污水處理運維管理云平臺系統(tǒng)建設方案2019.2.28目錄14080_WPSOffice_Level1一系統(tǒng)需求 221005_WPSOffice_Level21.需求分析 217487_WPSOffice_Level22.建設目標 319260_WPSOffice_Level23.設計原則 325992_WPSOffice_Level1二系統(tǒng)介紹 528891_WPSOffice_Level21.系統(tǒng)總體設計 518926_WPSOffice_Level22.系統(tǒng)數據采集結構 728801_WPSOffice_Level23.系統(tǒng)功能 816020_WPSOffice_Level24.系統(tǒng)特點 1018791_WPSOffice_Level1三服務器配置 1123161_WPSOffice_Level21.服務器搭建方式 118340_WPSOffice_Level22.服務器硬件選型方案 1230851_WPSOffice_Level23.服務器集群方案 1328515_WPSOffice_Level1四.建設污水處理云監(jiān)控平臺作用和意義 13一系統(tǒng)需求1.需求分析伴隨著中國經濟的飛速發(fā)展，人均GDP的不斷增長，人們在享受著豐富的物質生活的同時也將面臨著環(huán)境的被污染。提到水源惡性污染，人們首先想到的解決辦法就是污水處理廠。由于污染源的數量多且分布廣，這也使污水處理廠有了一定的局限性，使污水處理企業(yè)對管理水平的要求、對成本控制的要求在不斷提升。以各種設備的PLC為中心，通訊網關為媒介，實現生產運行情況的實時監(jiān)測、生產運行數據的可靠存儲與查詢等。該系統(tǒng)將原本分散分布于各地的污水處理廠的生產運行數據進行自動采集并實時存儲和管理，公司管理人員可通過web網頁對各廠、站的遠程監(jiān)測及運行數據查詢。通過該系統(tǒng)，為企業(yè)建立一個生產運行監(jiān)控管理的綜合化信息平臺，使運營管理向專業(yè)化、實時化和智能化發(fā)展。2.建設目標利用物聯(lián)網、大數據、移動互聯(lián)、計算機等新技術，實現流域系統(tǒng)智能化感知、精細化管理、智慧化決策，對流域需求做出智能響應，為管理者提供快捷、方便的服務。改變流域治理的傳統(tǒng)方式，由粗放管理向科學管理轉變，由單純的工程管理向工程設施、水域岸線資源、辦公、智慧決策等全方位管理轉變，實現物聯(lián)感知、云端通訊、科學管理、智慧決策、預測預報等，提高我公司在流域治理方面的綜合技術實力和影響力。實現上述轉變的途徑是采用計算機和現代通訊技術，建立流域綜合數據自動化管理系統(tǒng)。3.系統(tǒng)設計原則標準化整個監(jiān)控系統(tǒng)的設計符合國家標準或國際標準。系統(tǒng)軟件、硬件均采用標準化設計，提供開放的接口，可與不同供應商的設備及軟件系統(tǒng)互聯(lián)互通。穩(wěn)定性數據采集器采用嵌入式實時Linux操作系統(tǒng)和專用的硬件結構，性能穩(wěn)定可靠，保證系統(tǒng)整體的穩(wěn)定，尤其適合在環(huán)境比較復雜、可靠性要求較高的環(huán)境中運行。WEB系統(tǒng)平臺采用J2EE業(yè)內專業(yè)級的開發(fā)框架，滿足大數據采集、大容量數據存儲和高并發(fā)的數據訪問請求。經濟性系統(tǒng)開發(fā)運行平臺均采用當今最為通用的各種操作系統(tǒng)和開發(fā)工具，充分利用了我們在其它監(jiān)控領域中成功應用的中間件和模塊，大大減少在系統(tǒng)平臺方面的投入，具有極高的性價比。先進性基于組態(tài)軟件的設計理念，以一套通用平臺，解決能源數據采集、現地SCADA監(jiān)控、云平臺數據分析、手機App運維管理。擴展性整個系統(tǒng)具有進一步擴展功能的能力，可以很好的適應現代智能管控的需求。保證用戶在系統(tǒng)上進行有效的開發(fā)和使用，并為今后的發(fā)展提供一個良好的環(huán)境?？沙浞掷煤捅Ｗo現有網絡資源便于當前以及以后的擴建；平臺服務器具備擴展和堆疊能力，便于不同級別的中心整合與擴建，系統(tǒng)必須具有很強的監(jiān)控點數、存儲空間擴容能力。實用性以實時數據庫為依托，可多用戶多畫面實時監(jiān)控、遠程控制、可連接多種報警設備完全滿足用戶的監(jiān)控要求。安全性平臺監(jiān)控系統(tǒng)安全性在管理中是關鍵問題之一，安全性分為數據安全和信息安全，在上述三方面有如下要求：數據安全：對數據進行多級別、分布式的存儲，數據不容易受到破壞。數據的AES加密機制，保證數據在網絡傳輸過程中的安全，不會被截獲、篡改和利用；信息安全：所有配置信息、管理信息、日志信息均存放在中心數據庫，實行信息集中管理；分級授權：對下屬管理員的應用功能、訪問范圍進行授權。由下屬管理員對所屬機構操作員的應用功能、訪問范圍進行授權和管理。二系統(tǒng)介紹1.系統(tǒng)總體設計針對行業(yè)現狀和需求，遵循SOA架構進行總體設計，主要包括基礎設施、業(yè)務系統(tǒng)、數據資源、數據管理工具、業(yè)務服務、綜合應用和標準規(guī)范與安全保障體系等七部分，如下圖所示：基礎設施：主要包括服務器、PC客戶端、智能手機、監(jiān)控大屏，操作系統(tǒng)、數據庫系統(tǒng)、安全防護軟件、中間件，局域網、VPN、無線網等基礎軟硬件網絡環(huán)境。業(yè)務系統(tǒng)：除了已經建設的管網GIS、SCADA、熱線、營業(yè)收費等業(yè)務系統(tǒng)外，還將擴展巡檢搶修系統(tǒng)、短信平臺、工程管理系統(tǒng)，來實現各業(yè)務領域工作的日常開展，要同時遵循運營調度數據中心和運營調度指揮平臺的數據集成、業(yè)務協(xié)同的要求。數據資源：重新規(guī)劃整理構建集成地形數據庫、管網數據庫、運營調度運行數據庫；建立各類文檔、圖片、表格、視頻等文件資源庫，存放非結構化數據；集成整合在線監(jiān)測數據庫和各領域業(yè)務數據庫。數據管理工具：提供地形圖管網圖的更新維護工具，各業(yè)務系統(tǒng)數據集成更新工具，后臺分析匯總工具，以及雙機熱備數據同步更新工具。業(yè)務服務：采用面向資源的標準SOAP、REST服務，提供GIS查詢分析服務、實時數據監(jiān)測服務、業(yè)務數據匯總統(tǒng)計服務和綜合應用分析服務等接口，并對服務的發(fā)布和應用統(tǒng)一管理和監(jiān)控。綜合應用：即運營調度指揮平臺客戶端、運營業(yè)務工單平臺客戶端、運營移動工單系統(tǒng)，主體分別采用Flex富客戶端技術、JavaScript技術、Android平臺進行開發(fā)，實現企業(yè)的運營監(jiān)控、實時監(jiān)控、運營分析和運營調度。以國家和行業(yè)標準規(guī)范為基礎，結合實際制定一套符合行業(yè)運行的規(guī)范體系，主要包括數據處理規(guī)范、接口規(guī)范、數據系統(tǒng)使用規(guī)范、服務器管理規(guī)范等等來保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。2.系統(tǒng)數據采集結構系統(tǒng)采用三層高可用的結構，既可以完成終端層數據采集，也可以完成現地數據采集，并可以將數據發(fā)送到云平臺。3.系統(tǒng)功能(1)

數據監(jiān)控--監(jiān)測設備的所有數據，使原本分散的設備統(tǒng)一管理，其中包括：※

水質監(jiān)測：進出水的pH值、電導率、氨氮、溶解氧、濁度、化學需氧量（COD）、總磷（TP）、氯化物、揮發(fā)酚等物質的含量；※

水位監(jiān)測：處理廠內接觸池、初沉池、二沉池、氣浮池等水池的水位監(jiān)測；※

水量監(jiān)測：監(jiān)測管道、明渠等進/出水的瞬時流量、累計流量；※

設備監(jiān)測：設備運行的電壓、電流，水泵、格柵機、水處理設備等設備的工作狀態(tài)。平臺通過模擬三維形式，通過動畫、數據變化、工藝圖等多種方式展現現場設備和項目運行狀態(tài)。(2)

遠程控制※

遠程控制格柵機、提升泵、鼓風機、加氯設備的啟動、停止，遠程控制開關，遠程調節(jié)攝像頭?！?/p>

遠程下發(fā)設置參數，調節(jié)壓力等；(3)

視頻監(jiān)控--支持視頻實時監(jiān)控，通過攝像機查看重要工位、工藝環(huán)節(jié)的實時圖像，并可以通過云臺控制攝像機的方向轉動，支持數據和視頻在同一屏幕展示。(4)

報警分析--支持包括上下限越位、開關量變位、狀態(tài)變化/不變化、通信故障、持續(xù)時間等多種類型；支持多端告警；自定義告警模板、等級、告警聲音；可根據警情派發(fā)工單，及時處理警情。如：※

數據越限※

水質超標※

水位異?！?/p>

設備離線報警等等

(5)

數據查詢--平臺支持歷史數據查詢，支持維修維檢記錄查詢、操作日志查詢?！?/p>

歷史數據查詢對比---查詢歷史紀錄，并且支持不同設備、不同指標查詢對比，支持查詢曲線導出?！?/p>

維修維檢、工單記錄查詢---維修人員每次維檢維修都會記錄在平臺上，可自主查詢?！?/p>

操作日志查詢---詳細記錄操作人員操作的點位、點位狀態(tài)、操作成功與否。(6)

數據分析及報表統(tǒng)計--平臺將各級的污水處理系統(tǒng)數據進行匯總后，通過大數據技術分析統(tǒng)計，報表的展示方式多樣化，數據和圖表相配合。※

進廠和出廠水質、※

進廠和出廠瞬時流量、累計流量※

沉淀池和貯泥池液位變化、※

同比、環(huán)比分析(7)

運維管理--系統(tǒng)通過收集到的故障報警信息，按照告警信息準確的下達維修任務并精確到故障點，及時通知維修人員。(8)

設備管理※

設備臺賬管理---對關鍵和主要設備建立設備檔案；※

設備維護管理---提前保養(yǎng)提示，定時提醒超期未執(zhí)行的計劃，今日到期計劃，明日到期計劃，本月計劃等等?！?/p>

設備維修管理---維修記錄、記錄維修時間、更換配件等圖文手機上傳。形成最終的設備《全生命周期管理》報告。系統(tǒng)特點寬接入系統(tǒng)可以接入各類型不同的設備，各種數據均可通過數據采集器（QT241N）進行數據采集，采集完成的數據，可以無縫接入到系統(tǒng)平臺實時性數據采集與上傳的頻率可以達到秒級刷新，并能通過實時畫面反饋到系統(tǒng)前端，供用戶及時觀察擴展性系統(tǒng)預留包括數據分析、智能運維的接口，可以根據用戶的需求進行二次開發(fā)三服務器配置1.服務器搭建方式由武漢舜通提供的污水處理運維管理云平臺是一個集成化程度高，模塊化功能強的平臺。整個系統(tǒng)平臺由前置通訊服務器、數據存儲服務器、WEB服務器、App服務器四大服務器組成。這四大服務器功能既可以分布式部署，也可以集中到一臺服務器服務。根據用戶系統(tǒng)容量設計，100個站點的數據接入，先期可以將以上四大服務程序接入一臺服務器。隨著用戶數據的增加和系統(tǒng)訪問用戶的增加，再適時考慮分離四大程序。2.服務器硬件選型方案服務器配置CPU：E5-26402.4GHz2顆內存：32G（16*2）硬盤：SSD固態(tài)硬盤或者SAS硬盤，初期備用存儲容量為100TB網卡：千兆網卡（或萬兆）網絡帶寬：50M~100M配置說明：(1)

CPU要求多核心、較高的主頻，主要是因為主站和子站不僅要負責數據的采集與通信傳輸、還要承擔每個站點內部的數據管理和配置需求，對于高速傳輸與計算的數據，需要有較高的CPU主頻來保證數據的處理速度、多核心的CPU能夠支撐高并發(fā)的數據請求。(2)

內存除去系統(tǒng)占用2G，100站點的數據緩存和為數據庫預留一部分的緩存空間(3)

硬盤是數據存儲高速存儲的瓶頸，所以如果配置為機械硬盤需要使用黑盤，10K以上的轉速，有條件的可以安排SAS硬盤、固態(tài)硬盤(4)

網卡：按照秒級數據傳輸，1000M網卡的峰值速率是60M/s左右，500站點的數據峰值會達到15M/s左右3.服務器集群方案當系統(tǒng)接入的站點大于100個時，或者出現了系統(tǒng)訪問速度變慢等問題時，此時應該增加服務器。增加的服務器配置可保持與第一批部署的服務器配置相當。多臺服務器同時運行，構成服務器集群，可以有效地分擔單臺服務器的壓力，以達到降低系統(tǒng)延時，提高系統(tǒng)吞吐量的問題。四.建設污水處理云監(jiān)控平臺作用和意義1.通過“無人值守”污水站智能化遠程管理平臺，可實現自動檢測污水池水位和其它參數，控制水泵輪流工作與適時啟動備用泵，合理調度水泵運行，有效的提高泵機的利用率，延長電機使用壽命，減少事故停機時間，提高排水能力，可以完全實現排水自動化控制和泵房遠程監(jiān)控。2.通過遠程無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)，在生產管理上，通過建立計算機數據智能分析系統(tǒng)，將采集數據與泵站各個工藝環(huán)節(jié)的要求達標數據進行比較、分析、處理，得出對各個工藝環(huán)節(jié)參數的自動評價，并自動得出針對工藝設備運行的控制方案，直接控制工藝設備的運行；同時通過操作界面提示操作人員，該進行何種操作與調整，以保障各個工藝環(huán)節(jié)參數達標運行。3.管理平臺的計算機自動分析和判斷現場設備的故障識別與報警系統(tǒng)，系統(tǒng)并自動發(fā)出參考指令，提示操作人員進行故障處理。同時，自動化無人控制可以合理減配值守人員，降低勞動負荷，大大提高作業(yè)的安全生產系數、降低生產成本。4遠程無人值守監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)以其完善可靠的監(jiān)控及保護功能，可有效的避免以前常發(fā)生的設備事故，減少了設備事故損失.5系統(tǒng)實現遠程聯(lián)網監(jiān)控后，可實現數據共享，方便了查詢，為污水處理裝置的運行管理與調度決策提供了方便，保證了調度的實時進行，促進了管理水平的整體提高.6通過遠程無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)，在經營管理上，實現降低勞動強度、提高勞動效率、節(jié)約能耗、產品優(yōu)質達標。該系統(tǒng)的關鍵技術實現了對中間提升泵房的全自動化控制管理，為工廠減員增效提供了條件，可以有效降低運行