤管理模块、泵站远程控制模块、管道闭路电视缺陷管理模块、档案管理模块、污水运营数据分析模块、运营中心大屏模块及运营管理APP;
其中,所述日常运营调度模块用于实现运维公司对污水厂、泵站、管网三位一体监管调度,通过以GIS技术为核心对污水厂、管网、泵站、排水户各类监测对象进行实时监控预警,分析监测预警结果,并及时将异常信息进行反馈,还用于接入其它来源外部事件,对事件分析、审核后,发送相关调度指令;
所述外勤管理模块用于以管网空间信息数据为基底,将地图、位置、表单、管网数据、巡检记录、抢维修记录、服务信息、多媒体多类型数据融合管理,针对管网设施、泵站排污基础设备提供基于空间位置的各类服务,依靠灵活的工作流引擎支持业务组合定制,满足管网、泵站外勤巡检、养护、维修工作的业务表单流转应用;还用于利用服务器监控端和移动端的结合,提供可视化且量化的巡检、养护、维修工作监管手段,为管理部门提供丰富的信息资源辅助外勤抢维修决策分析与智能调度,为巡检、维修、养护外业人员提高工作效率、保障服务质量提供重要支撑工具;
所述泵站远程控制模块用于对污水提升泵站、一体化泵站进水水质、液位、流量进行监测,展示泵站运行参数,重点实现远程调度控制;
所述管道闭路电视缺陷管理模块用于利用基于管道闭路电视的检测技术对管道的缺陷进行识别,并利用改进型相似度和标签的推荐算法为待维修的缺陷管道推荐适宜的维修方案;
所述档案管理模块用于对道路、泵站、河流资料信息的编辑、查询,同时集成实时监测及业务运行产生的各类数据,还用于随时调取各设施情况;
所述污水运营数据分析模块用于以污水运营全业务数据为基础、以运营企业管理特点与需求为导向,依托业务数据基础指标库,构建面向运营管理要求的复合监管数据指标,并通过可视化电子地图、直观数据图表、高等级复杂数据图表向企业领导层展示污水运营工作整体情况、污水处理情况及资源利用情况,为企业领导层对污水运营工作科学决策提供依据;
所述运营中心大屏模块用于将繁杂的排水业务和多源异构数据进行集成,实现数据交换和共享,将管网、泵站、污水厂运行监控数据及巡检、抢维修、生产调度业务数据进行集成展示与分析,为企业的生产、运营、服务、调度应用提供数据服务支撑,解决企业业务信息沟通困难、缺少宏观调控问题,同时提供可视化的数据分析结果,为运维公司企业领导层科学决策提供依据,提高企业污水管网及排污设备的监管水平和决策能力;
所述运营管理APP用于实现企业管理层和业务人员的移动办公需求。
进一步的,所述管道闭路电视缺陷管理模块包括管道缺陷识别模块、问题点信息展示模块、维修方案推荐模块、管网报告导出模块及维修方案输出模块;
所述管道缺陷识别模块用于利用基于管道闭路电视的检测技术对管道的缺陷进行识别;
所述问题点信息展示模块用于结合GIS系统,通过在地图上点击每个问题点关联的管线或附属物以弹出框的形式按照时间顺序逐一展示问题点详细信息,包括该问题点记录对应的多媒体检测视频信息及照片信息;
所述维修方案推荐模块用于利用改进型相似度和标签的推荐算法为待维修的缺陷管道推荐适宜的维修方案;
所述管网报告导出模块用于导出基于GIS的排水管网检测报告及专题图,并结合大屏展示系统方便调阅,为管网管理做出更好的辅助决策分析提供参考依据;
所述维修方案输出模块用于维修人员通过问题点详细信息及排水管网的检测报告和专题图对推荐的维修方案进行完善,并输出最终的维修方案。
进一步的,所述维修方案推荐模块在利用改进型相似度和标签的推荐算法为待维修的缺陷管道推荐适宜的维修方案时包括以下步骤:
分别计算用户特征相似度、用户信任度相似度及用户兴趣相似度,并基于用户特征、用户信任度及用户兴趣的相似度计算得到用户相似度,并利用用户相似度找到目标用户信任且用户特征和兴趣相同的相似近邻;
利用相似近邻对缺陷管道所打标签形成标签集,并利用标签推荐算法为目标用户推荐对应的缺陷管道,形成最终的推荐列表;
将目标用户对缺陷管道的兴趣程度由高至低进行排序,并选取兴趣程度最高的缺陷管道推荐给目标用户;
根据推荐的缺陷管道从历史数据库中获取对应的维修方案,并将该维修方案作为待维修缺陷管道的维修方案。
进一步的,所述用户相似度的计算公式如下:
式中,W(u,v)表示用户兴趣相似度,dem(u,v)表示用户特征相似度,T(u,v)表示用户信任度相似度;
所述标签推荐算法的计算公式为:
式中,nu,b表示用户u打过标签b的次数,nb,i表示缺陷管道i被打过标签b的次数,表示打出标签b的用户数量,/>表示缺陷管道i被不同用户打过标签的用户数量,p(u,i)表示用户u对缺陷管道i的兴趣程度。
本发明的有益效果为:
1)通过充分利用互联网、云计算、大数据中心等数字通信技术,将人、传感器、控制器、数据库、智慧平台产生网状互联效果,可以加强排水户、管网、泵站、污水厂、河道的一体化管理,实现可视化、远程化、信息化、智慧化运营,充分发挥互联互动、互相协调的优势,创建了一个数据信息收集、统计、分析、储存、展示、预警、监督、管理,集水务板块功能化、一体化、高效化、智能化的水务管理平台,同时,整个系统可以实现水环境资源合理调配协作,从管网源头到污水处理厂末端,大大缩短时间、空间差距,提高了办事效率,保证了城市安全。
2)通过设置有城市污水基础数据系统、城市污水运营管理系统及城市污水政府监管系统,从而不仅可以在城市污水基础数据系统的作用下融合污水管网GIS管理、物联监测管理、视频监控管理、设备资产管理以及排水户信息管理,实现对污水管网基础数据、实时监测数据、视频监控数据、设施设备数据以及排水户数据的统一管理,而且还可以在城市污水运营管理系统的作用下通过信息化手段能够实现对各类监测指标、运营数据的采集,凝练各项业务核心监管与考核指标,并通过直观化、可视化的方式对城市污水系统运行维护状态进行宏观把控与量化监管,此外,还可以在城市污水政府监管系统的作用下实现对污水处理厂、泵站、管网的运行、巡检养护及维修,通过建立业务运维的信息化管理系统,能够将城市污水运营的运维业务纳入到信息化管理的范围,实现精细化、统一化、标准化、智慧化的管理。
3)通过设置有管道闭路电视缺陷管理模块,从而可以利用基于管道闭路电视的检测技术对管道的缺陷进行识别,并可以结合GIS系统在地图上点击每个问题点关联的管线或附属物以弹出框的形式按照时间顺序逐一展示问题点详细信息,同时,利用改进型相似度和标签的推荐算法为待维修的缺陷管道推荐适宜的维修方案,并导出基于GIS的排水管网检测报告及专题图结合大屏展示系统进行调阅展示,从而使得维修人员可以结合问题点详细信息及排水管网的检测报告和专题图对推荐的维修方案进行完善,输出最终的维修方案,从而可以有效地提高维护人员的工作效果。
4)通过利用改进型相似度和标签的推荐算法为缺陷管道推荐对应的维修方案,从而可以基于用户特征信息、用户信任度和用户兴趣的用户相似度为目标用户推荐信任且用户特征和兴趣相同的相似近邻,从而可以有效地过滤不符合用户兴趣且用户不太信任的推荐资源,有效地缓解了冷启动的问题,提高了推荐的质量及准确率,可以更好地满足于缺陷管道的维修需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台的结构框图;
图2是根据本发明实施例的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台中管道闭路电视缺陷管理模块的结构框图;
图3是根据本发明实施例的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台中泵站、污水厂数据采集和网络通信流程示意图;
图4是根据本发明实施例的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台中视频监控示意图;
图5是根据本发明实施例的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台中运营中心大屏系统全局KPI示意图;
图6是根据本发明实施例的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台中运营中心大屏系统污水厂泵站示意图;
图7是根据本发明实施例的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台中大运营中心大屏系统监测预警示意图;
图8是根据本发明实施例的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台中外勤工作系统示意图;
图9是根据本发明实施例的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台中设备全生命周期管理示意图;
图10是根据本发明实施例的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台中档案管理系统示意图;
图11是根据本发明实施例的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台中的液位一张图;
图12是根据本发明实施例的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台中的河水倒灌一张图。
图中:
1、物联感知层;11、视频监控模块;12、液位监控模块;13、能耗监控模块;14、水质监控模块;15、环境监控模块;2、基础环境层;21、计算资源池;22、存储资源池;23、网络资源池;24、私有云服务;3、支撑平台层;31、地理信息系统;32、BI系统;33、工作流引擎;4、数据层;41、基础地理数据;42、排水户数据;43、排水管网数据;44、在线监测数据;45、泵站运维数据;46、污水处理厂运维数据;5、服务层;51、基础设施信息服务;52、空间信息统计服务;53、空间信息分析服务;54、数据接入服务;55、监测预警服务;56、消息分发服务;6、应用层;61、城市污水门户管理系统;611、PC端统一门户模块;612、移动终端统一门户模块;613、后台运营管理模块;62、城市污水基础数据管理系统;621、管网GIS数据管理模块;622、视频监控管理模块;623、物联监控管理模块;624、排水户信息管理模块;63、城市污水政府监管系统;631、厂泵网联合一体化监控模块;632、考核管理模块;633、政府监管数据分析模块;634、排水户业务管理模块;635、调度中心大屏模块;636、政府监管APP;64、城市污水运营管理系统;641、日常运营调度模块;642、外勤管理模块;643、泵站远程控制模块;644、管道闭路电视缺陷管理模块;6441、管道缺陷识别模块;6442、问题点信息展示模块;6443、维修方案推荐模块;6444、管网报告导出模块;6445、维修方案输出模块;645、档案管理模块;646、污水运营数据分析模块;647、运营中心大屏模块;648、运营管理APP;7、表现层;71、PC端;72、便携电脑;73、智能移动终端;74、监控大屏。
具体实施方式
为进一步说明各实施例,本发明提供有附图,这些附图为本发明揭露内容的一部分,其主要用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理,配合参考这些内容,本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点,图中的组件并未按比例绘制,而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本发明的实施例,提供了排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明,如图1-图12所示,根据本发明实施例的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台,该平台包括物联感知层1、基础环境层2、支撑平台层3、数据层4、服务层5、应用层6及表现层7;
所述物联感知层1用于为排水户、污水处理厂、污水管网、污水泵站、河道等采集单元提供视频监控、液位监控、能耗监测、水质监测及环境监控等;
所述基础环境层2用于为平台运行提供基础环境;
所述支撑平台层3用于为平台提供的核心功能进行功能性封装,形成部分应用层功能;
所述数据层4用于将城市污水所有信息资源进行统一管理,通过接口实现与现有数据资源(热线、自控等)的有效集成,构成一个基于云部署的大数据中心;
所述服务层5用于基于排水户、管网、泵站、污水厂、河道数据层,通过水质、水量、液位、视频监控等参数模型,提供基础设施信息服务、空间信息统计服务、空间信息分析服务、数据接入服务、监测预警服务、消息分发服务等,实现整个系统的服务共享;
所述应用层6用于实现城市污水门户管理、城市污水基础数据管理、城市污水政府监管及城市污水运营管理;
所述表现层7用于用户通过单点登录和统一认证的方式,采用多样化终端(PC端、便携电脑、智能移动终端、监控大屏等)对各相关信息系统进行登录、访问与操作,从而满足不同场景下的业务管理需求。
其中,所述物联感知层1包括排水户、污水处理厂、污水管网、污水泵站、河道等采集单元的视频监控模块11、液位监控模块12、能耗监控模块13、水质监控模块14及环境监控模块15;
所述基础环境层2包括计算资源池(服务器)21、存储资源池(存储设备及存储信息)22、网络资源池(网络设备、安全设备、安全防护软件)23及私有云服务(云环境的虚拟化管理平台软件)24。
所述计算资源池、网络资源池、存储资源池是构建数据、信息通道传输、存储、安全的硬件保障条件,平台间的通信将采用VPN专网形式,搭建高速率、高稳定性的访问通道,实现系统的高效、安全访问。
所述支撑平台层3包括地理信息系统31、BI系统32及工作流引擎33。
所述工作流引擎可实现工作流程的自动化,自定义编辑,提高运行的灵活性、适应性以及量化考核业务处理的效率。
所述数据层4包括基础地理数据41、排水户数据42、排水管网数据43、在线监测数据44、泵站运维数据45及污水处理厂运维数据46。
大数据中心基于统一的污水管网数据模型,建立污水管网、污水处理厂、泵站、调蓄设施、河道、技术资料等综合数据仓库,集地理信息数据、在线监测数据、运行管理数据、模型模拟数据以及文档、多媒体数据于一体,实现排水管网普查数据的入库和各类污水设施、设备的数字化存储,各项数据有效整合、协同共享、辅助决策。
所述服务层5包括基础设施信息服务51、空间信息统计服务52、空间信息分析服务53、数据接入服务54、监测预警服务55及消息分发服务56。
所述监测服务是基于管网、泵站、污水厂等重要区域监测预警数据,采用数据抽取、简化、运算等一系列处理算法,凝练监测预警关键指标信息,结合GIS地图进行直观展示,同时实时显示预警提示信息和调度指令信息。
所述空间信息统计服务、空间信息分析服务以统计图、统计表的方式统计泵站、管网、污水处理厂等实时与历史数据,进行直观比较、展现。
所述应用层6包括城市污水门户管理系统61、城市污水基础数据管理系统62、城市污水政府监管系统63及城市污水运营管理系统64。
具体的,所述城市污水门户管理系统61包括PC端统一门户模块611、移动终端统一门户模块612及后台运营管理模块613,可实现多单位、多部门的信息交互、业务流转需求、协同办公,包括政府单位、公司、第三单位等,可通过门户平台进行申办、流转、审批;
所述PC端统一门户模块611用于实现PC端门户的信息交互、业务流转需求及协同办公;
所述移动终端统一门户模块612用于实现移动终端门户的信息交互、业务流转需求及协同办公;
所述后台运营管理模块613用于通过门户平台进行申办、流转及审批。
具体的,所述城市污水基础数据管理系统62包括管网GIS(地理信息系统)数据管理模块621、视频监控管理模块622、物联监控管理模块623及排水户信息管理模块624。
城市污水基础数据模块,融合污水管网GIS管理系统、物联监测管理系统、视频监控管理系统、设备资产管理系统以及排水户信息管理系统,实现对污水管网基础数据、实时监测数据、视频监控数据、设施设备数据以及排水户数据的统一管理。
所述管网GIS数据管理模块621用于以GIS技术为基础,建立管网数据采集、更新、维护、管理体系,实现管网空间和属性数据的统一动态管理;
所述视频监控管理模块622用于接入河道排口、服务站、污水厂、泵站及排水户等位置监控摄像头数据,并通过视频监控平台直接读取监控摄像头的数据,实时播放监控视频,实现对重点区域进行24小时全天候监控;
所述物联监控管理模块623用于接入主要路段、重要河道排口、污水厂、污泥厂、一体化泵站、提升泵站的视频监控数据,实现运行情况的实时动态监控,主要功能包括监测一张图展示、监测数据展示、监测设备管理、数据查询、统计分析、预警预报等功能;
所述排水户信息管理模块624用于对排水户和监测设备基本信息进行管理,实现对排水户信息、排水户分布、监测点运维及排水户接入的管理,有效提高对排水户的监管力度和管理水平。
具体的,所述城市污水政府监管系统63包括厂泵网联合一体化监控模块631、考核管理模块632、政府监管数据分析模块633、排水户业务管理模块634、调度中心大屏模块635及政府监管APP636。
城市污水政府监管系统涉及到污水处理厂、泵站、管网的运行、巡检养护、维修等众多内容,通过建立业务运维的信息化管理系统,能够将城市污水运营的运维业务纳入到信息化管理的范围,实现精细化、统一化、标准化、智慧化的管理。
所述厂泵网联合一体化监控模块631用于接入市长热线、数字化城管等外部平台事件数据,并通过物联监测网络对厂泵网进行实时监测预警,针对各类异常事件(外部事件、预警事件)提供预警处置预案管理与调度指令管理功能,实现对污水厂、管网、泵站、排水户等监测对象调度指令快速生成、派发,并自动匹配预警处置预案,实现异常事件的及时响应和处置;
所述考核管理模块632用于根据预先签订合同(相关合同)中的考核标准对企业运营的工作情况及第三方运维单位的工作情况进行考核评价管理,提供考核标准管理,通过展示污水厂、污泥厂运行监测指标、管网泵站运营养护关键指标、监理公司考核评分表、排水户监测点运维关键指标等对相关单位进行考核评价管理,加强对排污工作的有效管控。同时,提供考核标准管理,根据最新政策要求对考核标准进行更新、编辑,保证考核工作的先进性和准确性。
所述政府监管数据分析模块633用于以污水系统全业务数据为基础,并以政府监管职能特点特征为导向,依托监管数据基础指标库(监管数据基础指标库包括集中接入的各类污水业务监管数据,如污水管网、泵站、污水厂运行监管数据,以及污水运维业务数据、考核评价数据等进行统一的管理,还包括数据整理、数据分类、数据挖掘等),构建面向政府监管需要的丰富复合监管数据指标,并按需通过可视化电子地图、直观数据图表、高等级复杂数据图表向给排水服务中心展示污水系统整体运行情况、水质处理达标情况、资源利用情况,为政府对污水运维工作监管提供有力抓手;
所述排水户业务管理模块634用于以排水户数据为基础,以排水户管理业务为核心,以移动通信技术为手段,对排水户稽查业务、整改业务、监测设备维护等进行管理。稽查业务通过PC管理端分派稽查计划,稽查人员通过手持端接收稽查任务,在稽查巡查过程中发现非法排污事件通过手持端进行上报,提交后台审核处置,并下发整改通知,整个流程实现了传统纸质流程单的信息化可视化管理。
所述调度中心大屏模块635用于通过与现有各业务信息系统的对接与集成,实现管网、泵站、污水厂等运行监控数据,以及巡检、抢维修、设施设备管理、考核评价等业务数据基于大屏的综合分析与展示,并从海量数据对用户关注及重要的信息进行挖掘和分析,将有效提高政府对企业的监管水平,辅助政府掌握排水运营情况;
所述政府监管APP636,移动端的监管App,满足领导移动办公的需求。APP主要包括领导驾驶舱、车辆监管、在办工单监控、排水户稽查、第三方单位业务等。
具体的,所述城市污水运营管理系统64包括日常运营调度模块641、外勤管理模块642、泵站远程控制模块643、管道闭路电视缺陷管理模块644、档案管理模块645、污水运营数据分析模块646、运营中心大屏模块647及运营管理APP648。
城市污水运营管理系统通过信息化手段能够实现对各类监测指标、运营数据的采集,凝练各项业务核心监管与考核指标,并通过直观化、可视化的方式对城市污水系统运行维护状态进行宏观把控与量化监管。
所述日常运营调度模块641用于实现运维公司对污水厂、泵站、管网三位一体监管调度,系统以GIS技术为核心,对污水厂、管网、泵站、排水户等各类监测对象实时监控预警,分析监测预警结果,及时将异常信息进行反馈。同时系统可接入其它来源外部事件,对事件分析、审核后,发送相关调度指令;
所述外勤管理模块642用于以管网空间信息数据为基底,将地图、位置、表单、管网数据、巡检记录、抢维修记录、服务信息、多媒体等多类型数据融合管理,针对管网设施、泵站等排污基础设备提供基于空间位置的各类服务(LBS)。依靠灵活的工作流引擎支持业务组合定制,满足管网、泵站外勤巡检、养护、维修工作的业务表单流转应用;同时利用服务器监控端和移动端的结合,提供可视化且量化的巡检、养护、维修等工作监管手段,为管理部门提供丰富的信息资源辅助外勤抢维修决策分析与智能调度,为巡检、维修、养护等外业人员(外业人员是指从事市政道路、泵站的,不在公司内工作的涉外工作人员)提高工作效率、保障服务质量提供重要支撑工具;
所述泵站远程控制模块643用于对污水提升泵站、一体化泵站进水水质、液位、流量进行监测,展示泵站运行参数,重点实现远程调度控制。主要功能包括一张图展示、工艺流程图、远程操作控制、自控参数配置、视频监控、预警预报等;
所述管道闭路电视(CCTV)缺陷管理模块644用于利用基于管道闭路电视的检测技术对管道的缺陷进行识别,并利用改进型相似度和标签的推荐算法为待维修的缺陷管道推荐适宜的维修方案;
其中,所述管道闭路电视缺陷管理模块644包括管道缺陷识别模块6441、问题点信息展示模块6442、维修方案推荐模块6443、管网报告导出模块6444及维修方案输出模块6445;
所述管道缺陷识别模块6441用于利用基于管道闭路电视的检测技术对管道的缺陷进行识别;
所述问题点信息展示模块6442用于结合GIS系统,通过在地图上点击每个问题点关联的管线或附属物以弹出框的形式按照时间顺序逐一展示问题点详细信息,包括该问题点记录对应的多媒体检测视频信息及照片信息等;
所述维修方案推荐模块6443用于利用改进型相似度和标签的推荐算法为待维修的缺陷管道推荐适宜的维修方案,具体包括以下步骤:
分别计算用户特征相似度、用户信任度相似度及用户兴趣相似度,并基于用户特征、用户信任度及用户兴趣的相似度计算得到用户相似度,并利用用户相似度找到目标用户信任且用户特征和兴趣相同的相似近邻。
其中,用户特征相似度的计算公式为:
dem(a,b)=αSFp(a,b)+βSFq(a,b)+θSFr(a,b)
式中,α、β及θ分别表示性别特征相似度、年龄特征相似度及国家特征相似度的权重,且α∈[0,1],β∈[0,1],θ∈[0,1],α+β+θ=1,SFp(a,b)表示用户a和用户b的性别特征相似度,SFq(a,b)表示用户a和用户b的年龄特征相似度,SFr(a,b)表示用户a和用户b的国家特征相似度,Pak表示第a个用户的第k个用户的特征值,Pbk表示第b个用户的第k个用户的特征值,表示第a个用户的平均特征值,/>表示第b个用户的平均特征值;
用户兴趣相似度的计算公式为:
式中,N(u)表示用户u喜欢的缺陷管道集,N(v)表示用户v喜欢的缺陷管道集,N(i)表示用户u和用户v共同的缺陷管道集;
信任度用于判断其他用户所推荐信息和分享的资源是否真实,即反应其他用户推荐的信息是否真实可信,用户信任度的计算公式为:
式中,Act表示用户活跃度,Ucti表示用户信誉值,λ表示局部信任度的权重,Γ(u)表示用户u的邻居,Γ(v)表示用户v的邻居,q表示用户对所有缺陷管道所标注标签数量,阈值Q为小于最活跃用户的标签数量和,fi表示节点i的度,fmax表示信任网络中节点的最大度,Ucti的取值为[0,1]。
用户相似度的计算公式为:
利用相似近邻对缺陷管道所打标签形成标签集,并利用标签推荐算法为目标用户推荐对应的缺陷管道,形成最终的推荐列表。
其中,缺陷管道的标签包括缺陷类型标签、管道材质及规格标签、管道使用环境标签及维护成本及预算标签等。
缺陷类型:不同类型的缺陷需要采取不同的维护方案。比如,小型破损可以采用管道内部修补、环氧树脂涂抹等方法进行修复,而大型破损则需要更换管道。
管道材质:不同材质的管道对应不同的维护方案。比如,钢铁管道可以采用防腐涂层、补强套管等措施来延长使用寿命;而塑料管道在破损、老化时则可以采用更换管道的方法进行修复。
管道材质及规格:不同材质和规格的管道需要采用不同的维护方法。例如,金属管道可以采用防腐涂层、补强套管等措施来延长使用寿命,而塑料管道则需要采用更换管道的方法进行修复。管道直径和深度决定了维护方案的复杂程度和费用。一般来说,直径较小的管道可以采用内部修补等简单方法进行维护,而较大的管道可能需要更换管道或进行全面维修。
管道使用环境:污水管道通常运行在比较恶劣的环境中,例如污水温度较高、有腐蚀性等。在制定维护方案时需要考虑到这些因素,并采取相应的措施,例如选用耐腐蚀性强的材料、加装抗腐蚀涂层等。
维护成本及预算:污水管道通常运行在比较恶劣的环境中,例如污水温度较高、有腐蚀性等。在制定维护方案时需要考虑到这些因素,并采取相应的措施,例如选用耐腐蚀性强的材料、加装抗腐蚀涂层等。
标签推荐算法的计算公式为:
式中,nu,b表示用户u打过标签b的次数,nb,i表示缺陷管道i被打过标签b的次数,表示打出标签b的用户数量,/>表示缺陷管道i被不同用户打过标签的用户数量,p(u,i)表示用户u对缺陷管道i的兴趣程度。
将目标用户对缺陷管道的兴趣程度由高至低进行排序,并选取兴趣程度最高的缺陷管道推荐给目标用户;
根据推荐的缺陷管道从历史数据库中获取对应的维修方案,并将该维修方案作为待维修缺陷管道的维修方案。
所述管网报告导出模块6444用于导出基于GIS的排水管网检测报告及专题图,并结合大屏展示系统方便调阅,为管网管理做出更好的辅助决策分析提供参考依据;
所述维修方案输出模块6445用于维修人员通过问题点详细信息及排水管网的检测报告和专题图对推荐的维修方案进行完善,并输出最终的维修方案。
所述档案管理模块645用于对道路、泵站、河流等资料信息的编辑、查询等,同时集成实时监测及业务运行等产生的各类数据,可通过系统平台随时调取各设施情况,比如实时调度道路管网能调取疏浚、清淤、检测、应急抢修等档案资料,泵站能调取设备维保维修、巡查等相关资料,形成“一路一档、一站一档、一河一档”等管理模式,加强对管网、泵站、河流等排水体系管理;
所述污水运营数据分析模块646用于以污水运营全业务数据为基础、以运营企业管理特点与需求为导向,依托业务数据基础指标库(业务数据基础指标库包括地图资源、地图配置、管网总长、各类管材管网总长等管网资产复合指标和巡检覆盖率、维修及时率、事件类型占比等工单业务复合指标以及水质异常占比、水质合格率、吨水药耗、吨水电耗等生产监测复合指标),构建面向运营管理需要的丰富复合监管数据指标,并按需通过可视化电子地图、直观数据图表、高等级复杂数据图表向企业领导层展示污水运营工作整体情况、污水处理情况及资源利用情况,为企业领导层对污水运营工作科学决策提供依据;
所述运营中心大屏模块647用于将繁杂的排水业务和多源异构数据进行集成,实现数据交换和共享,将管网、泵站、污水厂等运行监控数据,以及巡检、抢维修、生产调度等业务数据进行集成展示与分析,为企业的生产、运营、服务、调度等应用提供数据服务支撑,解决企业业务信息沟通困难、缺少宏观调控等问题。同时提供可视化的数据分析结果,为运维公司企业领导层科学决策提供依据,从而提高企业污水管网及排污设备的监管水平和决策能力;
所述运营管理APP648,移动端运营APP,满足企业管理层和业务人员的移动办公需求。APP主要包括面向管理层的企业监管APP、面向业务人员的管网巡检APP、管网维修养护APP、泵站巡检APP、泵站维修养护APP等移动外勤业务APP。
所述表现层7包括PC端71、便携电脑72、智能移动终端73及监控大屏74。
此外,为了更好地理解本发明的上述技术方案,以下对本发明的智慧化运营及监管方法,智慧巡查、养护、维修管理方法,智慧化运营及档案管理方法,一体化联合调度与智能应急控制进行详细说明。
一、排水户、污水泵站、河道排口的智慧化运营、监管及方法。
排水户、污水泵站、污水厂、河道排口的视频监控、液位监控、(COD、NH3-N)水质监测设备等,通过PLC控制器、电气控制柜来实现命令的读写、传输,UPS电源提供采集器的不间断电源,数据通过VPN专网或者4G/5G实现安全互联,采用数据抽取、简化、运算等一系列处理算法,凝练关键数据指标信息,结合GIS地图、三维水厂工艺流程图进行直观展示,实时显示在运营中心大屏,数据储存在大数据中心。
通过污水泵站、污水厂、河道排口远程控制系统可以实现智能管控模式,将所有泵站、污水厂、河道排口汇集于一张图中显示,随时可以调用查询,在提升泵站、污水厂、河道排口监测点一览表功能,用户选择要查看的监测点,点击后即可查看到监测点基本信息和监测数据,监测数据可以用表格、曲线等多种展示方式,且监测点可在地图上进行定位。
通过泵站、污水厂、河道排口监控摄像头信号,可以实时查阅监测视频,也支持对历史视频的回放、实时视频查看,保障正常、稳定的工艺状态。同时,对所有监测设备进行管理,记录设备的基本信息、技术参数、检修记录以及基于地图展示监测设备空间位置及运行状态,当某设备出现故障停止运行时,系统会弹窗提醒,故障设备会在地图上高亮显示。通过远程泵站水质、水量的监控,可以实现管网输往污水处理厂的水质、水量调节,当水质水量异常时,会在地图显示预警泵站地点信息及报警信息。管理人员可以通过电脑、手机登录城市污水运营管理模块、城市污水基础数据管理模块,实现远程视频监控和水质、流量、液位数据监督等。
二、排水户、管网、泵站、河道的智慧巡查、养护、维修管理及方法。
管理人员可以实现巡检、养护计划从粗放式到精细化管理,通过管网泵站河道巡查系统制定重点排水户监测设备、管网、泵站巡检养护计划,可指定起点和终点将这一沿线或者指定片区的所有重点排水户监测点、污水井、泵站、河道排口信息搜索出来,然后将此线路或者片区建立工作事件,作为任务分派给巡检人员,并填写一些计划分派的基本信息,系统将自动往手持端上发送巡检养护任务,保证巡检养护工作及时快速地得到响应和处理。当巡查人员在管网、泵站运维工作巡查时发现异常事件时,可通过手机在现场向平台通过文字描述的形式上报事件,包括事件类型、上报人、上报时间、文字描述、事件位置,且可基于GIS地图进行展示,并支持按事件、区域、类型、上报人等进行查询统计,平台接收信息后可通过声音,图标闪烁的方式提醒平台工作人员及时处理异常情况。同时,管理人员可以通过平台及时了解详细情况,及时审批,并将工单及时反馈给现场养护、维修人员,促进无纸化办公体系,加快信息传递、运输,提高工作效率。完成的事件、工单将会进入历史事件管理系统,管理人员可以搜索类型、起讫时间、数量等条件,对历史事件查询结果进行统计分析,统计结果能够以直方图、柱状图、饼图等多样化图表进行直观展示,极大丰富了系统的便捷性。
三、排水户、管网、泵站、河道的智慧化运营及档案管理及方法。
排水户、管网、泵站、河道运营主要配合大外勤工作系统以及设备全生命周期管理加以管理,实施以管网空间信息数据为基底,将地图、位置、表单、排水户数据、管网数据、河道数据、巡检记录、抢维修记录、服务信息、多媒体等多类型数据融合管理,对管网设施、泵站等排污基础设备提供基于空间位置的各类服务(LBS)。在系统中,依靠灵活的工作流引擎定制业务组合任务,通过业务表单流转应用进行管网、泵站外勤巡检、养护、维修工作;工作人员可以利用电脑服务器监控端和手机移动端相结合的模式,提供远程可视化的互动交流,同时,加强了巡检、养护、维修等工作的监管,为管理部门外勤抢维修决策分析与智能调提供了丰富的信息资源,也为巡检、维修、养护等外业人员提高工作效率、保障服务质量提供重要支撑工具。办公人员可以通过档案管理系统对排水户、道路、泵站、河流等资料信息进行编辑、查询等,同时可以生成实时监测、业务运行等产生的各类数据,通过系统平台随时可以调取道路、管网疏浚、清淤、检测、应急抢修等档案资料以及泵站的设备维保维修、巡查等相关资料,形成“一路一档、一站一档、一河一档”等管理模式,加强对管网、泵站、河流等排水体系管理。
四、排水户、管网、泵站、污水厂、河道一体化联合调度与智能应急控制。
建立多类型突发事件结构化应急预案,汇总前端感知和业务系统关键数据信息,当污水厂、泵站、管网、河道排口等基础设施出现异常时,向PC管理端、手持移动端、手机短信等多个途径发送预警通知,根据预警条件对当前异常事件智能匹配预警处置方案,提高突发事件预警效率和处置能力。通过液位一张图可以实时监测管网、泵站、污水厂、河道排口液位,设立红、橙、黄、绿四级液位预警机制,一旦水位过高,及时可以通过污水厂、泵站调节水量,避免管网、污水井出现满溢。同时也可以监控河道排口截流井液位,当河水的液位高于截流井的截流堰高程时,以截流井为起点,基于管网的拓扑数据、流向数据利用空间追踪算法分析河水倒灌影响的管线范围。
当污水处理厂污水指标异常时,通过管网拓扑和汇水区分析,利用污染源溯源模型对污染源进行精准追踪,快速锁定污染源信息,结合多指标水质及流量监测数据,依据上游污染类型及水量变化,进行泵站联动运行,结合污水厂处理能力及达标运行需求,确定多泵站预抽排、缓冲、处置等具体策略,指导并跟踪多泵站联调处置效果。
综上所述,借助于本发明的上述技术方案,通过充分利用互联网、云计算、大数据中心等数字通信技术,将人、传感器、控制器、数据库、智慧平台产生网状互联效果,可以加强排水户、管网、泵站、污水厂、河道的一体化管理,实现可视化、远程化、信息化、智慧化运营,充分发挥互联互动、互相协调的优势,创建了一个数据信息收集、统计、分析、储存、展示、预警、监督、管理,集水务板块功能化、一体化、高效化、智能化的水务管理平台,同时,整个系统可以实现水环境资源合理调配协作,从管网源头到污水处理厂末端,大大缩短时间、空间差距,提高了办事效率,保证了城市安全。
此外,通过设置有城市污水基础数据系统、城市污水运营管理系统及城市污水政府监管系统,从而不仅可以在城市污水基础数据系统的作用下融合污水管网GIS管理、物联监测管理、视频监控管理、设备资产管理以及排水户信息管理,实现对污水管网基础数据、实时监测数据、视频监控数据、设施设备数据以及排水户数据的统一管理,而且还可以在城市污水运营管理系统的作用下通过信息化手段能够实现对各类监测指标、运营数据的采集,凝练各项业务核心监管与考核指标,并通过直观化、可视化的方式对城市污水系统运行维护状态进行宏观把控与量化监管,此外,还可以在城市污水政府监管系统的作用下实现对污水处理厂、泵站、管网的运行、巡检养护及维修,通过建立业务运维的信息化管理系统,能够将城市污水运营的运维业务纳入到信息化管理的范围,实现精细化、统一化、标准化、智慧化的管理。
此外,通过设置有管道闭路电视缺陷管理模块,从而可以利用基于管道闭路电视的检测技术对管道的缺陷进行识别,并可以结合GIS系统在地图上点击每个问题点关联的管线或附属物以弹出框的形式按照时间顺序逐一展示问题点详细信息,同时,利用改进型相似度和标签的推荐算法为待维修的缺陷管道推荐适宜的维修方案,并导出基于GIS的排水管网检测报告及专题图结合大屏展示系统进行调阅展示,从而使得维修人员可以结合问题点详细信息及排水管网的检测报告和专题图对推荐的维修方案进行完善,输出最终的维修方案,从而可以有效地提高维护人员的工作效果。
此外,通过利用改进型相似度和标签的推荐算法为缺陷管道推荐对应的维修方案,从而可以基于用户特征信息、用户信任度和用户兴趣的用户相似度为目标用户推荐信任且用户特征和兴趣相同的相似近邻,从而可以有效地过滤不符合用户兴趣且用户不太信任的推荐资源,有效地缓解了冷启动的问题,提高了推荐的质量及准确率,可以更好地满足于缺陷管道的维修需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台,其特征在于,该平台包括物联感知层(1)、基础环境层(2)、支撑平台层(3)、数据层(4)、服务层(5)、应用层(6)及表现层(7);
其中,所述物联感知层(1)包括视频监控模块(11)、液位监控模块(12)、能耗监控模块(13)、水质监控模块(14)及环境监控模块(15);
所述基础环境层(2)包括计算资源池(21)、存储资源池(22)、网络资源池(23)及私有云服务(24);
所述支撑平台层(3)包括地理信息系统(31)、BI系统(32)及工作流引擎(33);
所述数据层(4)包括基础地理数据(41)、排水户数据(42)、排水管网数据(43)、在线监测数据(44)、泵站运维数据(45)及污水处理厂运维数据(46);
所述服务层(5)包括基础设施信息服务(51)、空间信息统计服务(52)、空间信息分析服务(53)、数据接入服务(54)、监测预警服务(55)及消息分发服务(56);
所述应用层(6)包括城市污水门户管理系统(61)、城市污水基础数据管理系统(62)、城市污水政府监管系统(63)及城市污水运营管理系统(64);
所述城市污水运营管理系统(64)包括日常运营调度模块(641)、外勤管理模块(642)、泵站远程控制模块(643)、管道闭路电视缺陷管理模块(644)、档案管理模块(645)、污水运营数据分析模块(646)、运营中心大屏模块(647)及运营管理APP(648);
所述管道闭路电视缺陷管理模块(644)用于利用基于管道闭路电视的检测技术对管道的缺陷进行识别,并利用改进型相似度和标签的推荐算法为待维修的缺陷管道推荐适宜的维修方案;
所述管道闭路电视缺陷管理模块(644)包括管道缺陷识别模块(6441)、问题点信息展示模块(6442)、维修方案推荐模块(6443)、管网报告导出模块(6444)及维修方案输出模块(6445);
所述管道缺陷识别模块(6441)用于利用基于管道闭路电视的检测技术对管道的缺陷进行识别;
所述问题点信息展示模块(6442)用于结合GIS系统,通过在地图上点击每个问题点关联的管线或附属物以弹出框的形式按照时间顺序逐一展示问题点详细信息,包括该问题点记录对应的多媒体检测视频信息及照片信息;
所述维修方案推荐模块(6443)用于利用改进型相似度和标签的推荐算法为待维修的缺陷管道推荐适宜的维修方案;
所述管网报告导出模块(6444)用于导出基于GIS的排水管网检测报告及专题图,并结合大屏展示系统方便调阅,为管网管理做出更好的辅助决策分析提供参考依据;
所述维修方案输出模块(6445)用于维修人员通过问题点详细信息及排水管网的检测报告和专题图对推荐的维修方案进行完善,并输出最终的维修方案;
所述维修方案推荐模块(6443)在利用改进型相似度和标签的推荐算法为待维修的缺陷管道推荐适宜的维修方案时包括以下步骤:
分别计算用户特征相似度、用户信任度相似度及用户兴趣相似度,并基于用户特征、用户信任度及用户兴趣的相似度计算得到用户相似度,并利用用户相似度找到目标用户信任且用户特征和兴趣相同的相似近邻;
利用相似近邻对缺陷管道所打标签形成标签集,并利用标签推荐算法为目标用户推荐对应的缺陷管道,形成最终的推荐列表;
将目标用户对缺陷管道的兴趣程度由高至低进行排序,并选取兴趣程度最高的缺陷管道推荐给目标用户;
根据推荐的缺陷管道从历史数据库中获取对应的维修方案,并将该维修方案作为待维修缺陷管道的维修方案;
其中,所述缺陷管道的标签包括缺陷类型标签、管道材质及规格标签、管道使用环境标签、维护成本及预算标签;
所述用户相似度的计算公式如下:
;
式中,W (u,v) 表示用户兴趣相似度,dem (u,v) 表示用户特征相似度,T (u,v) 表示用户信任度相似度;
所述标签推荐算法的计算公式为:
;
式中,n u,b 表示用户u打过标签b的次数,n b,i 表示缺陷管道i被打过标签b的次数,表示打出标签b的用户数量,/>表示缺陷管道i被不同用户打过标签的用户数量,p(u,i)表示用户u对缺陷管道i的兴趣程度;
所述表现层(7)包括PC端(71)、便携电脑(72)、智能移动终端(73)及监控大屏(74)。
2.根据权利要求1所述的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台,其特征在于,所述城市污水门户管理系统(61)包括PC端统一门户模块(611)、移动终端统一门户模块(612)及后台运营管理模块(613);
其中,所述PC端统一门户模块(611)用于实现PC端门户的信息交互、业务流转需求及协同办公;
所述移动终端统一门户模块(612)用于实现移动终端门户的信息交互、业务流转需求及协同办公;
所述后台运营管理模块(613)用于通过门户平台进行申办、流转及审批。
3.根据权利要求1所述的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台,其特征在于,所述城市污水基础数据管理系统(62)包括管网GIS数据管理模块(621)、视频监控管理模块(622)、物联监控管理模块(623)及排水户信息管理模块(624);
其中,所述管网GIS数据管理模块(621)用于以GIS技术为基础,建立管网数据采集、更新、维护、管理体系,实现管网空间和属性数据的统一动态管理;
所述视频监控管理模块(622)用于接入河道排口、服务站、污水厂、泵站及排水户位置监控摄像头数据,并通过视频监控平台直接读取监控摄像头的数据,实时播放监控视频,实现对重点区域进行24小时全天候监控;
所述物联监控管理模块(623)用于接入主要路段、重要河道排口、污水厂、污泥厂、一体化泵站、提升泵站的视频监控数据,实现运行情况的实时动态监控;
所述排水户信息管理模块(624)用于对排水户和监测设备基本信息进行管理,实现对排水户信息、排水户分布、监测点运维及排水户接入的管理。
4.根据权利要求1所述的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台,其特征在于,所述城市污水政府监管系统(63)包括厂泵网联合一体化监控模块(631)、考核管理模块(632)、政府监管数据分析模块(633)、排水户业务管理模块(634)、调度中心大屏模块(635)及政府监管APP(636);
其中,所述厂泵网联合一体化监控模块(631)用于接入市长热线、数字化城管外部平台事件数据,并通过物联监测网络对厂泵网进行实时监测预警,针对各类异常事件提供预警处置预案管理与调度指令管理功能,实现对污水厂、管网、泵站、排水户监测对象调度指令快速生成、派发,并自动匹配预警处置预案,实现异常事件的及时响应和处置;
所述考核管理模块(632)用于根据预先签订合同中的考核标准对企业运营的工作情况及第三方运维单位的工作情况进行考核评价管理,提供考核标准管理,还用于根据政策要求对考核标准进行更新、编辑,保证考核工作的先进性和准确性;
所述政府监管数据分析模块(633)用于以污水系统全业务数据为基础,并以政府监管职能特点特征为导向,依托监管数据基础指标库,构建面向政府监管要求的复合监管数据指标,并通过可视化电子地图、直观数据图表、高等级复杂数据图表向给排水服务中心展示污水系统整体运行情况、水质处理达标情况、资源利用情况;
所述排水户业务管理模块(634)用于以排水户数据为基础、以排水户管理业务为核心、以移动通信技术为手段对排水户稽查业务、整改业务及监测设备维护进行管理;
所述调度中心大屏模块(635)用于通过与现有各业务信息系统的对接与集成,实现管网、泵站、污水厂运行监控数据以及巡检、抢维修、设施设备管理、考核评价业务数据基于大屏的综合分析与展示,并从海量数据对用户关注及预设信息进行挖掘和分析;
所述政府监管APP(636)用于实现领导移动办公的需求。
5.根据权利要求4所述的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台,其特征在于,所述根据预先签订合同中的考核标准对企业运营的工作情况及第三方运维单位的工作情况进行考核评价管理包括:
通过展示污水厂、污泥厂运行监测指标、管网泵站运营养护关键指标、监理公司考核评分表、排水户监测点运维关键指标对相关单位进行考核评价管理,加强对排污工作的有效管控。
6.根据权利要求4所述的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台,其特征在于,所述稽查业务通过PC管理端分派稽查计划,稽查人员通过手持端接收稽查任务,在稽查巡查过程中发现非法排污事件通过手持端进行上报,提交后台审核处置,并下发整改通知,整个流程实现了传统纸质流程单的信息化可视化管理。
7.根据权利要求1所述的排水户、管网、泵站、污水厂、河道的智慧水务管理平台,其特征在于,所述日常运营调度模块(641)用于实现运维公司对污水厂、泵站、管网三位一体监管调度,通过以GIS技术为核心对污水厂、管网、泵站、排水户各类监测对象进行实时监控预警,分析监测预警结果,并及时将异常信息进行反馈,还用于接入其它来源外部事件,对事件分析、审核后,发送相关调度指令;
所述外勤管理模块(642)用于以管网空间信息数据为基底,将地图、位置、表单、管网数据、巡检记录、抢维修记录、服务信息、多媒体多类型数据融合管理,针对管网设施、泵站排污基础设备提供基于空间位置的各类服务,依靠灵活的工作流引擎支持业务组合定制,满足管网、泵站外勤巡检、养护、维修工作的业务表单流转应用;还用于利用服务器监控端和移动端的结合,提供可视化且量化的巡检、养护、维修工作监管手段,为管理部门提供丰富的信息资源辅助外勤抢维修决策分析与智能调度,为巡检、维修、养护的外业人员提高工作效率、保障服务质量提供重要支撑工具;
所述泵站远程控制模块(643)用于对污水提升泵站、一体化泵站进水水质、液位、流量进行监测,展示泵站运行参数,重点实现远程调度控制;
所述档案管理模块(645)用于对道路、泵站、河流资料信息的编辑、查询,同时集成实时监测及业务运行产生的各类数据,还用于随时调取各设施情况;
所述污水运营数据分析模块(646)用于以污水运营全业务数据为基础、以运营企业管理特点与需求为导向,依托业务数据基础指标库,构建面向运营管理要求的复合监管数据指标,并通过可视化电子地图、直观数据图表、高等级复杂数据图表向企业领导层展示污水运营工作整体情况、污水处理情况及资源利用情况,为企业领导层对污水运营工作科学决策提供依据;
所述运营中心大屏模块(647)用于将繁杂的排水业务和多源异构数据进行集成,实现数据交换和共享,将管网、泵站、污水厂运行监控数据及巡检、抢维修、生产调度业务数据进行集成展示与分析,为企业的生产、运营、服务、调度应用提供数据服务支撑,解决企业业务信息沟通困难、缺少宏观调控问题,同时提供可视化的数据分析结果,为运维公司企业领导层科学决策提供依据,提高企业污水管网及排污设备的监管水平和决策能力;
所述运营管理APP(648)用于实现企业管理层和业务人员的移动办公需求。
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Non-Patent Citations (2)
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基于"互联网+"构建陕西智慧城乡供水服务体系;章新川;李瑛;胡彦华;;城镇供水(03);第63-69页 * |
探究在智慧水务下"源网站厂河"的"五位一体" 运营新模式;宗泽等;给水排水;第48卷;第549-554页 * |
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