基于IoTopo物联网平台实现的3D组态智慧水务治理系统

基于IoTopo物联网平台实现的3D组态智慧水务治理系统

前言

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。随着我国城镇化进程加快，每年都有大量新建管网水管通水运行。城市中有大量的排水设备，形成相应的城市排水系统，排水系统由检查井、排水泵站、污水处理厂、雨水口、排放口等等组成，排水设备中的检查井、雨水口、排放口等通过排水管网进行连接，日常的雨污水进入排水管网进行运输排放。目前，城市排水管网具有结构庞大，结构错综复杂等特点，现有技术中，对城市排水管网的监测、监控仍停留在大量依靠人工的模式，智能化水平，准确率都不能符合现有技术的需求。

一、传统城市水务行业发展现状及需求

近年来，物联网、云计算技术不断创新完善，为创建智慧城市提供了有利条件。同时，为了确保水安全，节约有限的资源，传统的水务行业正不断地探索智慧水务建设。以实现智慧生产、智慧经营、智慧服务和智慧管控，智慧水务应运而生。
　　1、在城市供水、排水体系中，基本依靠人工管理和巡检，确保各环节供水、排水正常，效率较低，反馈周期较长;
　　2、人工抄表存在扰民、“抄不准”、“估值”等多种情况，客户服务体验较差;
　　3、水质、水压、及关联环境数据等不能清晰掌握，不利于水务的精细化管理;
　　4、对于水泵、水闸、取水栓、污水处理器等水务设备状态不能实现统一管理，设备管理难度较大;
　　5、排水管网、污水处理设施、再生水回用等排水体系不健全

针对水务行业市场需求，图扑物联推出智慧水务物联网解决方案。
该方案基于物联网理念，采用信息化手段，结合GIS展示，实现对管网运行指标的实时监测，包括管网液位、流量、水质、气体、泵站运行状态等信息，保证管网安全高效地发挥作用，通过构建安全预警平台，提高应急指挥及快速处置能力，保障城市排水管线的安全运行，使得整个城市排水管线的安全运行可把握、可控制、可预测，提供科学、先进的城市级水力分析能力，更全面评估城市排水管网能力。以城市排水设施数据为基础，结合管网监控数据，气象雨情状况，实现为城市汇水区智能划分、排水规划、防涝预测提供决策依据。

二、智慧水务方案概述

方案基于IoTopo图扑物联平台，搭载智能水表、压力传感器、开关控制阀、水质传感器、流量传感器等实现对供、排水系统中所有管线、设备(水泵、阀门、取水栓、消防栓等)与构筑物(水厂、水池、水塔等)的智能控制管理，全面掌握水务系统的运行情况如管网水位、流量、水质、水压、泵站运行状态等，保证水务系统安全高效运行。

系统架构：

项目3D界面展示：

在线监测，以3D画面人机交互的形式展现数据，实时数据以控制面板的形式体现。同时可设定各监测数据的预警值，当数据达到预警值时具有提醒的功能。其核心模块包括：数据处理服务、管网监测点管理、监测实时数据、监测历史管理、监测数据对比、管网数据分析、监测数据接入等设计和开发。

IoTopo平台说明：

站点管理

采用平台和站点两级监控管理模式，支持站点地图导航，每个站点可以独立配置自己的数据门户界面；

设备管理

网关设备及前端设备的分类分组管理, 网关设备支持远程配置, 支持设备地图和网络拓扑图；

运维管理

基于Web的后台管理界面，支持用户及权限管理，用户操作日志、系统日志，内置工单系统，支持邮件和短信通知；

数据管理

提供高性能实时数据库和历史数据库。实时数据采用websocket实时推送到前端。历史数据为高性能时序数据库, 支持聚合查询和降精度查询；

规则引擎

提供图形化联动控制编辑器，平台级设备联动。支持日期时间逻辑、支持常用逻辑计算和逻辑判断、支持多种控制输出算法、支持设备告警输入、支持自定义事件；

告警系统

支持开关量告警、越限告警, 支持延时告警, 多种告警通知方式、可对接工单系统；

报表系统

支持快照报表、统计报表、能耗报表, 支持时、日、周、月4种报表类型。支持定制复杂格式的中式报表；

视频系统

对接视频监控系统，无须插件可接入HLS格式视频；

数据可视化

强大的WEB版2D、3D图形编辑器; 数据门户编辑器，支持自定义平台门户界面和站点门户界面；

三、方案价值

1、无线自动抄表

大大提高抄表准确率和抄表效率，人力成本明显降低;

2、快速定位管网漏损

通过水表的网格化、实时监控、快速定位管网问题等实现漏损分析，从而降低漏损。

3、水环境数据精细化管理

通过水质、水压、温度等数据的实时回传，实现精细化、可视化管理，提升管理能力。

4、无人值守，远程统一管控

通过物联网传感设备，对于水泵、水闸、取水栓、污水处理器等水务设备状态实现统一远程管理。可实现无人现场值守，管理员和技术员可随时随地远程监控水务系统的实时状态;

5、故障主动上报，降低意外故障带来的损失

设备异常提前知晓、故障主动上报，及时发现和尽快维护，避免该设备故障导致上下游设备和工况环境的连锁故障，最大化降低设备非计划性停机频率和故障损失。

四、边缘计算网关

1)、采用虚拟网关的方式支持边缘化计算，将无效的数据进行过滤，可以实现策略联动，可以通过平台对网关下发策略。将数据在网关端进行大部分的处理，支持海量连接，数据采集和数据清洗，支持MQTT协议，支持多种工业通讯规约，支持web配置方式，支持云端远程配置。

2)、采用触摸式人机交互方式，提供实时数据分析、事件告警通知、图形组态监控、联动逻辑编程。

3)、支持远程配置，断线重连;

4)、支持MODBUS RTU /MQTT/TCP/HTTP等协议，支持透传。

五、项目展示

1.项目实际应用边缘计算网关列表

2.项目实际应用设备列表

3.项目实际应用后台单一设备实时数据

4.项目实际应用3D展示页面

六、总结

IoTopo 物联网监控平台，是一个泛工业物联网平台，采用微服务构架，可帮助企业快速搭建自己专属的工业互联网监控平台。支持 MQTT 协议接入，支持工业通讯协议云解析。可以轻松地将边缘侧所有数据系统统一为一个功能全面的数据可视化系统。IoTopo平台可应用于智能制造、智能建筑、智慧交通、智慧农业、智慧城市等多个行业和领域，为其行业提供应用解决方案、整体解决方案，并可以帮助企业打造自己的专属解决方案。
平台官网：http://iotopo.com/
平台工业在线演示案例：http://iotopo.com/examples/
更多演示案例：https://www.hightopo.com/demos/index.html