广东省标准《智慧排水建设技术规范》(征求意见稿)

发表时间:2020-05-29 16:12
广东省标准《智慧排水建设技术规范》近日征求意见。本规范的主要技术内容是:1、总则;2、术语与代号;3、基本规定;4、基本体系架构;5、排水动态感知;6、排水数据资源;7、网络与基础环境;8、支撑平台;9、业务应用;10、安全体系;11、标准体系;12运行管理体系。

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前 言
根据《广东省住房和城乡建设厅关于做好2018年广东省工程建设标准制修订工作的通知》(粤建科函〔2018〕2954 号)的要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国内标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制了本规范。
本规范的主要技术内容是:1、总则;2、术语与代号;3、基本规定;4、基本体系架构;5、排水动态感知;6、排水数据资源;7、网络与基础环境;8、支撑平台;9、业务应用;10、安全体系;11、标准体系;12运行管理体系。
本规范由广东省住房和城乡建设厅负责管理,由华为技术有限公司、深圳市水务(集团)有限公司、广州中工水务信息科技有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中的意见或建议,请联系深圳市水务(集团)有限公司信息中心(联系方式:guosongming@126.com)
本规范主编单位:华为技术有限公司
深圳市水务(集团)有限公司
广州中工水务信息科技有限公司
本规范参编单位:珠海水务环境控股集团有限公司
佛山水务环保股份有限公司
中国城市建设研究院有限公司广东分院
中广核环保产业有限公司
深圳航天智慧城市系统技术研究院有限公司
广州市运通水务有限公司
广州资源环保科技股份有限公司
广州珞珈环境技术有限公司
广东省华南机电设计研究院
广东省建筑科学研究院集团股份有限公司
本标准主要起草人员:周小红、张金松、李天兵、唐建新、林峰、戴雄奇、童立、何芳、李益洪、毛文博、吴国柱、杜巍、曹晖、郭颂明、钟华、俞珂俊、何伟飘、梁骏杰、黄晓燕、许旭龄、温海奇、钟志云、王科、陈金灿、王浩然、周盛东、简志南、刘洪、郑海良、金永全、张海平、陈兴晖、邓亚运、王伟、冯婉清、苏蕾、邬剑锋、徐卫东、王鸣、叶龙
1 总 则
1.0.1为了在智慧排水规划、设计、建设、验收与运维等工作过程中做到安全可靠、技术先进、经济合理、避免重复建设和信息孤岛,制定本规范。
1.0.2本规范适用于广东省排水职能部门及排水运营企业智慧排水项目的规划、设计、建设、验收与运维。
1.0.3智慧排水项目应结合单位业务与现有信息化基础条件,做到合理设计、科学实施、严格验收和精心运维。
1.0.4智慧排水技术架构宜与广东省数字政府框架相吻合。
1.0.5除应执行本规范的规定外,还应符合国家、行业现行有关标准的规定及广东省的有关管理和技术规定。
2 术语与代号
2.1 术语
2.1.1 智慧排水 Intelligent Drainage
以时空信息为基础,充分利用感知监测网、物联网、云计算、大数据、移动互联网、工业控制、水力模型和水质模型等新一代信息技术,全方位感知城市排水系统设施及要素运行工况,以及排水管理业务运行情况,通过 “一张图”可视化管理模式,最终形成支撑排水管理部门各业务单元运行、管理和决策分析于一体的市政排水管网地理信息系统(GIS)。其主要建设内容包含动态感知、数据资源、网络与基础环境、支撑平台、业务应用、安全体系、标准体系、运行维护体系等。
2.1.2 数字排水 Digital Drainage
利用先进信息技术实现城市排水系统设施及要素及排水管理业务的全方位信息化支撑。其主要建设内容包含动态感知、数据资源、网络与基础环境、支撑平台、业务应用、安全体系、标准体系、运行维护体系等。
2.1.3 排水系统设施及要素 Facilities and Elements forDrainage System
指用于雨水或者污水收集的管道、沟渠、泵站(房)及闸门、雨水口、检查井等附属设施,起调蓄等功能的湖泊、河道和污水、污泥处理处置设施以及其他相关设施。
2.1.4 排水管理业务 Business forDrainage Management
指排水管理部门或运营企业的具体业务范围,包含但不限于排水管理现状评估、排水设施工程规划建设、排水设施工程运行维护、 排水管理应急调度、排水行政管理等。
2.1.5 排水动态感知 Drainage Perceptron of Dynamic
指基于各种原理的传感器、测量装置及相应的监测数据采集设备,实现对排水设施及其运行状态的在线信息采集、监测和预警,常规感知项包括水位、流速、流量、水质和视频监控等。
2.1.6 排水数据资源 Data Resources of Drainage
指排水设施普查、数据调查采集、录入建库、校核及更新维护。
2.1.7 数据平台 Data Platform
主要为行业大数据提供处理能力,是一个集数据的采集、存储、质量管理、分析、数据服务、数据分析挖掘的平台,与行业具体的解决方案结合,对分散的业务数据进行钻取和整合,可以延伸出行业化的数据产品族。
2.1.8 业务平台 Business Platform
按照微服务及流程化生产的技术路线,构建智慧排水的统一应用支撑体系,有效应对智慧排水上层应用的快速构建和需求变更的及时响应,促进资源的集约化管理、业务的高效协同和服务整合化建设。
2.1.9 微服务 Microservices
一项在云中部署应用和服务的新技术,可以在“自己的程序”中运行,并通过“轻量级设备与HTTP型API进行沟通”。
2.1.10 空间拓扑关系 Topological Relationships for Space
描述基本的空间目标点、线、面之间的邻接、关联和包含关系。
2.1.11 排水系统数学模型 Drainage Hydraulic Model
基于排水区域下垫面情况、排水管道与泵站等设施信息,运用数理逻辑方法和数学语言结构工程模型,用以模拟不同条件下管网的运行状况,由此获得管网、泵站的水位、流量和地面积水状况、管道和排放口污染物浓度等水文、水力、水质信息。
2.1.12 物联网平台 Internet of ThingsPlatform
能解决协议适配、海量连接、数据储存、设备管理、规则引擎和事件告警等问题的面向物与物、人与物的IoT(Internet of Things)联接管理平台。
2.2 代号
2.2.1 QV
电子潜望镜,常用来对管渠进行检测,对管渠现状及存在问题进行初步判断。
2.2.2 CCTV
电视检测,采用闭路电视系统对管渠进行检测,在电子潜望镜检测后,对存在疑似结构性缺陷、雨污混接或偷排的管渠进行复核。
2.2.3 ICT
即信息通信技术,是在计算机技术的基础上开发建立的一种信息技术。
2.2.4 SaaS
软件即服务的简称,是一种通过Internet提供软件的模式,厂商将应用软件统一部署在自己的服务器上,客户可以根据自己实际需求,通过互联网向厂商定购所需的应用软件服务,按定购的服务多少和时间长短向厂商支付费用,并通过互联网获得厂商提供的服务。
2.2.5 PaaS
平台即服务的简称,是指将软件研发的平台作为一种服务,以SaaS的模式提交给用户。
2.2.6 IaaS
基础设施即服务的简称,消费者通过Internet 可以从完善的计算机基础设施获得服务。
2.2.7 AI
人工智能的简称,是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
2.2.8 GIS
地理信息系统的简称,是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
3 基本规定
3.1 智慧排水设施及要素管理分类
3.1.1 应对排水设施及要素进行统一的信息化入库及管理,实现管网信息化。
3.1.2 排水设施按照研究对象分类可分为雨水设施、污水设施、合流设施、污泥设施;按照功能分类可分为源头设施、收集设施、转输设施、处理设施、排放设施、受纳设施;按照空间属性分类可分为点要素设施、线要素设施、面要素设施。
3.1.3 各项排水设施及要素按源头-收集-转输-处理-排放-受纳水体的逻辑分类可参考表3.1.3。

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3.2 智慧排水管理业务分类
3.2.1 应对智慧排水全业务域覆盖管理内容进行相应的账册化、信息化建设。
3.2.2 按排水管理全生命周期原则,智慧排水应覆盖到的排水管理业务应包含但不限于以下五类业务内容:
(1)排水管理现状评估;
(2)排水设施工程规划建设;
(3)排水设施工程运行维护;
(4)排水管理应急调度;
(5)排水行政管理。
3.2.3 排水管理现状评估工作包含排水设施普查、修补测、动态更新、隐患排查、隐患管理、在线监测辅助评估、排水监督检查等基本工作内容。
3.2.4 排水设施工程规划建设工作包含排水设施工程规划、设施工程设计、设施工程施工、设施工程验收、设施工程建设评估等基本工作内容。
3.2.5 排水设施工程运行维护工作包含排水设施在线运行监管、排水设施自动巡检、排水设施养护、排水设施远程维护维修等基本工作内容。
3.2.6 排水管理预警及应急调度工作包含排水管网风险预警、防涝应急调度、水污染应急调度、工程应急调度等基本工作内容。
3.2.7 排水行政管理工作包含排水户管理、排水户的户线监管(对水量和水质的动态监控管理)、排水接驳核准审批、排水许可审批等工作内容。
3.2.8 按排水管理业务实施主体类型进行划分,智慧排水应覆盖到的排水全业务域应包含但不限于以下两类业务内容:
(1)政府排水监管;
(2)排水企业运维。
3.2.9 智慧排水应满足政府对排水的监管需求,具体包含:排水规划、建设、标准管理;行政许可、行政执法监管;水环境治理、内涝防治及两水平衡监管;城市安全、应急管理、辅助决策;运行质量、考核监督;雨污混接与截污管改造状况监管;排水运营资产管理等。
3.2.10 智慧排水应满足排水企业对排水设施运行维护的业务需求,具体包含:
(1)厂站网运行维护安全。污水处理厂及泵站生产运行安全、排水窨井盖与排水管道安全;
(2)厂站网一网调度,雨污水输送精细化运行。管网、泵站运行水位、流量及其变化(白天/黑夜,晴天/雨天),是否满负荷、溢流;
(3)污水处理厂与泵站精准管理。污水处理厂进水量和水质变化(白天/黑夜,晴天/雨天),以便调节污水处理流程各项运行参数;
(4)排水户水质超标报警及排放应对。排水户水质超标排放后,系统报警,及时监测超标水源;污水处理厂进水水质超标、危害物监测预警,避免出水超标、危害生化系统微生物;
(5)安全问题(井盖安全),感知井盖丢失;
(6)政府应急指令执行;
(7)政府规划布局、建设标准;
(8)雨水和污水处理尾水入水体的考核监督;
(9)收费。
4 基本体系架构
4.1 智慧排水建设目标
4.1.1基于城市排水大数据平台,充分整合城市排水现有信息资源,综合运用GIS、在线监测、云计算、物联网、大数据、移动互联、人工智能、自动化控制、数字模型等先进技术手段,充分考虑行业技术发展与排水管网规划管理智慧化需求,保障政府排水监管和企业运维需求,以提高排水系统整体规划管理水平和设施运行绩效为核心,建立基于GIS的可维护、可运行、可扩展的智慧排水系统,最终更好地服务于社会大众。具体目标包括4.1.2~4.1.11内容。
4.1.2 摸清家底,实现排水资产管理标准化。排水监管单位和排水运营单位对各自管理范围内的排水资产类型、数量、空间分布等基础信息须达成统一,避免各自一套标准、各自一套统计成果的情况出现。
4.1.3 状态可见,实现排水状态监测实时化。排水监管单位和排水运营单位需要对厂站网的运行状态有实时的监测,及时指导日常管理工作。
4.1.4 优化管养,实现排水设施管养流程化。对排水设施养护工作细化到位,针对流程设计功能需求,按照年养护计划或者月养护计划做好养护记录,并依据标准考核制度对养护人员评价打分,实现排水设施管养流程化。
4.1.5 精细运维,实现厂站网运行维护精细化。通过对管网、泵站运行水位、流量及其变化动态调整厂区运行参数以实现精细化运行,同时对厂区人员物料进行综合管理,实现厂区管理精细化。
4.1.6 保障安全,实现排水运营一站式安全管理。保障污水处理厂运行安全、泵站运行安全、排水管网运行安全。
4.1.7 及时响应,实现排水应急调度科学化。通过基础数据和实时监测数据分析,实现自动化预警预报和预案启动,调整人员车辆,实现科学应急调度。
4.1.8 强化监管,实现排水监督考核透明化。排水监管单位对职能范畴内的排水设施运行状态、排水设施养护成果进行监督考核;排水运营单位需要完成对运营的排水设施设备进行养护运营过程考核、人员考核等。
4.1.9 规范审批,实现排水业务审批规范化。通过排水审批系统规范申请人审批的流程,实现排水业务审批规范化。
4.1.10 决策智能,实现排水业务管理智能化决策。通过各方数据汇聚与模型建立,实现排水业务管理智能化,为管理者提供决策建议。
4.1.11 服务提升,实现主动、高效的排水公共服务能力。通过搭建信息共享平台、开发对公信息窗口的形式,实现主动式提供排水管理的公共服务能力。
4.2 智慧排水建设内容
4.2.1 为达成以上智慧排水的建设目标,应从信息化项目的角度进行建设内容划分,具体包含但不限于4.2.2~4.2.9内容。
4.2.2 智慧排水动态感知。排水管网监测范围包括污水处理厂、城镇排水干管、重要支管、泵站、重要排放口、重要闸口及其它附属设施。常规监测项目包括水位监测、流速监测、流量监测、水质监测、雨量监测和视频监控等。
4.2.3 智慧排水数据资源。包括排水管网普查及数字化入库等。
4.2.4 网络与基础环境。包括网络建设、终端建设、其它辅助设施建设等。
4.2.5 智慧排水支撑平台。包括智慧排水云平台、排水数据中心、应用支撑、模型服务等。
4.2.6 智慧排水业务应用。包括排水管理现状评估支撑应用、规划建设支撑应用、运行维护支撑应用、应急调度支撑应用、行政管理支撑应用五大类应用系统。
4.2.7 智慧排水安全保障。包括应用安全、数据安全、网络安全、物理安全、安全管理等。
4.2.8 智慧排水标准体系。包括数据标准、接口规范、管理办法、政策法规等。
4.2.9 智慧排水运行管理。包括数据更新维护、软件运行管理、设施运行管理、感知设备运行管理等。
4.3 智慧排水技术参考体系
4.3.1智慧排水建设标准技术参考体系由感知层、基础设施层、平台层(含水务大数据中心(排水)、业务平台、模型平台)、应用层、用户层组成,安全、标准与运行管理体系建设贯穿其中。

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图4.3.1 智慧排水建设标准技术参考体系
4.3.2 感知层位于技术参考模型的底层,其功能定位处于智慧排水系统的信息获取端和工程管理决策执行端,是排水信息工程与排水实体工程间的接口,是排水信息的主要来源之一,并形成不可代替和不应重复建设的共享资源。
4.3.3 基础设施层为各类排水应用提供必要的网络、存储等基础环境和有效、可靠的信息传输服务通道,是各类排水信息的最终承载者。随着电子政务中心的不断建设完善,基础设施层逐渐由各地电子政务中心负责统一建设和完善。
4.3.4 平台层(含水务大数据中心(排水)、业务平台、模型平台)中水务大数据中心汇集整合排水运行的全时空、全方位、全要素的大数据资源,打通数据壁垒;通过数据融合、数据处理、深度挖掘与分析,创新数据应用,支撑智慧排水建设;共享各类结构化和非结构化数据和信息服务,推动智慧城市建设;业务平台基于共性剥离、柔性扩展、融合共享的思路,按照微服务及流程化生产的技术路线,构建智慧排水的统一应用支撑体系,有效应对智慧排水上层应用的快速构建和需求变更的及时响应,促进资源的集约化管理、业务的高效协同和服务整合化建设。同时,基于广东省“数字政府”框架进行的AI平台建设为智慧排水模型平台应用赋能。
4.3.5 应用层主要指排水管理的全生命周期管理,具体包括排水设施可视化管理(排水设施“一张图”)、排水在线监测数据汇聚(在线监测“一张网”)、规划设计、建设管理、运营管理、应急调度以及贯穿其中的排水行政管理等内容。应用依托资源共享服务平台实现功能个性化、资源共享与业务协同。应用层包含多平台应用,包括不限于移动应用、桌面应用、网页应用等。
4.3.6 用户层位于技术参考模型的顶层,其主要明确了智慧排水的用户群体,具体包括水务行政监管单位、水务运营单位、社会公众。
4.3.7 标准规范体系涉及对以上各个层面的技术和运行标准化管理。
4.3.8 运行管理体系保障整个智慧排水建设项目过程科学有序进行。
5 排水动态感知
5.1 一般规定
5.1.1 智慧排水的感知体系提供排水系统环境空间的智能感知能力,通过IoT实现对城市范围内排水设施以及水环境方面的识别、信息采集、监测和控制,使智慧排水的各个应用具有信息感知和指令执行的能力。
5.1.2 智慧排水用户通过感知体系实现对智慧排水目标对象的感知和控制。
5.1.3 智慧排水用户包括业务用户和管理用户。业务用户是对智慧排水中感知业务服务有需求的政府、企业、公众等用户。管理用户是对智慧排水感知体系进行运维管控的用户。
5.1.4 智慧排水目标对象包括智慧排水感知对象和智慧排水控制对象。智慧排水感知对象是智慧排水用户期望获取信息的对象,智慧排水控制对象是智慧排水用户期望执行操控的对象。智慧排水感知对象与感知控制中的数据采集实体以非数据通信类接口或数据通信类接口进行关联,用于数据采集实体类接口或数据通信类接口进行关联,实现对智慧排水控制对象的操作控制。
5.1.5 感知终端包含感知设备和执行设备。感知设备是智慧排水获取城市排水各种信息的途径,主要实现对智慧排水各个单元的全面感知和识别、以及信息的获取和采集。执行设备是各种智慧排水应用和用户对智慧排水的基础设施、环境、设备和人员等要素进行管理和控制的执行器,使智慧排水具有根据应用和指令进行自动或手动调控的功能。
5.1.6 智慧排水的感知设备包括但不限于设施感知设备、环境感知设备、图像感知设备、身份感知设备、位置感知设备和其他感知设备。主要采集信息如表5.1.6所示。

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5.1.7智慧排水的执行设备包括但不限于环境控制设备、安全执行设备和通知警示设备等。主要控制对象信息如表5.1.7所示。

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5.2 体系架构
5.2.1 感知体系包括数据采集、控制执行、传感网络组网和数据处理等实体集合。
5.2.2 数据采集实体集合包括传感数据采集、空间位置数据采集、多媒体数据采集、标识数据采集等实体,用户获取智慧排水感知对象的属性信息。
5.2.3 控制执行实体可根据控制指令对智慧排水控制对象进行操控。
5.2.4 传感器网络组网和数据处理实体集合包括通信与组网和边缘数据处理等实体,实现体系内的通信组网和边缘计算。

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图5.2.4 感知体系架构
6 排水数据资源
6.0.1.进行区域智慧排水建设,首先应进行该区域的数据资源建设。排水数据资源建设工作内容一般包含排水设施普查、数据调查采集、录入建库、校核及更新维护。
6.0.2.排水数据资源建设应遵循下列原则:
(1)客观性原则:应按城市排水设施数据采集相关要求,建立质量控制和数据校核机制,数据应真实反映城市排水设施现状;应选用经过行业(地方)主管部门组织的产品(技术)鉴定或经过国家授权质检机构的产品型式实验检测的仪器设备进行动态监测数据采集,对于为系统配套而选用的新型产品,其性能指标应经过检测合格后,方能正式采用;
(2)系统性原则:应从排水管理设施及要素分类和排水业务管理分类的角度,对排水管理要素进行整体采集,并建立完整的空间拓扑关系及业务数据流;
(3)动态性原则:应更新与完善排水数据资源,保持数据资源的现势性,并建立排水物联网监测平台,实现动态数据和设备的统一运维管理;
(4)共享性原则:在排水数据资源建设工作中应整合和利用现有数据资源,数据成果应通过多种方式共享使用。
6.0.3.排水数据调查和采集工作包含排水设施普查、排水管网检测、监测数据采集等。
6.0.4.排水设施普查数据成果标准应参考普查工作有关标准相关规定。排水数据采集内容应包括排水设施空间数据、属性数据、运行维护管理数据。
6.0.5.排水管网功能性缺陷与结构性缺陷检测数据应符合现行行业标准《城镇排水管道检测与评估技术规程》(CJJ 181-2012)中的相关规定。
6.0.6.应按照“5 排水动态感知”章节中内容对排水关键节点进行监测,并对感知数据进行统一物联网平台集成。
6.0.7.对照《城市排水防涝设施普查数据采集与管理技术导则(下面简称导则)》进行排水设施数据(包括排水管线,污水处理厂,排涝泵站,污水提升泵站)和已有污水处理厂监测数据录入预处理系统,对数据进行预处理和编码工作。
6.0.8.应对排水管网的QV/CCTV检测数据进行统一入库并上图,以管段为单位,建立基于检测成果报告的排水管网“电子病历”,通过进一步核实数据普查和修补测成果的正确性,排查排水管网的隐患情况。
6.0.9.已进行过设施普查的区域,应利用计算机数据检查与实地核实的方式,进行数据与设施现状的符合性评估,生成评估报告和核查工单,进行局部的数据修补测。
6.0.10.应基于地理信息技术开展排水管理数据的采集、录入、校核、使用及更新。地理信息数据格式宜为shp、File GDB、SDE等常用格式。
6.0.11.应建立排水设施数据资源的动态更新机制,更新周期不应超过一月。
6.0.12.应对接共享调用气象、水务、防汛部门的数据,如河道水位、水闸工况、气象预报、台风路径、卫星云图、雷达云图、防汛防台应急响应级别等。
6.0.13.各地市开展排水数据资源调查、采集、录入建库及更新维护前,应结合当地已有建设基础实际情况制定相关实施方案。
6.0.14.应按国家规定的保密制度要求,进行排水数据资源的采集、录入、校核、使用和更新,数据不得丢失和非法使用。
7 网络与基础环境
7.1一般规定
7.1.1网络与基础环境包括云平台、网络、基础设施环境等硬件基础设施。
7.1.2应优先依托云平台进行集约化部署建设,实现水务信息化资源统一管理和调配,敏捷、弹性、快速支撑多样性业务的发展。
7.1.3排水运营类企业当能申请政务云资源时,智慧排水项目应基于政务云资源建设,不应另行建设。
7.1.4排水运营类企业当不能申请政务云资源时,智慧排水项目可采用其它形式自行建设。
7.1.5需充分利用政务云开展电子政务应用建设,不再新建独立的机房或数据中心,不另行采购计算、存储、网络及安全设备等基础设施和通用支撑软件,如数据库、中间件、大数据平台等,除涉密和信息安全等级保护四级(含)以上及国家有关文件明确规定信息系统外,新增应用系统应依托政务云建设,已建应用系统应制定工作计划迁移到政务云。
7.1.6网络隔离方面,政务外网与视频专网、政务外网与互联网是逻辑隔离;控制专网与其他网络物理隔离;政务内网与其他网络物理隔离。
7.1.7排水业务相关政务服务的预审、受理、审批、决定等原则上依托统一电子政务网络,政务服务的咨询、预约、申报、反馈等依托互联网。排水业务相关政务服务数据共享平台依托电子政务外网建设。
7.1.8应支撑全面智能感知数据特别是视频数据的互联互通,打通最后一公里,实现水情、水质、工情、视频等智慧感知设备的全面接入。
7.1.9应配备智慧排水管控中心及相应的管理终端设备,包括管控中心、大屏、PC端设备、移动端设备等。
7.2 体系架构
7.2.1基于云平台架构进行智慧排水网络与基础环境搭建,具体搭建架构如图7.2.1所示。

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图7.2.1网络与基础环境架构
8 支撑平台
8.1一般规定
8.1.1.智慧排水支撑平台介于基础环境与业务应用之间,是链接软硬件建设成果的重要支撑保障,具体内容包含智慧排水数据平台、智慧排水业务平台、智慧排水模型服务。
8.1.2.智慧排水数据平台作为智慧应用的数据基础,应具备数据标准入库、数据存储和管理、数据治理和应用、数据共享和交换的能力。
8.1.3.智慧排水业务平台应基于共性剥离、柔性扩展、融合共享的思路为智慧排水应用提供统一的开发、运行和集成环境。
8.1.4.应搭建智慧排水模型服务平台,用于排水水力水质模型模拟及结果分析应用。
8.2 智慧排水数据平台
8.2.1.基于排水管线数据相关标准进行排水数据整合入库。入库数据应包含基础地理信息数据、运行监测数据、设施资产数据、工程管理数据、专项业务数据、决策分析数据等。

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8.2.2.按照《国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》(国办发[2013]23号)明确提出的“全面普查摸清现状”的要求,开展城市排水防涝设施现状普查,建立设施普查数据库,参照住建部组织编制的《城市排水防涝设施普查数据采集与管理技术导则(试行)》,结合实际进行排水设施普查工作的开展。
8.2.3.按照《城镇排水水质水量在线监测系统技术要求》(CJT252-2011)完成排水水质水量在线监测及监测数据的统一接入管理。
8.2.4.排水设施管理数据包括排水设施空间数据、排水设施附表数据两大类。
8.2.5.排水设施空间数据分类如表8.2.5所示。

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8.2.6.排水设施附表数据的种类如表8.2.6所示。

智慧排水10.jpg

8.2.7.智慧排水数据平台应按照章节6排水数据资源相关要求进行数据库的更新维护工作。
8.2.8.智慧排水数据结构应支持大数据分析应用技术要求。
8.2.9.智慧排水数据平台应根据使用者的需求,向内、外部提供多种选择的数据共享服务接口。
8.3 智慧排水业务平台
8.3.1 智慧排水业务平台应按微服务及流程化生产的技术路线统一搭建,打造智慧排水业务基础能力共享的大平台。
8.3.2 智慧排水业务平台建设具体应包括统一认证平台、统一工作流平台、统一消息管理平台、统一报表平台、物联网接入平台、大数据平台、视频云监控平台、AI平台、融合指挥平台、GIS地理信息服务平台、BIM服务平台和数据与业务集成平台等。
8.3.3 建设单位所在地市一级、省一级电子政务云平台中已提供以上应用支撑能力的情况下,应尽量利用已有能力平台。不满足业务应用平台能力的,再另行建设。
8.4 智慧排水模型服务
8.4.1智慧排水模型服务主要包括排水设施拓扑结构模型、排水设施水力模型、排水设施水质模型、排水设施运行调度模型。
8.4.2智慧排水模型服务的对象应包括排水管渠、检查井、雨水口、排水泵站、水闸、污水处理厂、地表雨水行泄通道、受纳水体(河道、湖泊)等。
8.4.3智慧排水模型服务应包括确定服务对象、模型选择、模型建立、模型校核、模型应用等工作,其技术路线如图8.4.3所示。

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图8.4.3模型服务技术路线
8.4.4 智慧排水模型服务的构建应遵循以下原则:
(1)客观性原则:模型输入的数据应真实有效,较能准确反映城市当前排水设施及其附属设施的现状,数据的采集应符合《城市排水防涝设施数据采集与维护技术规范》(GB/T51187)的相关要求;
(2)系统性原则:宜将模型中各服务对象进行关联,建立多维耦合模型,体现各服务对象之间的相关关系;
(3)动态性原则:应及时更新模型服务对象的数据,保持模型输入数据的现势性,并输入时间序列数据,体现模型的动态性;
(4)直观性原则:模型模拟的结果宜直观可见,应与业务需求相结合,使模型结果能够最大程度上反应模型服务对象的信息;
(5)可用性原则:模型的适用对象不仅适用于专业工程师,同时适用于一线操作员工,使模型利用率更高,有利于模型精度的提升。
8.4.5 智慧排水模型服务应基于研究区域的现状和业务需求进行针对性的模型构建,业务需求包括排水管网拓扑结构分析、排水管网排水能力评估、排水设施防洪排涝能力评估、海绵城市规划模型评估、城市非点源污染控制、排水管网溢流污染控制、厂站网一体化运行调度等。
9 业务应用
9.1一般规定
9.1.1.业务应用应系统地覆盖排水管理设施及要素管理要求、排水业务管理全流程。
9.1.2.业务应用应基于微服务的框架,做组件化、松耦合、轻量级、易配置的业务应用模块。
9.1.3.业务应用应满足对排水运行管理“一屏展示、一网统管”的要求,各项业务应用产生的数据运行在一个网络上,满足一张图、一个屏能便捷浏览各项数据。
9.2 现状评估支撑应用
9.2.1.应建立排水设施动态更新应用,辅助普查和修补测成果利用计算机技术实现动态更新,统一录入智慧排水平台,完成新旧数据接边,保证新旧数据的连通性,保持排水设施数据与实际设施的一致性。
9.2.2.应建立排水设施隐患管理应用,辅助QV/CCTV检测成果应统一录入智慧排水平台,检测成果应与排水管网数据相互挂接,建立管网的健康档案。检测成果格式应参考《城镇排水管道检测与评估技术规程》(CJJ 181-2012)。
9.2.3.应建立物联网平台,选取排水管网关键节点,布设物联网传感器,进行管内水位、流量、井盖安全等动态监测。监测数据通过物联网平台,统一接入智慧排水平台。
9.2.4.应建立智慧排水在线监测数据分析应用,结合监测数据与管网数据,动态分析管网高水位运行、雨污混接、淤塞渗漏等问题,实现管网状态实时监控和预警报警。
9.3 规划建设支撑应用
9.3.1 应建立智慧排水设施工程规划辅助应用,结合现状设施数据、规划设施数据、实时监测数据,提供智能化的工程规划编制、工程规划评估、规划成果管理等支持。
9.3.2 应建立智慧排水设施工程设计辅助应用,结合现状设施数据、规划设施数据、实时监测数据,提供智能化的设计条件录入、设计成果自动生成、设计成果评估、设计成果管理等支持。
9.3.3 应建立智慧排水设施工程施工辅助应用,结合现状设施数据,提供智能化的施工数据管理、工程设计与施工对比、安全施工管理、工程施工成果管理等支持。
9.3.4 应建立智慧排水设施工程验收辅助应用,结合现状设施数据,工程规划成果,工程设计成果,工程施工成果,提供智能化的竣工与规划设计施工对比、竣工数据自动生成、竣工验收成果管理等支持。
9.3.5 应建立智慧排水设施工程建设评估辅助应用,结合现状设施数据,工程规划成果,工程设计成果,工程施工成果,工程竣工成果,在关键节点建设移动监测设备,监测水位、流量等信息,结合水力模型分析,进行工程建设成效评估。
9.4 运行维护支撑应用
9.4.1 应建立智慧排水设施运行监管辅助应用,结合排水设施实施监测数据,充分利用移动互联技术对排水设施运行状态、人员车辆运行状态进行监管与智能调度。
9.4.2 应建立智慧排水设施巡检辅助应用,充分利用移动互联技术,实现排水管网设施巡检、泵闸站设备巡检、污水处理厂设备巡检,实现巡检工单上报到处理审核全流程管理。
9.4.3 应建立智慧排水设施养护辅助应用,充分利用移动互联技术,实现计划养护与巡查养护两部分。计划养护按照划分好的管养单元,分配养护任务到移动端进行处理,并对养护任务进行验收;巡查养护结合巡检应用,实现移动巡查问题上报的处理审核全流程管理。
9.4.4 应建立智慧排水设施维修辅助应用,充分利用移动互联技术,实现设施维修工单上报、派发、接收,维修成果上报及验收,维修工程量统计等支持。
9.5 应急调度支撑应用
9.5.1 应建立智慧防涝应急调度应用,实现事前预案配置,包括气象信息接入、人员物资管理、易涝点布防方案、内涝风险预测等;事中应急调度,包括人员车辆督办调度、现场问题反馈、事中报告生成等;事后成果总结,包括一雨一报、内涝事件回放、统计分析等。
9.5.2 应建立智慧水污染应急调度应用,实现事前预案配置,包括气象水文信息接入、人员物资管理、水质污染扩散模拟等;事中应急调度,包括人员车辆督办调度、现场问题反馈、事中报告生成等;事后成果总结,包括一事一报、水污染事件回放、统计分析等。
9.5.3 应建立智慧工程应急调度应用,应对施工应急、密闭空间作业应急、管道坍塌导致道路塌陷等事件,实现事前预案配置,包括工程信息接入、人员物资管理等;事中应急调度,包括人员车辆督办调度、现场问题反馈、事中报告生成等;事后成果总结,包括一事一报、事件回放、统计分析等。
9.6 行政管理支撑应用
9.6.1.应建立智慧排水户管理应用,管理区域内各类排水户的空间位置、排水行为信息,制作排水户专题图,强调表达存在排水问题的排水户;建立排水户与接驳管网的关联关系,实现排水户排水去向分析。
9.6.2.应建立智慧排水设计条件咨询应用,实现图文联动审批,结合现状管网数据、实时监测数据、水力模型分析,根据排水户位置、排水类型、地形、地貌、地质等信息,分析周边管网接驳情况和负荷程度,自动形成设计条件咨询意见。结合微信公众号、小程序,接收排水户资料与发布办理进度。
9.6.3.应建立智慧排水接驳核准应用,关联挂接排水设计条件咨询成果,结合移动端现场核实,进行排水接驳核准审批。结合微信公众号、小程序,接收排水户资料与发布办理进度。
9.6.4.应建立智慧排水许可审批应用,关联挂接排水设计条件咨询和接驳核准的成果,结合移动端现场核实,填写形成排水许可,提供许可发布,许可打证等支持。结合微信公众号、小程序,接收排水户资料与发布办理进度。
9.6.5.应建立智慧排水许可后监管应用,排水相关审批均应挂接到排水户地图实体中,方便直观查看排水户所有审批信息,结合移动端现场核查,现场核对是否与排水许可审批结果一致,更新排水户排水状态,实现排水户许可后监管。
9.7 其它支撑应用
9.7.1 应针对排水工程项目建设过程,建立排水工程项目管理系统。
9.7.2 应针对公众信息获取的需求,建立对公服务通道(公众APP、微信公众号、小程序等。)
10 安全体系
10.1 一般规定
10.1.1.为保证智慧排水的信息安全,需要采取必要的措施,监测、防御、处置对智慧排水关键信息基础设施的系统和网络的攻击、入侵、干扰、破坏和非法使用等安全事件,使排水信息系统和网络处于稳定运行状态,保证数据资源具有完整性、保密性、可用性,保证排水应用和服务的可用性、可靠性。
10.1.2.信息安全体系主要包括技术安全体系和信息安全运行保障体系。其中技术安全体系主要指感知体系安全、基础设施安全、支撑平台安全、应用服务安全等;信息安全运行保障体系主要指运维安全、管理安全等。
10.1.3.感知体系处于特定的物理环境中,与该环境中的感知对象交换数据,或对感知对象进行控制;感知终端接入信息通信网络,并通过网络进行通信。感知体系的安全包括物理安全、接入安全、通信安全、设备安全、数据安全、数据传输安全等。感知体系信息安全应满足GB/T 37024-2018、GB/T 37025-2018、GB/T 36951-2018等的相关规定。
10.1.4.基础设施应遵循网络架构、访问控制、安全审计、入侵检测等相关技术安全要求,为各类排水应用提供必要的网络、存储等基础环境和有效、可靠的信息传输服务通道,应满足GB∕T 36958-2018的相关规定。
10.1.5.支撑平台通过技术支撑、数据与服务管理、能力开放等为排水应用提供基础服务。平台安全管理方面应满足GB/T 22239的要求。
10.1.6.应用服务是直接面向智慧排水用户,保障其安全应通过身份鉴别、访问控制、安全审计、最小特权管理等技术实现,各项应用服务涉及的技术安全要求执行国家相关规定。
10.1.7.信息安全体系在各层面为智慧排水提供机密性、完整性、可用性、鉴别、抗抵赖、反病毒等安全管理与服务,主要涉及安全管理、安全协议、边界防护、安全隔离、信息加密、密钥管理、签名与认证、安全评测、公钥基础设施等方面;
10.1.8.信息安全运维要求建设应满足GB/T 36626-2018的相关规定。
10.1.9.信息安全管理要求建设应满足GB/T 22080-2016的相关规定。
10.2 体系架构
10.2.1智慧排水安全体系架构,包括技术安全要求、运维安全要求和管理安全要求,如图10.2.1所示。

智慧排水12.jpg

图10.2.1安全体系架构
11 标准体系
11.1 一般规定
11.1.1.智慧排水推进过程通过一个整体性的顶层设计和总体规划作指导,发挥已有资源的利用和新一代信息通信技术的能力,以减少重复浪费、避免实施过程中的各自为政现象。
11.1.2.智慧排水建设实施过程要按照国家对于信息化工程建设的政策性、技术性要求,符合工程监理、项目管理、安全管理方面的技术标准与相关规定。
11.1.3.遵循科学化、规范化、制度化原则,开展智慧排水系统与工程的运行维护,如采用外包方式,应遵循信息技术服务外包的相关国家标准。
11.1.4.遵循排水信息公开、信息共享的相关制度与技术标准,规范排水数据的采集、编目、更新、存储、交换等数据管理。
11.1.5.遵循信息化建设绩效评估的相关文件及国家标准,开展智慧排水建设运行的绩效评估工作,鼓励符合国家相关管理资质要求的第三方开展系统建设运行的绩效评估。
11.1.6.对于涉及国家秘密的数据、系统,按照国家涉密数据、系统相关标准开展建设实施。
11.2 体系架构
11.2.1.遵循智慧排水技术参考体系,结合智慧排水建设与工程实践中对于标准支撑的实际需求,智慧排水标准主要包括总体、业务应用、支撑平台、基础设施、数据采集、信息安全、运维管理等方面的标准。标准体系架构图如图所示。其中:
(1)总体标准主要包括智慧排水总体性、框架性、基础性的规范,如术语、顶层设计、指标体系等。
(2)应用标准主要包括各类排水业务应用方面的标准,如业务模型、数据模型、权限控制管理等。
(3)支撑平台标准主要包括为各类排水业务应用提供支撑和服务的标准,如共享交换平台、数据访问、数据管理、消息服务、互操作、协议、接口和服务定义等。
(4)基础设施标准主要包括为智慧排水提供通信平台的标准,如网络接入标准、网络运行标准、网络互联互通等。
(5)感知体系标准主要包括传感器部署规范、排水数据采集标准、信号处理规范等。
(6)信息安全标准主要包括为智慧排水提供安全服务的标准,如安全级别管理、身份鉴别、访问控制、数字签名和公钥基础设施等。
(7)运维管理标准主要包括为确保智慧排水项目质量的标准,如运行管理、监理、验收、评估等。
11.2.2.按照信息化、智慧化的标准体系研究定位,充分考虑标准体系的纵横关系,给出智慧排水标准体系结构的总体架构,如图11.2.2所示。

智慧排水13.jpg

图11.2.2智慧排水标准体系架构
12 运行管理体系
12.1一般规定
12.1.1智慧排水运行管理应包含组织管理、检查维护管理、项目管理和文档管理。
12.1.2智慧排水项目运行管理对象包括:
(1)组织管理:运营管理单位、巡检养护人员。
(2)检查维护管理:
1)感知设备:水位计、流量计、电子水尺、雨量计、水质监测站、摄像头等;
2)网络传输设备:包括局域网、广域网、互联网、网络线路(包括专线、拨号网络、VPN)和网络设备(包括路由器、交换机、防火墙、入侵检测、负载均衡、语音以及通信传输设备等);
3)数据库:基础数据库(河道、水库、湖泊、排水口、堤防、涵闸、泵站、水文站、水质监测点、视频监控点、雨水管网、污水管网、水位、降雨量、流量、水质、QV/CCTV等)、业务数据库(实时工情数据库、预报调度业务成果数据库、水旱灾害数据库、防汛物资数据库、气象数据库、水污染数据库、空间数据库、预警数据库等);
4)应用平台:PC端、手机APP、微信公众号、微信小程序、监控调度大屏等;
5)智慧排水平台应具备远程自动巡检、预警预报等能力,主动巡检平台各部分健康情况,形成健康报告定时报送运维人员。
(3)项目管理:项目审批部门;项目专家组;项目政府采购部门;项目监理单位;项目实施单位;项目审计部门;项目运维服务单位;项目咨询公司;项目测评服务单位。
(4)文档管理:工程竣工资料、巡查、养护、检查与评估、维修和运行、水质水量检测资料,各类设备技术资料、事故处理报告、相关电子文档、摄影和摄像等资料。
12.1.3 智慧排水项目运行管理应符合以下基本原则:
(1)定期性:应对服务对象展开定期运行管理,保障智慧排水项目的有效运行;
(2)及时性:应及时反馈运行管理的结果,对不合理之处应及时制定对策应进行整治;
(3)规范性:应建立运行管理流程和管理制度,规范运行管理工作的实施。
(4)监督性:应该明确建立排水管网排查和周期性检测评估制度。
12.2 组织管理
12.2.1项目建设单位根据自身需要可采取自行维护或托管服务的办法,指定人员或专门的机构负责系统的运行和管理工作。
12.2.2运行管理单位应合理设置岗位和配置专业技术(操作)人员,满足硬件设备检修、软件系统维护、应急响应处理等的需求,并应定期组织人员进行培训并对其进行考核。
12.2.3应定期对运营单位的运行管理水平进行评估,对运行维护服务结果、服务交付过程以及相关管理体系进行监督、测量、分析和评审,并实施改进。
12.3 检查维护管理
12.3.1智慧排水检查维护管理应采用例行操作、响应支持、优化改善、调研评估相结合的方式:
(1)例行操作:按约定周期定期对感知设备、网络传输设备、数据库、应用平台运行状态进行检查和分析,完成巡检报告;
(2)响应支持:遇台风、暴雨、特大洪水、风暴潮、水污染、设备损坏等突发事件时,对客户申报的故障提供支持,尽快修复故障,提供报告;
(3)优化改善:针对客户当前系统运行情况,给出优化建议并实施,提升性能;
(4)调研评估:根据客户业务发展趋势,评估感知设备、网络传输设备、数据库、应用平台运行当前及应有性能,提出性能建议。
12.3.2 感知设备维护管理
(1)感知设备应保持正常工作,各部件保持清洁,无障碍物阻挡,否则应及时更换和处理;
(2)感知设备附属电气、通信设施应保持正常工作,发现问题应及时更换和处理;
(3)设备遭遇被盗、人为损毁,应及时处理、恢复正常监测。
12.3.3 网络传输设备维护管理
(1)网络传输设备的健康状况、整体运行状态、各项硬件资源开销状况应保持正常,否则应及时更换和处理;
(2)服务器电源、CPU、内存、硬盘、网络端口工作情况应保持正常,否则应及时更换和处理;
(3)存储设备控制器、电源、数据存储介质、接口卡工作情况及读写速率、读写命中率情况应保持正常,否则应及时更换和处理。
12.3.4 数据库维护管理
(1)应建立数据库数据维护和更新机制,对变更的数据进行实地修测,及时更新数据;
(2)应核查数据的完整性、变化速率、存储、引用的合法性、备份的有效性、数据安全事件和数据的产生、存储、备份、分发、应用过程;
(3)数据库主要运行情况、连接、空间使用、日志、日常备份应保持正常,否则应及时维护处理。
12.3.5 应用平台维护管理
(1)应检查应用的请求和反馈响应时间、资源消耗情况、进程状态、服务或端口响应情况、会话内容情况、日志和告警信息、数据库连接情况、存储连接情况、作业执行情况,发现不正常情况应及时维护处理;
(2)应定期开展应用版本升级、日志清理、启动或停止服务或进程、增加或删除用户账号、更新系统或用户密码、建立或终止会话连接、作业提交、软件备份等工作。
12.4 项目管理
12.4.1智慧排水工程项目建设中的相关方一般包括项目建设单位、项目审批部门、项目专家组、项目政府采购部门、项目监理单位、项目实施单位、项目审计部门、项目运维服务单位、项目咨询公司、项目测评服务单位。
注:上述的相关方未必全面,可能会随项目建设内容或地区而有差异。这里所描述的相关方是从智慧排水工程建设角度提出的,实际项目中可根据自身系统建设的特点加以剪裁。
12.4.2智慧排水建设项目管理流程应包括项目准备、项目申报、项目审批、项目监理和招投标、项目实施、项目验收、运行维护。
12.4.3项目前期应充分分析项目需解决的现状排水系统中面临的问题,并针对需解决问题,确定项目的具体目标和任务。主要内容一般应包括:
(1)智慧排水建设业务需求分析;
(2)智慧排水项目建设各阶段的定义和过程的分解;
(3)参与项目各相关方的职责和权限;
(4)项目各阶段的成果形式、评价活动以及拟采用的评价标准、方法准则;
(5)项目所需资源的配置及要求;
(6)智慧排水软硬件系统的运行管理要求;
(7)信息安全的相关要求;
(8)资金管理、监督管理、风险管理等方面的要求;
(9)文档和数据管理的要求;
(10)法律、法规以及使用单位的要求。
12.4.4各职能单位应依据国家的有关规定和智慧排水建设规划及需求,提出立项申报,进行项目审批,并引入监理机制,组织招投标,并编写项目建议书、可行性研究报告、初步设计方案、投资概算和招标文件。
12.4.5项目实施过程中,项目建设单位或项目监理单位应委托第三方测评机构根据项目需求、设计等文档对智慧排水软硬件系统进行测评,在完成项目建设任务后的半年内,组织完成建设项目的初步验收工作,项目验收合格后,项目建设单位根据自身需要可采取自行维护或托管服务的办法,指定人员或专门的机构负责系统的运行和维护工作。
12.4.6项目相关方应针对智慧排水项目过程中遇到的例如数据精确性风险、工程改造设计风险、项目进度风险、质量控制风险等,利用已建立的风险类别、风险源和风险管理策略制定的准则,识别和分析风险,以确定其相对重要性。同时,应定期审查风险清单,重新检查可能的风险源和条件的变化。
12.4.7项目相关方应针对每个关键风险,根据已定义的风险控制策略,制定风险控制计划(有时还要考虑应急计划),动态监督其变化,实施风险控制计划。
12.4.8在智慧排水工程项目全生命周期,应全面开展监督管理,各相关方应制定切实可行的监督管理制度和计划,分阶段落实监督任务并确立监督责任制。
12.4.9项目监理单位应在项目招投标阶段、实施、验收和运行维护阶段进行全程监控与协调,项目建设单位负责对监理单位的监督和管理,项目审批部门主要负责对智慧排水工程项目进行稽查,财务审计部门依法对智慧排水工程项目建设中的采购情况、资金使用情况等实施管理。
12.5文档管理
12.5.1各相关方应制定项目文档及记录的管理计划,明确需要的文档、记录的内容、格式和交付形式、交付进度,同时要提出私密性要求、保密要求,文档和数据分发、传递的机制等。
12.5.2项目运行维护单位应建立排水数据库数据更新维护和更新机制,及时对变更的数据进行实地修测,及时更新数据。
12.5.3档案信息系统的运行维护可参照《档案信息系统运行维护规范》(DA/T 56)相关条文执行。
附录A 智慧排水支撑技术说明
物联网
物联网定义为:通过信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
针对城市或区域的积水点监测需求、流量监测、水位监测、压力监测、蒸发量、气温、水质监测等传感器通过智慧灯杆或无线采集方式进行数据回传,汇聚到物联网管理平台上。由物联网管理平台对于水务感知终端进行管理,基于物联网管理平台进行基于水务监测数据的分发与业务服务。
物联网管理平台系统具有功能:设备管理、连接管理、数据管理、应用支撑、网络管理、安全管理、系统管理、统一展示门户、业务运营门户、平台运营门户、平台管理与运维门户等。
云计算
云计算旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的系统,并借助SaaS、PaaS、IaaS等模式把强大的计算能力分布到终端用户手中。排水业务系统通过云化和服务化的改造,可以有效的提高系统的开发和部署效率。
云服务平台主要需提供包括但不限于以下类型服务:
(1)基础设施资源服务:包括网络资源服务、计算资源服务、存储资源服务和灾备服务。基于云计算的高弹性、高可靠性、高冗余的特点,采用可行的云计算模式,向各用户提供统一的IT资源服务,包括不限于云主机、云存储、虚拟局域网、云备份等服务。
(2)支撑软件资源服务:对于用户提出的操作系统、数据库、中间件等应用支撑软件服务需求,平台提供相应服务。
(3)信息安全技术服务:包括安全防护服务、用户安全服务、安全接入服务、安全管理服务、安全扫描服务、网站防护服务等。
大数据
大数据(Big Data)通常用来形容一个组织创造的大量结构化、非结构化数据和半结构化数据,这些数据在下载到关系型数据库用于分析时会花费过多时间和金钱。大数据分析常和云计算联系到一起,因为实时的大型数据集分析需要像MapReduce一样的框架来向数十、数百或甚至数千的电脑分配工作。
大数据需要特殊的技术,以有效地处理大量的容忍经过时间内的数据。适用于大数据的技术,包括大规模并行处理(MPP)数据库、分布式文件系统、分布式数据库和可扩展的存储系统等。
大量的排水业务系统数据(结构化)、采集系统数据(半结构/非机构化数据,如日志和视频)的高效处理和分析挖掘需要综合应用各种大数据分析技术。
人工智能
人工智能(Artificial Intelligence),是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是包括十分广泛的科学,它由不同的领域组成,如机器学习,计算机视觉等,总的说来,人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。
排水领域也有很多的AI应用场景来提升业务管理效率,如计算机视觉分析,可以用于自动检测排水口的表面流速,进而较准确的推算出排水口的流量;又如可以通过聚类分析自动识别水量监测前端设备的异常。
地理信息技术
地理信息技术(3S技术)即地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球导航卫星系统定位(GNSS)技术的融合,应作为智慧排水建设项目的基础应用技术。
地理信息系统(GIS)技术站在计算机技术的角度,对排水设施设备管理、人员管理、业务流程管理提供有关地理分布数据的采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述。提供基于GIS技术的排水管理地图发布与数据共享服务。
遥感(RS)数据提取是从遥感对地面实况的模拟影像中提取有关信息,反演地面原型的过程。在智慧排水业务分析中,涉及到城市地表分类统计、汇水区划分和地表径流分析过程,因此,在智慧排水业务中,需要根据业务的需求,运用物理模型、解译特征标志和实践经验与知识等,定性、定量地提取出城市地表下垫面因素的物理量、时空分布、功能结构等有用信息。汇水区的设置主要包括子汇水区的面积、分布、各功能区比例等。采用基于高分影像的下垫面类型提取技术能快速、准确地确定子汇水区的面积、坐标和各功能区比例等参数。
全球导航卫星系统定位(GNSS)技术为排水设施设备定位、排水巡查人员实时定位导航、排水应急调度实时导航提供精准的图上位置服务,是基于空间信息的智慧排水管理不可或缺的基础技术。
虚拟现实/增强现实
虚拟现实技术通过三维图形生成技术、多传感器交互技术、高分辨率显示技术等多项技术综合,创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,用于用户沉浸式行业应用体验。在排水管理领域,虚拟现实技术能很好地应用于城市排水规划设计阶段,可用于新设施的实验验证,可大幅缩短研发时长,降低设计成本,提高设计效率,如VR模拟给排水系统,可大幅减少原本需用于实验验证的经费。基于VR技术的室内沉浸式巡查,能提供极端环境下的室外模拟巡查能力。
融合指挥
融合通信架设在通信基础设施之上,水务业务应用系统之下。对下智能联接现有各类通信系统,以及未来演进的新建通信系统;对上层业务系统屏蔽各类通信系统的差异,提供视频监控、集群调度、视频会议、业务系统综合显示,现场信息全局掌控,统一管理监控、宽带集群、视频会议等视频源,实现可视化精准指挥和调度。
整体架构由上到下共分为三个层次:业务层、融合通信层、接入层。
业务层:直接面向各级应急指挥部门实战指挥员,通过GIS平台实时显示灾情、人员、汛情、应急物资等资源以及水位、雨量、水质等检测指标,通过融合通信平台集成音频、视频、富媒体以及集群专网的融合通信能力,实现横向部门、上下级单位之间全方位、多业务、立体化的沟通交流和统一指挥,为实现“一个中心,多个系统统一接入、统一管理、统一调度”的融合通信奠定基础。
融合通信层:架设在现有通信基础设施之上,指挥调度业务应用系统之下。对下智能联接运营商网络语音、社交媒体网络、视频监控网络以及IoT物联网;对上层指挥业务系统屏蔽各类通信系统的差异,提供丰富统一的标准通信能力。
接入层:直接面向社会公众和一线汛情处置人员,提供不同终端设备的音视频和数据的接入能力。
移动互联
“互联网+政务服务”成为新常态下电子政务发展的创新模式,以借助快速发展的互联网和信息化技术,推进排水协同管理的现代化。通过水务移动应用平台,服务移动终端应用和后端应用服务,为排水管理提供各种方便快捷的服务,建立排水管理与公共服务之间的信息纽带,排水移动应用包括移动APP、微信公众号等,可以在协同办公、智慧巡检、智能监控、工程监管、辅助决策、会商调度和预警预报等方面发挥作用。
本规程用词说明
1为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符合.....的规定”或“应按......执行”。
引用标准名录
1《城市排水防涝设施数据采集与维护技术规范》(GB/T51187-2016)
2《城镇排水管渠与泵站运行、维护及安全技术规程》(CJJ 68-2016)
3《城镇排水管道检测与评估技术规程》(CJJ 181-2012)
4《智慧城市 顶层设计指南》(GB∕T 36333-2018)
5《城镇排水水质水量在线监测系统技术要求》(CJT 252-2011)
6《室外排水地理信息系统数据规范》(DBJ440100/T 165—2013)
7《城市排水防涝设施普查数据采集与管理技术导则》(试行)
8《广东省城市排水防涝设备普查和数据采集工作指引》;
9《广东省城市地下管线普查工作指引》;
10《供排水管网地理信息系统技术规程》(DB33_T 2053-2017)
11《供排水数据库系统建设技术规范》(DB33_T 2052-2017)
12《智慧供排水信息系统安全技术规范》(DB33_T 2051-2017)
13《供排水客户服务信息系统技术规程》(DB33_T 2050-2017)
14《城市智慧排水管理信息技术解决方案_2016年住建部信息化发展报告排水专篇》
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