智慧水务中智慧水厂建设的探讨城市智慧水务讲座课件

水务中智慧水厂建设的探讨水务中智慧水厂建设的探讨1CONTENTS杰赛科技简介01智慧水务中智慧水厂建设思考03智慧水厂综合管控平台介绍04智慧水务建设历程023小结05CONTENTS杰赛科技简介01智慧水务中智慧水厂建设思考02中国电科旗下国有企业4中国电子科技集团有限公司国家十大军工集团之一中电网络通信集团有限公司由7所、34所、39所、50所、54所、杰赛科技等企业组成广州杰赛科技股份有限公司中电网络通信集团内唯一的产业化和资本运作平台中国电科旗下国有企业4中国电子科技集团有限公司320项 9项核心资质 行业最高等级资质10+国家及省级荣誉6000员工总数杰赛科技概况1400 900 12

个专利授权 发明专利授权 子公司6.8亿公司注册资本总资产77

亿20项 9项10+6000杰赛科技概况1400 900 124杰赛科技智慧水务建设历程电科七所民品单元（杰赛科技前身)着手研发三遥”系统，该系统在全国的自来水行业中得到广泛应用。在RTU中使用单片机技术，开创了RTU新时代，是雏形物联网终端产品。采用IBM

PC作为SCADA的中心控制设备，并开发全国最早的汉卡，在多个省会城市的水厂、水司中得到推广应用。第一次推出了基于Windows操作系统的SCADA测控软件进一步开拓了PLC应用，计算机网络、地勘信息等系统，

监测端站的研制成功应用到多个水厂、水司项目中根据新基建等国家政策，全面改版升级智慧水务等系列解决方案和产品自研物联网接入平台自主研发智慧水厂综合管控平台产品进军水厂信息化工程建设领域1979

19821985199119982020201820172000杰赛科技智慧水务建设历程电科七所民品单元（杰赛科技前身)着5智慧水务建设内容概览狭义的智慧水务包括了水体监测、原水生产、供水到排水等多个环节，由多个智慧单元组成，现阶段智慧的本质是实现更透彻的感知、更全面的互联互通和更智能的应用。在智慧水务的建设中，生产的智慧化是非常重要的，是智慧水务建设的核心。用户原水自来水生产污水处理供水排水达标排放自然水体原水生产与供应污泥处理中水回用………………智慧水务建设内容概览狭义的智慧水务包括了水体监测、原水生产、6智慧水厂的概念8智慧水厂是在水厂自动化及数字化基础上，以物联网、云计算、大数据、人工智能、BIM等新一代信息技术为手段，实现生产、运行、维护、调度和服务等全方位、全过程各环节高度信息互通、反应快捷、管理有序的高效节能、绿色环保、环境舒适水厂。IotAI仿真模型物联网GISwifi2G/3G/4G/5G视频摄像移动终端电脑终端云计算水厂设备智慧水厂的概念8智慧水厂是在水厂自动化及数字化基础上，以物联7数字化阶段智慧水厂建设阶段智慧化阶段自动化阶段实现基础信息的自动化采集逐步实现了阀门、泵站、生产工艺过程等的自动化操控；水质、水压和流量等涉水数据的测量水平得到很大提高；解放了人工劳动力成熟运用物联网、云计算、大数据和移动互联网等新一代信息技术，对数据进行深度处理，实现信息化和管理提升的充分结合，紧跟市场、随需速动、智慧经营，充分支持企业模式创新和产业转型升级第一阶段第二阶段第三阶段开展了信息化系统的建设相继搭建了各自的业务系统和数据库，初步实现了行政办公和业务管理的信息化。绝大部分城市正处于该阶段。数字化阶段智慧水厂建设阶段智慧化阶段自动化阶段成熟运用物联网8智慧水厂需求分析10核 需求安全高效节能人员的安全设备的安全生产的安全水质的安全信息的安全人员的高效运营的高效材料利用的高效管理的高效生产物资节约能源的节约人力的节约智慧水厂需求分析10核 需求安全高效节能人员的安全人员的高效9智慧水厂安全体系智慧水厂综合管控平台人员的安全设备的安全生产的安全水质的安全信息的安全出入口控制系统设备巡检系统水质检测系统视频监控系统设备管理系统生产管理系统自动化控制系统药耗控制系统安全接入系统

应用日志系统智慧水厂安全体系智慧水厂综合管控平台人员的安全设备的安全生产10基于数据可视化技术，实现高用户体验的管理驾驶舱，包括生产经营决策、管理、计划、调度、过程优化、故障诊断、数据建模分析等。如生产实时看板、水厂运营统计、设备利用率以及制水各个环节数据、告警数据以及应急管理等。智慧水厂综合管控平台运营管理的高效材料利用的高效人员的高效智慧高效生产体系基于物联感知技术、实时采集材料在仓储管理、预处理、絮凝、沉淀、过滤和消毒等各个环节的数据采集，结合工艺数学模型，进行智能化加药加料管理，实现材料利用的高效。基于运营管理目标、设备信息、人员信息和生产计划，进行智能化排班。更进一步，在基于高度自动化设备及设备管理智能化基础上，可以实现无人值守的生产，实现人员的高效和效率的极大化。基于数据可视化技术，实现高用户体验的管理驾驶舱，包括生产经11智慧水厂节能减排体系通过智慧照明系统实现厂区能源的节约水厂绿色机房建设实现能源的节约通过智能加药系统实现生产物资的节约通过回水利用系统设计，实现生产物资和能源的节约通过设备自动化及智能管理实现无人值守，极大实现人力的节约智慧水厂节能减排体系通过智慧照明系统实现厂区能源的节约水厂12智慧水厂涵盖业务内容智慧水厂智能自动化系统安全生产水厂巡查能耗控制药耗控制水质检验生产调度…………设备运维数据管理智慧水厂涵盖业务内容智慧水厂智能自动化系统能耗控制药耗控制13智慧水厂建设内容架构感知层基础平台层控制层传输层应用层标准规范系统安全展示层智慧水厂综合管控平台（网页版） 综合管控App 综合管控微信小程序智慧水厂综合管控平台

管理驾驶舱系统 厂区3D展示系统 应急指挥系统

设备管理系统 设备巡检系统

视频分析系统（工艺控制）专家系统 …… 生产调度系统数 上级单位据交换 其它单位共享 …………物联网接入平台（JAE）云计算平台传统自控系统 高级控制平台与工艺优化智控PLC 提升泵优化控制 絮凝剂投加优化控制 充氯优化控制上位机软件 滤池反冲洗优化控制 紫外消毒控制 回水利用控制物联网 互联网 移动互联网 工业互联网仪器、仪表 生产设备 驱动器、执行器 安防设备智慧水厂建设内容架构感知层传输层展示层智慧水厂综合管控平台（14物联网（IOT）接入平台——JAE

设备接入 支持移动、电信、联通

IoT

以及自有物联设备接入，根据终端协议获取不同设备的实时数据与历史数据。支持多种物联网终端设备的接入和协议转换，满足建设方的利旧建设。

融合输出 经过平台的数据融合处理后，转换为标准

RESTFul

输出，支持跨平台应用。可针对旧系统数据进行前端初步融合，高效支持后端应用系统的建设。物联网（IOT）接入平台——JAE 设备接入 融合输出15智慧水厂综合管控平台17智慧水厂综合管控平台是我司自主研发综合性水厂管控平台。平台基于物联网、大数据、云计算等技术、实现了管理驾驶舱、水厂BIM数字孪生模型、水厂设备管理、水厂安防管理、水厂生产工艺控制管理等，打造了水厂的智慧大脑，是水厂智慧生产的中枢控制系统。智慧水厂综合管控平台17智慧水厂综合管控平台是我司自主研发综16智慧水厂综合管控平台主要功能模块设备管理巡检管理视频分析专家系统管理驾驶舱管理驾驶舱视系统是服务水厂管理决策层的数据可视化分析系统。管理驾驶舱包括了生产数据实时看板、运营数据分析、工艺控制数据分析、运营管理统计报表等子系统。设备管理是针对水厂设备的全生命周期管理的信息化系统。包括了设备基础信息管理、设备实时监测、设备告警管理、设备保养计划管理等。巡检管理是针对设备进行日常巡检管理的信息化系统。包括了巡检计划制定、巡检工单管理、问题进度跟踪等。系统支持手持设备进行扫码巡检。视频分析是将水厂厂区安防监控视频、设备监控视频、工艺监控视频等进行融合分析，并实现智能化管理的业务子系统。专家系统是基于大数据、智能分析算法实现的工艺智能控制专家知识库系统。智慧水厂综合管控平台主要功能模块设备管理巡检管理视频分析专家17智慧水厂主要功能—管理驾驶舱报表系统全面覆盖水厂用户角色。包括了水厂巡检、

数据监测、

电能管理、

成本分析以及药剂出入库管理等。报表系统生产管理数据生产管理数据是针对水厂供水量、需水量、日能耗量、PAC药耗量、PAM药耗量、水质分析等多维度的数据统计，服务于水厂经营管理层。生产调度数据展现基于时间的各泵阀压力数据和状态数据。实时告警数据实时告警数据包括了水厂设备、水厂视频监控、边界防控、水质检测等多源告警数据采集和展现。为水厂的安全生产、节能减排保驾护航。智慧水厂主要功能—管理驾驶舱报表系统全面覆盖水厂用户角色。包18智慧水厂主要功能—设备管理功能概述设备基础信息维护设备保养内容管理设备保养计划管理设备全生命周期管理…………设备监测设备保养设备档案设备二维码设备盘点设备回收设备入厂流程示意智慧水厂主要功能—设备管理功能概述设备基础信息维护设备监测设19智慧水厂主要功能—巡检管理功能概述设备巡检任务排班设备移动巡检巡检工单巡检工单处理…………排班生成巡检任务巡检关闭任务维修工单维修流程示意智慧水厂主要功能—巡检管理功能概述设备巡检任务排班排班生成20智慧水厂主要功能—视频分析边界防范本地机房动环监控系统智慧水厂综合管控平台车辆出入管理水池沉淀视频视频超融合分析系统出入口控制系统功能概述视频数据结构化支持多品牌摄像头接入支持多种格式视频文件驱动系统从“看得清”向“看得懂”发展支持水池沉淀物图像识别，为专家系统提智能分析基础视频采集示意智慧水厂主要功能—视频分析边界防范本地机房动环监控系统智慧水21智慧水厂主要功能——专家系统——智能工艺控制专家系统的智能工艺控制是将生产数据、能耗数据、药耗数据、设备特征数据等结合加料算法模型，实现最优化的加药加料控制和管理。生产数据能耗数据药耗数据智能工艺控制算法模型智慧水厂主要功能——专家系统——智能工艺控制专家系统的智能工22管网模型基础数据用水需求模型实时监测数据设备基础数据管网水力模型管网水质模型智慧水厂主要功能—专家系统——基于大数据的供水模型智能供水专家系统通过管网基础数据、用水需求模型、实时监测数据、设备基础数据、水力水质模型实现水厂的智能供水。管网模型基础数据用水需求模型实时监测数据设备基础数据23水厂构建物3D模型基于3D模型的业务叠加——安防监控基于3D模型的业务叠加——设备巡检管理智慧水厂主要功能—基于BIM的数字孪生水厂智慧水厂主要功能—基于BIM的数字孪生水厂24河北建投集团南水北调辛集智慧水厂建设项目26本项目建设了一个BIM、GIS相结合的可视化平台，并在该平台上建设了水厂综合管控系统，实现了水厂的数字孪生。水厂综合管控系统集成了管理驾驶仓、设备监控、设备运维管理等功能。项目已通用业主的验收，并得到业主的一致好评。河北建投集团南水北调辛集智慧水厂建设项目26本项目建设了一个25太原市呼延智慧水厂建设项目27建太原市呼延水厂距太原市中心30公里，是“引黄入并”工程的重点配套项目，是全国少有的大型地面水处理厂。我司承了原水预处理与深度处理工程所有仪表、自动控制系统，在线检测仪表,摄像监控系统、门禁系统等的建设。太原市呼延智慧水厂建设项目27建太原市呼延水厂距太原市中心326杰赛科技智慧水务产品目录业务应用支撑系统多功能监控智能终端终端产品智慧水务综合服务平台智能压力采集终端BIM系统灌区信息化平台管网漏损分析平台智能网关智能控制器监控及电气控制智能终端水质监测终端智能井盖智能消防栓GIS地理信息系统物联网（IOT）接入平台数据采集与监控SCADA系统城市二次供水管理平台智慧水厂综合管控平台杰赛科技智慧水务产品目录业务应用支撑系统多功能监27水务终端产品展示页二次供水融合终端（

ECU-A01)PLC网关（ECU-P）PLC监测终端（RTU-A）自控监测终端（RTU-F）户外监测终端（RTU-D）无纸记录仪（RTU-E）智能井盖物联网终端（RTU-M）智能消防栓物联网终端（RTU-X）水务终端产品展示页无纸记录仪智能井盖物联网终端28小结我司积累了40多年的水务建设经验，有自主可控的Scada系统、物联网接入平台、物联网终端、综合管控平台。

更主动的服务 智慧水务、智慧水厂的建设应该面向用户提供更主动的服务，

主动的事件预测、主动的信息推送等。更安全的管理基于对水厂业务的深刻理解和我司集成能力，

可为智慧水厂建设提供更安全更细致入微的综合解决方案。全闭环精细化核心建设自主可控水厂设备运维、日常工作均通过信息化系统进行记录、发送和反馈，

实现任务的闭环和精细化管理。小结我司积累了40多年的水务建设经验，有自主可控的Scad29水务中智慧水厂建设的探讨水务中智慧水厂建设的探讨30CONTENTS杰赛科技简介01智慧水务中智慧水厂建设思考03智慧水厂综合管控平台介绍04智慧水务建设历程023小结05CONTENTS杰赛科技简介01智慧水务中智慧水厂建设思考031中国电科旗下国有企业4中国电子科技集团有限公司国家十大军工集团之一中电网络通信集团有限公司由7所、34所、39所、50所、54所、杰赛科技等企业组成广州杰赛科技股份有限公司中电网络通信集团内唯一的产业化和资本运作平台中国电科旗下国有企业4中国电子科技集团有限公司3220项 9项核心资质 行业最高等级资质10+国家及省级荣誉6000员工总数杰赛科技概况1400 900 12

个专利授权 发明专利授权 子公司6.8亿公司注册资本总资产77

亿20项 9项10+6000杰赛科技概况1400 900 1233杰赛科技智慧水务建设历程电科七所民品单元（杰赛科技前身)着手研发三遥”系统，该系统在全国的自来水行业中得到广泛应用。在RTU中使用单片机技术，开创了RTU新时代，是雏形物联网终端产品。采用IBM

PC作为SCADA的中心控制设备，并开发全国最早的汉卡，在多个省会城市的水厂、水司中得到推广应用。第一次推出了基于Windows操作系统的SCADA测控软件进一步开拓了PLC应用，计算机网络、地勘信息等系统，

监测端站的研制成功应用到多个水厂、水司项目中根据新基建等国家政策，全面改版升级智慧水务等系列解决方案和产品自研物联网接入平台自主研发智慧水厂综合管控平台产品进军水厂信息化工程建设领域1979

19821985199119982020201820172000杰赛科技智慧水务建设历程电科七所民品单元（杰赛科技前身)着34智慧水务建设内容概览狭义的智慧水务包括了水体监测、原水生产、供水到排水等多个环节，由多个智慧单元组成，现阶段智慧的本质是实现更透彻的感知、更全面的互联互通和更智能的应用。在智慧水务的建设中，生产的智慧化是非常重要的，是智慧水务建设的核心。用户原水自来水生产污水处理供水排水达标排放自然水体原水生产与供应污泥处理中水回用………………智慧水务建设内容概览狭义的智慧水务包括了水体监测、原水生产、35智慧水厂的概念8智慧水厂是在水厂自动化及数字化基础上，以物联网、云计算、大数据、人工智能、BIM等新一代信息技术为手段，实现生产、运行、维护、调度和服务等全方位、全过程各环节高度信息互通、反应快捷、管理有序的高效节能、绿色环保、环境舒适水厂。IotAI仿真模型物联网GISwifi2G/3G/4G/5G视频摄像移动终端电脑终端云计算水厂设备智慧水厂的概念8智慧水厂是在水厂自动化及数字化基础上，以物联36数字化阶段智慧水厂建设阶段智慧化阶段自动化阶段实现基础信息的自动化采集逐步实现了阀门、泵站、生产工艺过程等的自动化操控；水质、水压和流量等涉水数据的测量水平得到很大提高；解放了人工劳动力成熟运用物联网、云计算、大数据和移动互联网等新一代信息技术，对数据进行深度处理，实现信息化和管理提升的充分结合，紧跟市场、随需速动、智慧经营，充分支持企业模式创新和产业转型升级第一阶段第二阶段第三阶段开展了信息化系统的建设相继搭建了各自的业务系统和数据库，初步实现了行政办公和业务管理的信息化。绝大部分城市正处于该阶段。数字化阶段智慧水厂建设阶段智慧化阶段自动化阶段成熟运用物联网37智慧水厂需求分析10核 需求安全高效节能人员的安全设备的安全生产的安全水质的安全信息的安全人员的高效运营的高效材料利用的高效管理的高效生产物资节约能源的节约人力的节约智慧水厂需求分析10核 需求安全高效节能人员的安全人员的高效38智慧水厂安全体系智慧水厂综合管控平台人员的安全设备的安全生产的安全水质的安全信息的安全出入口控制系统设备巡检系统水质检测系统视频监控系统设备管理系统生产管理系统自动化控制系统药耗控制系统安全接入系统

应用日志系统智慧水厂安全体系智慧水厂综合管控平台人员的安全设备的安全生产39基于数据可视化技术，实现高用户体验的管理驾驶舱，包括生产经营决策、管理、计划、调度、过程优化、故障诊断、数据建模分析等。如生产实时看板、水厂运营统计、设备利用率以及制水各个环节数据、告警数据以及应急管理等。智慧水厂综合管控平台运营管理的高效材料利用的高效人员的高效智慧高效生产体系基于物联感知技术、实时采集材料在仓储管理、预处理、絮凝、沉淀、过滤和消毒等各个环节的数据采集，结合工艺数学模型，进行智能化加药加料管理，实现材料利用的高效。基于运营管理目标、设备信息、人员信息和生产计划，进行智能化排班。更进一步，在基于高度自动化设备及设备管理智能化基础上，可以实现无人值守的生产，实现人员的高效和效率的极大化。基于数据可视化技术，实现高用户体验的管理驾驶舱，包括生产经40智慧水厂节能减排体系通过智慧照明系统实现厂区能源的节约水厂绿色机房建设实现能源的节约通过智能加药系统实现生产物资的节约通过回水利用系统设计，实现生产物资和能源的节约通过设备自动化及智能管理实现无人值守，极大实现人力的节约智慧水厂节能减排体系通过智慧照明系统实现厂区能源的节约水厂41智慧水厂涵盖业务内容智慧水厂智能自动化系统安全生产水厂巡查能耗控制药耗控制水质检验生产调度…………设备运维数据管理智慧水厂涵盖业务内容智慧水厂智能自动化系统能耗控制药耗控制42智慧水厂建设内容架构感知层基础平台层控制层传输层应用层标准规范系统安全展示层智慧水厂综合管控平台（网页版） 综合管控App 综合管控微信小程序智慧水厂综合管控平台

管理驾驶舱系统 厂区3D展示系统 应急指挥系统

设备管理系统 设备巡检系统

视频分析系统（工艺控制）专家系统 …… 生产调度系统数 上级单位据交换 其它单位共享 …………物联网接入平台（JAE）云计算平台传统自控系统 高级控制平台与工艺优化智控PLC 提升泵优化控制 絮凝剂投加优化控制 充氯优化控制上位机软件 滤池反冲洗优化控制 紫外消毒控制 回水利用控制物联网 互联网 移动互联网 工业互联网仪器、仪表 生产设备 驱动器、执行器 安防设备智慧水厂建设内容架构感知层传输层展示层智慧水厂综合管控平台（43物联网（IOT）接入平台——JAE

设备接入 支持移动、电信、联通

IoT

以及自有物联设备接入，根据终端协议获取不同设备的实时数据与历史数据。支持多种物联网终端设备的接入和协议转换，满足建设方的利旧建设。

融合输出 经过平台的数据融合处理后，转换为标准

RESTFul

输出，支持跨平台应用。可针对旧系统数据进行前端初步融合，高效支持后端应用系统的建设。物联网（IOT）接入平台——JAE 设备接入 融合输出44智慧水厂综合管控平台17智慧水厂综合管控平台是我司自主研发综合性水厂管控平台。平台基于物联网、大数据、云计算等技术、实现了管理驾驶舱、水厂BIM数字孪生模型、水厂设备管理、水厂安防管理、水厂生产工艺控制管理等，打造了水厂的智慧大脑，是水厂智慧生产的中枢控制系统。智慧水厂综合管控平台17智慧水厂综合管控平台是我司自主研发综45智慧水厂综合管控平台主要功能模块设备管理巡检管理视频分析专家系统管理驾驶舱管理驾驶舱视系统是服务水厂管理决策层的数据可视化分析系统。管理驾驶舱包括了生产数据实时看板、运营数据分析、工艺控制数据分析、运营管理统计报表等子系统。设备管理是针对水厂设备的全生命周期管理的信息化系统。包括了设备基础信息管理、设备实时监测、设备告警管理、设备保养计划管理等。巡检管理是针对设备进行日常巡检管理的信息化系统。包括了巡检计划制定、巡检工单管理、问题进度跟踪等。系统支持手持设备进行扫码巡检。视频分析是将水厂厂区安防监控视频、设备监控视频、工艺监控视频等进行融合分析，并实现智能化管理的业务子系统。专家系统是基于大数据、智能分析算法实现的工艺智能控制专家知识库系统。智慧水厂综合管控平台主要功能模块设备管理巡检管理视频分析专家46智慧水厂主要功能—管理驾驶舱报表系统全面覆盖水厂用户角色。包括了水厂巡检、

数据监测、

电能管理、

成本分析以及药剂出入库管理等。报表系统生产管理数据生产管理数据是针对水厂供水量、需水量、日能耗量、PAC药耗量、PAM药耗量、水质分析等多维度的数据统计，服务于水厂经营管理层。生产调度数据展现基于时间的各泵阀压力数据和状态数据。实时告警数据实时告警数据包括了水厂设备、水厂视频监控、边界防控、水质检测等多源告警数据采集和展现。为水厂的安全生产、节能减排保驾护航。智慧水厂主要功能—管理驾驶舱报表系统全面覆盖水厂用户角色。包47智慧水厂主要功能—设备管理功能概述设备基础信息维护设备保养内容管理设备保养计划管理设备全生命周期管理…………设备监测设备保养设备档案设备二维码设备盘点设备回收设备入厂流程示意智慧水厂主要功能—设备管理功能概述设备基础信息维护设备监测设48智慧水厂主要功能—巡检管理功能概述设备巡检任务排班设备移动巡检巡检工单巡检工单处理…………排班生成巡检任务巡检关闭任务维修工单维修流程示意智慧水厂主要功能—巡检管理功能概述设备巡检任务排班排班生成49智慧水厂主要功能—视频分析边界防范本地机房动环监控系统智慧水厂综合管控平台车辆出入管理水池沉淀视频视频超融合分析系统出入口控制系统功能概述视频数据结构化支持多品牌摄像头接入支持多种格式视频文件驱动系统从“看得清”向“看得懂”发展支持水池沉淀物图像识别，为专家系统提智能分析基础视频采集示意智慧水厂主要功能—视频分析边界防范本地机房动环监控系统智慧水50智慧水厂主要功能——专家系统——智能工艺控制专家系统的智能工艺控制是将生产数据、能耗数据、药耗数据、设备特征数据等结合加料算法模型，实现最优化的加药加料控制和管理。生产数据能耗数据药耗数据智能工艺控制算法模型智慧水厂主要功能——专家系统——智能工艺控制专家系统的智能工51管网模型基础数据用水需求模型实时监测数据设备基础数据管网水力模型管网水质模型智慧水厂主要功能—专家系统——基于大数据的供水模型智能供水专家系统通过管网基础数据、用水需求模型、实时监测数据、设备基础数据、水力水质模型实现水厂的智能供水。管网模型基础数据用水需求模型实时监测数据设备基础数据52水厂构建物3D模型基于3D模型的业务叠加——安防监控基于