智慧排水管网信息管理平台-产品白皮书20210426

智慧排水管网信息管理平台-产品白皮书--文档管理修改记录日期作者版本修改参考2020.07.14邹萍V0.1新建2020.10.27彭文娟V0.2更新（全文功能梳理、丰富）2020.10.28彭文娟V0.3更新（全文结构完善、系统环境补充）2020.11.24邹萍V0.4更新2020.12.22邹萍V0.5更新（巡检养护平台内容添加、更新系统环境章节）2021.01.20邹萍V0.6更新（巡检养护平台整体编辑）2021.01.26彭文娟V0.6更新（产品架构、功能梳理和丰富）2021.04.22邹萍、任晋鹏V0.6更新（整体图片替换）仅作为文档过程管理的页，打印时请去掉此页打印，谢谢！目录第一章 产品概述 11.1 产品价值 11.2 产品简介 11.3 产品愿景 21.4 目标用户 3第二章 产品特点 32.1 产品架构 32.2 技术线路 52.2.1 组件式装配技术 52.2.2 分布式GIS服务技术 52.2.3 物联网智能感知技术 5第三章 功能介绍 63.1 可视化大屏 63.2 地理信息子系统 73.2.1 地图管理 73.2.2 管网查询 83.2.3 管线信息统计 103.2.4 管线数据分析 113.2.5 数据打印输出 143.3 隐患管理子系统 143.3.1 隐患信息管理 143.3.2 隐患数据查询 153.3.3 隐患辅助排查 163.3.4 隐患流程管理 173.4 在线监测子系统 183.4.1 管网监控实时展示 183.4.2 视频监控实时接入 183.4.3 重点监控位置实时掌握 193.4.4 黑臭水体指标分析 203.4.5 监测预警告警 203.4.6 数据统计分析 213.4.7 设备管理 223.5 巡检养护平台 223.5.1 运营管理 233.5.2 巡检养护执勤 263.6 运维管理子系统 30第四章 系统环境 324.1 客户端环境 324.2 服务器端环境 33产品概述产品价值根据湖南省住房和城乡建设厅等多部委联合印发的城镇污水处理提质增效三年行动方案和城市污水治理提质增效三年行动工作方案等文件要求，污水治理信息化建设已经成为城乡环境基础设施智慧建设增效工程的重要工作内容之一。全省各级住建城管部门逐步推进市政污水治理、排水管理体制改革、提高治理能力、增进民生福祉；同时，与之配套的污水治理信息化的建设和应用显得尤为重要。经过多年建设和发展，我国城镇污水处理设施建设基本实现全覆盖，城镇污水处理率已大幅提高，但城镇污水处理仍存在一些突出问题：如老旧城区和城乡结合部的污水管网空白区、城市水体沿线的生活污水直排、河湖水倒灌、雨污错接混接、管道缺陷形成的外水入、分流制雨水管道降雨冲刷污染、合流制管道降雨溢流污染等等，导致污水处理效能较低。部分地市虽已经进行综合管线的普查和信息系统建设，但并不能满足市政管网管理工作的需求；市政管网数据待补充建设，管线养护工作常常“重建轻养”，监测、维修等以及事故预防不足，缺乏系统性监管，管线运行中存在安全隐患。因此，进行市政排水管网地理信息系统建设，实现排水管网及设施数据统一管理、排水管网缺陷管理、工程项目管理、污水处理厂在线监测、能效指标分析、数据更新及共享以及应用服务等功能的应用势在必行。产品简介建设统一的排水管网数据库根据《城市排水防涝设施数据采集与维护技术规范》标准以及各地实际情况进行标准规范编制；对城市市政管线及附属设备设施进行数据采集、建库，实现市政管网信息化统一管理；针对管网数据更新维护，并建立相应的更新维护机制，保证管网数据鲜活、准确是市政排水管网智慧化管理的基础。实现管线运行实时监测在管网信息化、可视化基础之上，结合物联网技术，通过安装硬件传感设备，对排水、污水排放情况、城市内涝情况进行实时监控，对管网的管理和运行进行实时监控，实现管网运行异常情况预警、报警，实现管网被动式事故处理转变为主动式防范和处理。进行管网智慧化深入应用针对市政排水管网日常养护的信息化深入建设，应用移动端进行巡检和养护管理，结合实时监测数据，进行智慧化分析利用，实现管网实时动态数据的挖掘分析；结合“智慧城市”以及大数据的应用，提高城市整体运行维护智慧化水平。产品愿景通过对排水管网数据的统一信息化管理，指导管网的日常巡查、检修养护工作，杜绝凭个人经验做判断依据的现象；对管网及运行重要指标的实时监测，及时准确提供管网运行信息，为管理者科学决策提供依据。减少管网灾害造成的损失。提供管网隐患管理分析功能以及辅助分析功能，实现管网隐患排查、分析、处理，预防事故发生；即使发生事故，也可依据系统的数据支撑、制定应急处置方案，最大程度减少事故损失。为管线以及城市规划、建设和管理提供有力支撑。管线现状资料是城市管线以及国土空间规划、建设和管理的重要资料依据。完整、高现势性的管线数据将有利于管理部门摸清地下管线现状，包括其分布、材质、埋深、权属单位等内容，将充分应用到未来城市管线规划以及城市整体的规划建设当中，避免因对地下情况不明而产生的重复建设、工程延期、配套设施建设不同步等问题，保证城市顺畅运行，将有力促进城市建设和发展。城市排水管网作为城市的重要基础设施和生命线，是“智慧住建”以及“智慧城市”建设的重要组成部分。城市排水管网的科学、智能化管理，一方面为智慧城市建设提供重要的基础数据，另一方面也大力推进智慧城市的进程。目标用户平台以地理信息系统为基础平台，以市、县住建局和规划局为中心，形成排水管网主管部门、建设单位、维护单位、设计单位等机构之间多级管理网络，建立多层次的、实用的、与排水管网业务紧密关联的排水管网信息管理平台，针对排水管网管理的业务需求，实现排水管网实时监控管理应用。住建局、城管局等管理部门：实现排水管网数据的统一管理应用、监控管理以及日常运行维护的信息化应用，进行地下管网深入应用建设。市政排水公司：为市政排水公司的管网施工建设、线路维修、隐患排查、监控管理、市政管网日常维护提供及时有效的信息支撑。市政管理部门：为国土规划部门、地铁管理部门、人防指挥中心等部门提供排水管网数据支撑，为其规划、施工及管理提供有效的决策依据。产品特点产品架构平台采用“一库一平台多应用”的框架设计模式。库：按国家和行业标准规范建立统一的排水管网数据库；平台：提供数据管理与更新、服务控制、访问控制、配置管理等基础数据与服务；多应用：提供排水管网地理信息、隐患管理、在线监测和移动巡检多个子系统。平台体系结构图法律法规和标准规范法律法规和标准规范主要指遵循国家、省发布的一系列政策法规及各类市政排水管网管理领域开发建设标准、数据采集标准、技术规范等相关内容。组织机构和外部系统组织机构是指参与智慧排水管网信息管理平台建设、运营、应用、维护的相关单位。外部系统是指与本系统之间存在数据交换等关系的系统，如已经建设的地下综合管线信息系统以及其他管线权属单位的管线管理信息系统等。智能感知层作为管线信息化示范应用的基础监控感知设备，包括移动端、视频监控、各类传感器等，是管线实时监控应用的基础设备。基础设施层本层的作用是对管线信息系统的运行提供硬件环境支持，主要包括系统建设和运行所必需的硬件服务器、数据备份恢复设备、网络基础设施和安全管理系统。数据层主要包括基础地理数据库、管网数据库、业务管理数据库、监测数据等。应用支撑层应用支撑层是指为系统各项功能的实现提供支持的数据库管理系统、数据共享交换接口和二三维GIS平台。应用层主要包括排水管网地理信息、隐患管理等多个子系统，建设1+N应用模式，通过多个子系统的综合应用，为系统用户提供管线信息化的深入应用。用户层系统建成后，主要的用户包括政府相关职能部门、住建局/城建档案管理机构、管线权属单位、管线工程建设施工单位，以及其他城市建设参与单位。技术线路组件式装配技术智慧排水管网信息管理平台建设采用SOA架构及相关技术进行规划、设计、开发、集成和运行。通过SOA架构信息服务，以服务形式对外发布，以松耦合原则实现共享，增强业务的敏捷性，实现对业务需求的快速响应。分布式GIS服务技术众所周知，大量信息处理受到网络传输协议、实时访问量、带宽占用等约束，用户请求和结果数据能有效地传输，成为影响系统性能的重要因素。因此在智慧排水管网信息管理平台中依托分布式WebGIS服务平台（具备空间数据操作、发布功能，具备处理大量用户的并发访问的能力），确保系统响应的速度和对服务器资源的最少占用，使服务工作顺利开展。物联网智能感知技术智慧排水管网信息管理平台以物联网技术为基础，对接排水管道传感设备，感知地下管线中的各类属性值，如水位、水质、流量等信息，实现“物”的智能识别。通过实现三网互通的感知信息传输方式，结合云计算来实现数据的大容量存储、并行计算，通过计算、分析感知层中的各类属性值，做出相应判断，并通过人机交互界面为使用者提供直观的管网状态信息，为用户监视、管理、控制地下管网提供便利。功能介绍排水管网信息平台基于前期建设的城市地下综合管网应用管理平台基础上，针对排水类管网（雨水、污水、雨污合流）进行更加有针对性的管理，从数据内容、标准上基于之前的排水数据进行提取、解析、建库后，在市政排水管网地理信息系统中做呈现、查询、分析等功能，其包括：地理信息子系统、隐患管理子系统、在线监测子系统、可视化大屏、巡检养护子系统、运维管理六大子系统。可视化大屏针对排水管网系统提供数据可视化大屏展示，能够提供给用户更加直观的动态可视化数据查阅。大屏将城市的排水管网统计数据、动态监测数据等实时进行播放和呈现，满足动态管理要求。主要包括管网汇总、管网分析、图层叠加、系统登录与退出等。大屏展示地理信息子系统地图管理地图管理能实现对地图文档、地图工程的管理与操作，包含对地图的基本操作功能，如对地图的缩放操作（全图、放大、缩小、平移），以及数据加载显示、图层设置、地图比例尺等功能。侧边栏还有隐藏的工具条，可以对地图距离进行测量、排水管网属性查看、鹰眼开关、定位、打印出图和导出图层数据等。工具条地图量算提供距离量算和面积量算功能。地图标绘提供自定义标注、坐标标注等标注功能。属性查看可对图层内的地下管线要素（排水管网、建构筑物、黑臭水体等）进行属性点选查看。定位可输入x、y坐标快速定位图上位置。图层管理支持在地图上加载几何图层、建筑物图层、柱状图、面图层、线图层、粒子图层、轨迹图层、标记图层、圆图层、动态标记图层等矢量图层。支持在地图上添加栅格图层，比如卫星影像等。图层类型主要分为地图和专业管线两大部分；地图部分以基础电子地图、影像图等为主；专业管线分为三大块：①排水管网；②受纳水体；③监测设备；④建构筑物；⑤黑臭水体；⑥隐患数据六大类型进行分组分门别类的展示。其它工具包括管线及设施符号化工具、管线及设施符号管理等功能。管网查询道路查询和地名查询提供多种数据定位手段，如坐标、图幅、道路、交叉路口、地名和行政区划等地图定位功能。道路查询地名查询管线信息查询管线信息查询模块主要提供空间点击属性查询、空间几何查询（按范围）、管线条件查询（按所在道路/管线材质/管径大小/权属单位/建设年代/自定义条件）等数据查询功能。属性查询空间查询闸门查询管线信息统计管线信息统计提供多角度的统计方式，方便用户统计管线数据，响应管线日常管理的需求。主要包括管线全库统计、管点全库统计、设施面全库统计、按条件（材质、管径区间、权属单位、所在道路、附属物）统计以及区域管网统计、区域设施统计等功能。管网统计受纳水体统计管线数据分析管线数据分析是在满足管线数据内部管理要求的基础上，实现对管线数据进行多种空间分析，为城市工程建设提供信息资源和辅助决策指挥。包括：连通分析、横断面分析、纵断面分析、水平净距分析、垂直净距分析、覆土分析、爆管分析、年限预警分析、流向分析、内涝热力图、黑臭溯源分析等功能。连通分析系统可对管线进行连通情况分析。用户可任意选定管线，判断所选管线是否连通，如连通则提供最短路径。断面分析实现对管线横、纵断面分析，展示出所选取管线的横、纵断面信息，为设计和施工提供数据支撑。横断面分析缓冲分析选定管网对象，按设定的缓冲半径，分析缓冲区范围内各种管线设施的影响范围。流向分析根据管线中各设施的开闭情况以及管线的拓扑信息，系统显示重力管线（雨水、污水）内部水流流向。根据管线起点和终点高程，以动态粒子图方式呈现管内水流的方向。流向分析内涝热力图根据内涝发生的频次来汇总排序，展示内涝高发区的分布热力图。城市内涝高发区热力图黑臭溯源分析对雨污合流的管线进行拓扑分析，对分析结果进行展示，辅助进行黑臭水溯源分析。数据打印输出打印输出模块主要用于实现导出数据、输出图片文件和地图打印，为日常工程维护、规划设计、现场勘察、对外输出数据资料提供方便。通过选择或裁剪当前范围的数据，进行适当编辑和整饰后即可打印输出。数据导出提供成果数据按空间范围图层级导出，并按图幅、按行政区划以及自定义空间范围导出SHF数据，支持jpg、png等格式。数据导出地图打印在GIS平台实现分幅打印、沿道路打印、按行政区划打印和自定义打印。地图输出将选择区域范围内的地图输出为图片文件，支持jpg、png等格式。隐患管理子系统隐患信息管理提供管线安全隐患排查管理功能，通过隐患排查、管线隐患分析建立起管线隐患安全数据库，并完成安全隐患排查录入、解除、核实、消亡等全过程管理。提供管线安全隐患信息录入功能，完成现已掌握的管线安全隐患数据进行录入，统一集中管理。隐患库管理隐患数据查询基础数据查询模块主要提供了重点隐患区查询、管线条件查询（错接点、淤塞点）等数据查询功能。隐患区查询错接点查询隐患辅助排查通过调用平台提供的雨水不合理分析、逆坡分析、流向分析、管线淤堵分析、雨污混接分析等以及横断面分析、纵断面分析等分析功能，完成存在隐患的管线数据查找，经确认后进行隐患信息入库。雨水不合理分析根据雨水排放口进行逆向查找雨水管线连接是否合理，与该雨水排放口连接的管线不是雨水管线，则认为不合理；并列表展示雨水不合理的问题点清单。说明：合理的雨水管网是指雨水排放口的上游必须为雨水管线，该项排查所涉及的管线主要为雨水管线。雨水不合理分析逆坡分析逆坡是指管道的起点高程低于管道的终点高程的情况。管线淤堵分析按选定的范围进行淤堵分析，每个分区内存在淤堵点个数的统计排名顺序，选中分区时，该分区高亮显示。管线淤堵分析雨污混接分析通过分析雨污水管线的连接关系、流向等，判定雨污混接等事故隐患。隐患流程管理实现对管线安全隐患排查、录入、核实、整改、消亡等全过程管理。系统首先通过隐患排查，确认隐患管线，进行隐患信息预录入（填写隐患录入信息表和上传附件），通过隐患核查部门核实后进行隐患核实确认阶段，进行隐患核实入库（填写隐患核实表、发送隐患通知单），在隐患整改阶段，隐患整改部门依据审核后的整改方案进行整改，对于隐患整改情况的核实，通常可以通过核查部门进行人工现场核实，同时系统也能自动通过整改后的竣工数据分析隐患处理情况，确认隐患的整改情况。隐患信息分为两类，一类是管理部门人为发现的隐患，通过核实后可隐患信息直接进入隐患库的，另一种是系统辅助分析出的结果，系统分析出的隐患，需要核实部分进行核实，才能进入隐患库。在线监测子系统排水管网在线监测系统专门围绕监测设备进行全方位监管。将传感监测设备端对接回来的实时监测数据进行集中监控，其设备包括液位仪、流量计、雨量计、水质仪；利用回传的实时数据及历史数据进行大数据分析和一系列专业指标分析，为决策提供科学依据；集成相关的视频监控信息，实现管网日常运行实时监控，体现市政管网监控管理一体化理念，为日常安全生产监管、管网运维提供支撑。管网监控实时展示将监测设备按分布区域和监测设备类别进行分组展示和统计。监控实时分布视频监控实时接入提供接入视频的实时视频流展示，接入视频的监控视野范围以及安装位置、形态等。实时视频监控重点监控位置实时掌握污水厂、泵站等重点监控位置和区域，可按区域和按点进行监控设备挂接，让想要查看的实时数据一键到达。泵站实时监测污水厂实时监测黑臭水体指标分析根据黑臭水体分析的特征指标标准，对透明度、溶解氧、氧化还原电位、氨氮的回传数据进行数据归集分析，对各监测点位、监测时段数据及历史数据进行汇总和判断，从而减轻人工采集分析工作的繁琐度。黑臭水体分析监测预警告警在系统中进行阈值设置，当城市排水管线监测信息和积水点状况发生异常时，在系统中进行预警显示，及时将预警信息发布给管理部门单位，以及防洪工程、低洼地带、厂区、居民区和商业区的相关人员，以便对突发问题进行防范和处置，同时也为指标分析提供指标依据。阈值设置监测预警数据统计分析系统提供对预警相关数据的统计分析功能，统计分析管网、井盖、积水的事故多发地，以便管理人员进行精准治理。月度监测告警统计设备管理对排水管网设备设施、监测设备以及监测站点信息管理，主要包括管网设备，液位仪、流量计、雨量计、水质仪、摄像头等设备以及监测站点的信息进行管理和运行状态管理维护。设备管理巡检养护平台巡检养护平台，是对管网进行日常的运营维护的平台工具，为方便巡检、养护和维修等需外勤工种人员，为用户提供了Web端运营管理和移动端工作两种平台平滑切换操作。运营管理管理员提供两种工作方式，管理端通过Web访问，主要提供给管理员进行工单任务派发、工单审核等基础工作，提供工单状态追踪查询、工单统计、移动端用户密码重置等辅助功能，帮助管理员进行日常工单管理。数据中心对总工单数、隐患巡检、维修、养护不同类型工单完成情况统计，对即将过期工单进行快速催办。数据中心工单派发对管理员提供对不同类型工单进行派发操作。隐患巡检派发创建工单时从隐患库中关联隐患，选定人员进行工单派发，已派发工单和未完成工单（工单状态包括快过期、已超期等提示）都存在于这里，可对其进行派发、编辑、撤回（APP端未签收可撤回，否则不可撤回）、催办、删除等操作。工单派发日常巡检派发日常巡检类型的工单派发时，用户可根据实际情况进行年度巡检计划的配置，各区域配置不同的巡检单位和巡检可选人员、以及巡检时间区间，作为日常巡检派发的派发依据。维修派发维修类型的工单派发创建时，可以选定巡检工单进行绑定（依据是从隐患巡检工单巡检结果为待维修；以及日常巡检结果为待维修），选定人员进行工单派发。养护派发维修类型的工单派发创建时，可以选定巡检工单进行绑定，选定人员进行工单派发，已派发的工单和未完成的工单都存在于这里，可对其进行派发、编辑、撤回、催办、删除等操作。工单审核管理人员针对隐患巡检、日常巡检、维修和养护的结果进行审核，只有审核通过才可以进行维修/养护派发，审核不通过则由原巡检人员重新执行巡检工单。工单审核工单追踪所有隐患巡检、日常巡检、日常养护、维修已完成的工单、撤销的工单、删除的工单都存放于这里，可对其进行查询、详细内容的查看（已撤销的工单恢复、上报的内容图等）。工单统计综合统计时间范围内对不同类型工单的统计，通过对其功能状态等不同角度的数量统计，并提供导出数据表功能。部门工单统计按部分分门别类的进行部门内人员的工单量统计。系统配置密码重置处理处理APP人员提交的密码重置申请。模板设置对App中常用的回复、审批或提交用语进行模板化配置，方便用户快捷使用。巡检养护执勤移动端主要是巡检人员、养护人员、维修人员用来接收、签收任务、记录任务过程（如拍照、记录问题点等）、提交任务等。但仍然为管理员提供移动端提供工单派发、审核等功能，方便管理人员在外出时的工作处理。通用功能移动巡检部分的通用功能主要包括登录、消息接收和“我的”设置。使用统一的登录方式、统一的账号下发模式进行权限的管理和验证。用户使用用户名、密码快速登录，提供记住密码，方便用户下次使用时快速登录。另外提供密码重置申请功能，提交申请后由管理员进行审核，审核通过则密码重置为123456，再自行使用密码修改功能进行密码设置。在登录后有消息推送功能统一分发截止上次登出系统后由管理员端发布的消息通知；消息区分了管理员审核端和执勤人员的接收端两种。工单流转图“我的”主要包括了修改密码、检查更新和清除app缓存等系统功能。巡检执勤巡检执勤包括两大块工作，一是对隐患清单进行逐一巡检核实；二是对所有管线区域进行隐患排查和养护清洗工作，而此项工作则是以打卡方式进行检查。巡检打卡问题上报对于巡检过程中遇到的问题进行上报处理。上报时为用户提供便捷的记录方式，展示离当前执勤人所在GPS位置点最近的所有管线、管点供用户方便地进行问题管线、问题管点上报绑定，同时也方便下一工作节点的人员进行地图导航定位至问题点。问题上报养护执勤养护执勤人员通过待办列表签收工作事项，对养护事项进行逐一检查，未完成项则填写未完成理由，附上图片留证，对于完成事项确认并提交即可。养护人员可查看到已办事项清单。养护详情维修执勤维修执勤人员对于养护无法完成的事项进行固件替换、修补等工序，工单完成方式与养护人员操作类似。另外，对于待办工作清单中对已过期、即将超期、催办等工单状态进行人性化提醒，方便执行人员对工单的完成时间进行把控。待办清单运维管理子系统运维管理子系统主要为其他子系统安全有序运行提高保障。该系统提供统一身份认证、集中权限、数据加密、数据安全、日志管理等功能，确保系统安全有序运行。统一身份认证系统采用统一身份认证与验证技术，实现各业务功能模块统一身份认证。各子系统用户需通过此功能进行用户注册、用户登录，登录成功后才可对子系统各功能模块进行应用。集中权限管理1）组织机构管理系统管理员可通过该功能对系统涉及的各组织机构进行管理，包括组织机构、组织机构下属部门，组织机构从属关系等。提供组织机构查询、添加、修改、删除等操作，并可录入各机构的介绍、联系电话等信息。2）用户信息管理该功能主要是显示对平台的用户进行基本信息管理，具体包括用户名称、用户组织机构、用户联系方式、以及其他基本用户的属性信息、用户权限等。提供用户的查询、添加、修改、删除等操作。3）用户角色管理用户角色是指定一个群组权限的一种方法，群组权限包括数据权限、功能权限等内容。允许对安全、使用和管理进行微调。被指定属于某种角色或某个群组的用户被认为拥有这个角色的权限。系统管理员可通过该模块管理平台用户角色。该模块提供用户角色查询、添加、修改、删除等操作。4）权限管理该功能模块可对用户角色的功能权限和数据权限进行设置和管理。使得用户只能够使用与其职能相关的功能，保障数据的安全性及系统稳定性。系统管理员可根据用户角色列表，选择设定其权限内容，并保存，实现对各用户角色的权限管理。数据加密管理数据加解密必须采用符合国家有关要求（国产密码算法）的第三方商用密码服务，并兼容省住房城乡建设厅现有电子认证、加解密平台。要求提供具有电子认证许可服务资质的厂商服务承诺函。数据安全管理1）系统备份提供界面化的数据备份功能，备份的内容包括各种类型的数据与日志。可由用户选择是进行全部备份，还是部分备份，备份的内容要完整齐全，结果以单独的数据包形式存放，要能够脱离系统进行导出。2）系统恢复能在脱离原系统环境下对应用程序、系统设置、数据、日志信息进行恢复，恢复后的系统保证数据完整可用，系统运行稳定。日志管理日志包括系统日志和业务日志。系统日志是指记录系统各模块的运行状态，用户对系统运行情况进行跟踪，在系统出现故障的时候能根据日志快速进行问题排查。日志管理完成平台用户登录、访问、操作等各种工作日志的记录、查询、统计、审查、备份和恢复等工作，是系统安全审查的证据和依据。主要功能包括：日志记录、日志查询与统计。配置管理配置管理功能可以灵活调整数据与服务属性，