供水设施在线监测“一张网”是基于物联网、GIS、云计算、大数据等技术，结合供水行业特点，对城市供水管网及其设施全方位的在线监测，分析管网关键数据和设施设备的运行参数，评估供水系统及设施的运行状态、运行效能、故障占比和巡检养护状态，保障供水管网正常运行的智慧管理工具。

系统通过在线监测和移动终端结合，调度管理与巡检维护联动，建立“实时监控、部门协同、预警决策、快速响应”的机制，实现供水管网设施的监测、分析、预警、维护的集中管管理，辅助管理者进行科学决策。

其业务需求包括水厂监测的需求、管网监测的需求、决策分析的需求、应急处理的需求

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水厂监测的需求

水厂利用制水工艺将原水经过一系列处理步骤，如沉淀、过滤、消毒等，以获得符合饮用水标准的净水。净水经过供水系统输送到用户家中，因此供水量、出厂水质和出厂水压等参数需要受到密切监测。 

自动控制数据和在线监测数据是水厂运行的重要依据。

通过监测水质、水压、水位等数据，可以实时了解水厂的运行状态，并根据数据的变化做出相应的调整和决策。

比如，当水质异常时，可以及时采取措施来保证出厂水质的符合标准；当出厂水压过低时，可以调整泵站的运行来提高供水压力。

此外，

♣取水泵站和出厂水泵站的运行数据也需要监测，以确保设备正常运行，及时发现并解决故障问题。 

♣基于这些数据和信息，水厂的工作人员可以制定供水计划，根据用水需求合理安排供水量，并调整制水工艺及巡检维护计划。

♣合理控制能耗可以提高能源利用效率，降低运行成本；合理控制用药量可以确保消毒效果，并减少对环境的影响。

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管网监测需求

供水管网具有设施多、分布广、结构复杂、深埋于地下等特点，这导致了一系列问题。

对于管网运行来说，以下是一些存在的问题： 

❓漏损严重：供水管网老化、损坏、施工质量不佳等因素导致了供水管网漏损问题。这不仅造成水资源的浪费，还会降低供水质量和供水压力。

❓水质污染：管网中可能存在污水倒灌、污染源入侵等问题，导致供水水质受到影响，甚至出现安全隐患。 

❓运行能耗高：供水管网需要大量的能源驱动供水，如果管网结构不合理或存在漏损，会导致能源的浪费和运行成本的增加。

❓运营效率低：传统的管网管理手段缺乏科学的数据支撑，使得管网运营和维护效率低下。缺乏对管网的实时监测和数据分析，难以及时发现问题和进行调整。 

❓非法用水：由于监管不力和缺乏有效的检测手段，一些非法用户可能存在偷水、私拉水管等问题，给正常供水秩序带来困扰。 

为解决这些问题，数字化的管网建设成为迫切需求。数字化管网建设可以借助先进的信息技术和传感器设备，实现对管网的智能化监测、数据采集和分析，从而提高管网运行管理的科学性和效率。

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决策分析的需求

将采集的管网数据进行处理、分析和挖掘数据价值，可以将数据转化为有用的信息，从而为供水管理决策提供多元化的数据支撑，使供水更加科学化和智能化。

1. 水厂运行分析：通过对水厂的制水工艺、供水量、出厂水质、能耗等数据进行分析，可以评估水厂的运行状况，发现潜在问题，并采取相应的措施进行优化和改进。

2.  管网水力分析：通过对管网的水压、流速、管道泄漏等数据进行分析，可以评估管网的水力性能，发现管网堵塞、漏损、压力不足等问题，并进行管网调整和维护，以提高供水质量和供水效果。

3. 泵房能耗分析：通过对泵房的能耗数据进行分析，可以评估泵房的能源利用效率，发现能耗过高的原因，并进行能源管理和优化，以降低运行成本和环境影响。 

4. 管网安全事故分析：通过对管网的监测数据进行分析，可以识别潜在的管网安全隐患，如管道老化、破裂等，并采取相应的管网维护和改造措施，以确保供水系统的安全运行。 

还可以从多个角度对数据进行分析，例如供水水质分析、供水压力稳定性分析、供水管网水量平衡分析等，以全面了解供水系统的运行状态和发展趋势，为供水管理决策提供多角度的数据支持。 

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应急处置的需求

管网老化、爆管漏损、水压不稳和水质不合格等问题是影响安全供水的重要因素。

传统的管理方法各自为政，缺乏集中监控和统一调度管理，导致应急处置效率低下和服务质量差。因此，对管网设施进行集中监控、预警和调度指挥是必要的。 

① 管网监测系统：建立管网监测系统，通过传感器、监测设备等实时获取管网各要素的数据，包括水压、流量、水质等。

② 预警系统：基于管网监测数据，建立预警系统，通过数据分析和智能算法，预测管网设施的问题和潜在风险。一旦发现异常情况，立即发出预警信号，通知相关人员进行应急处置。 

③ 调度指挥中心：建立管网调度指挥中心，集中管理和调度管网运行。该中心负责接收监测数据、处理预警信息，并制定相应的调度方案。同时，中心可以进行远程控制操作，调整供水压力、优化供水计划等，以应对突发事件和提高服务质量。 

④ 管网维护计划：基于监测数据和预警信息，制定管网维护计划，包括定期巡检、维修和替换老化设施等。通过合理的维护计划，可以提前发现问题并进行预防性维护，降低爆管漏损的频率。⑤ 数据共享和协作：建立供水系统各方之间的数据共享机制和协作平台，包括水厂、管网维护单位、监管部门等。通过共享数据，实现信息的共享和协同工作，提高应急处置效率和服务质量。