水务大脑解决方案

水务大脑解决方案

水务建设是城市建设中的重要环节与组成部分，在“智慧水务”理念的引导下，我国水务行业的运营管理正在进入一个新的发展阶段。智慧水务是以先进信息技术为手段，提升水务行业的决策水平和服务能力，为城市建设发展提供支撑。

建设目标

1、建设水务大脑中心化信息化底座，成为支撑水务行业智能化发展的新型关键基础设施

2、建设五个统一的信息化能力平台，打造水务行业数字化、智能化的统一能力

3、打造五个智慧应用群，构建智能化、高附加值的场景应用

4、打造水务大脑生态产业链，提升技术和服务输出能力

系统建设

水务大脑的建设在实现数字化服务基础上，构建覆盖一体化生产、经营、管控的统一平台，并逐步实现生产数字化、管理系统化、决策科学化以及服务规范化。支撑八大业务板块和六位一体各领域内容，涵盖经营服务、生产运营、设计施工、管理管控等业务应用范围。

总体架构图

功能结构图

依据水务大脑的建设目标，建设内容如下：

“一个中心”

建立水务大脑统一运营管理中心，围绕水务场景定做的解决方案开放平台，实现统一的入口、统一身份管理体系、统一认证、统一开放平台、统一算法模型库、统一应用中心，为水务行业相关用户提供常用水务场景基础平台、内涵丰富的水务场景模型应用市场及水务类APP等内容。

五个技术服务平台

大数据平台：建设集团层面的一站式大数据平台，消除数据孤岛，让集团及各权属企业真正聚焦数据并驱动业务。平台采用分布式存储技术、实时计算、批量计算、可视化技术、消息队列等技术，实现集团及各权属企业内分散的多维数据的采集、存储、分析、可视化展示。

人工智能平台：建设视觉智能平台，提升视觉安全监控智能化水平，及时发现河道异常排污、设备跑冒滴漏、人员闯入等安全问题。平台基于视觉深度学习技术构建，预置部分成熟模型，开发人员可以实现全流程“0”代码的构建AI视觉模型，平台同时具备对外开放能力。建设数据智能平台：将业务数据变成智能化模型，降低设备功耗、降低管网漏损率，实现业务中的节能降耗和运营效率提升。

物联网技术平台：对下接入各类行业设备终端，实现数据汇聚的作用；对上支撑各类型物联网应用，提供应用开发的基础性平台和面对底层网络的统一数据接口，支持基于传感数据的物联网应用。此外，还可通过它实现对终端设备和资产的管控一体化，为水务各领域提供通用的服务能力，实现各类型终端设备的统一管控。

地理信息平台：各个板块业务都放在一张图上来进行统一管理，形成“水务一张图”，为各个业务板块提供基础地图服务，并为智慧城市的业务扩展提供系统基础。平台提供高精度的地图数据和动态交通数据，并支持各种查看、搜索、分析等通用操作，并可进行3D展示。

数字孪生平台：通过应用物联网、大数据及数字孪生技术，建立水务数字孪生平台。充分利用现有设备、产线，利用仿真模型、PLC更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度的仿真过程，在智慧水务平台内，实现对泵房环境、泵机、水箱、管网的机器设备，以及生产、设计、工艺等进行全生命周期管理。实现从粗放式管理转变为更准确、更及时、更全面的精细化定向管理。

“五大”智慧应用群

水务大脑指挥调度智慧应用群：通过人工智能技术、大数据可视化技术、地理信息技术等构建集团统一智能化调度平台。智能化调度平台初期实现调度方案的智能化生成、调度指令的自动下达，原水上下游的水量水质协同调度、实现制水与供水的水量水压按需调度、实现排水管网及内沟河的联排联调、实现排水与污水处理的水量水质平稳调度。平台中期实现全集团各类生产、运营、安全、服务数据的汇聚，实现基于大数据平台的全方位运营分析，实现主要业务的需求预测（原水水量需求、制水水量需求、供水水量需求、预计排水产生量、预计污水处理量等）。*终实现更为全面的智能调度与跨业务调度整合，实现调度方案的智能化生成，实现调度指令自动生成与自动执行，实现更为快捷的应急指挥调度。

水务大脑安全管理智慧应用群：通过数据智能、视觉智能、地理信息技术等方式，借助平台基础能力，实现对于安全问题的事前的防患未然、事中的高效应急调度、事后的舆情引导。包含水务生产安全管理应用模块，含二供泵房安全巡检、内沟河安全巡检、安全帽佩戴合规、供水管网预测性维护；水务应急管理应用模块，包括应急指挥、物资调度、防洪防涝应急演练、淹没分析；水务舆情管理应用，包括舆情巡查、专项监测分析、高危/高价值舆情预警、智能报告。

水务大脑运营管控智慧应用群：理顺经营管理体制机制和制度流程，提高规范化程度，搭建统一的运营管理应用群，以数据智能、深度学习、智能搜索等为技术核心，初期建设“投资风险大数据分析平台”和“水务知识库”为平台初步应用，实现集团在投资风险管理与知识管理业务全过程、全要素、全周期、全流程化运营管控。

水务大脑资产管理智慧应用群：通过数字孪生技术、人工智能技术、知识图谱技术等逐步构建设备及业务模型，构建集团统一的智慧资产应用群平台，管理所有权属公司的业务数据、智能化模型等各种数据资产、技术资产，以及各类设备、厂房等固定资产，包括泵站核心设备AR可视化系统、智慧巡检平台、数据资产管理系统及智慧工程管理平台。*终实现对数据、模型的统一标准化管理和对外开放并实现模型的对外产出和价值提升。

水务大脑惠民服务智慧应用群：基于人工智能、大数据技术构建水务大脑惠民服务应用群，搭建统一的面向用户的对外服务平台，包含智慧营销模块、对话营销业务咨询模块及智能外呼模块，逐步实现面向惠民服务业务营销、推广、业务办理的智能化。

水务大脑指的是具有智能分析、智能决策的智能感知控制体系、核心技术平台数据资源平台和核心应用平台。

采用的关键技术

1、数字孪生

数字孪生结合物联网的数据采集、大数据的处理和人工智能的建模分析，实现对当前状态的评估、对过去发生问题的诊断，以及对未来趋势的预测，并给予分析的结果，模拟各种可能性，提供更全面的决策支持。

2、GIS地理信息系统

GIS平台是统一集中调度和管理的基础系统，是智慧水务的核心支撑系统。通过打造GIS平台，形成“水务一张图”，将相关板块业务都放在一张图上来进行统一管理，实现一体化全过程决策分析和实时监管，实现以信息化带动管理精细化，全面提升管理效能。

3、数据智能

通过构建统一的数据智能平台，基于业务数据形成智能化模型，解决业务问题，提升业务运转效率。

4、视觉智能

通过构建视觉智能平台，对污水处理涉及到视觉监控的各个环节，采集图像和视频数据，形成智能化模型，及时发现设备跑冒滴漏、人员闯入等安全问题，推进无人值守，提升监管效率。

5、大数据分析

构建可视化一站式统一大数据平台，包括数据汇集交换、数据存储、数据分析、数据可视化，以解决企业的数据多头管理、多系统分散、数据标准不统一、缺乏统一数据管理体系的问题。

基于离线计算、实时计算、数据分析、分布式存储、可视化等技术建立一套完整的统一大数据平台，将整个污水处理全过程数据进行汇聚，对数据进行统一管理规划，实现数据的高效化和准确化。

6、物联网

构建统一的物联网接入平台，为海量物联网设备接入平台（支持标准 MQTT/CoAP/HTTP等协议），通过终端的接入管理、数据上报、命令下发满足应用系统对设备的数据采集和分析、智能监测和远程管控的需求，从而实现物联网终端接入管理的智能化、高效化。

企业效益

水务大脑项目建设本着“求发展、重服务”的理念，从战略发展方向及水务业务实际需求出发，不断深化水务集团信息化、智能化水平，善于运用新技术、敢于拓展新领域，能够有效提升技术服务、运营管理等各项工作水平，取得良好的经济效益、管理效益和社会效益。

1、经济效益

（1）降低水务集团业务开展和行政管理成本

（2）数据资源共享，减少重复投入

（3）信息化能力共享，降低信息化建设成本

（4）减少各类资源消耗，降本增效

2、管理效益

（1）提升集团及各板块信息化管理水平

（2）增强工作宏观统筹和协调应急能力

（3）全面保障供水安全，提升民生服务能力

（4）提高安全管理能力，规避风险

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