一种集数据监测、分析、运维管控为一体的二次供水系统的制作方法

本发明涉及大量泵房自动化控制领域和数据监测和分析系统领域，尤其涉及一种集数据监测、分析、运维管控为一体的二次供水系统。

背景技术：

近年来，伴随我国城市化进程的不断推进，高层建筑如雨后春笋般拔地而起，高层，小高层建筑以及高地集中式住宅小区日益密集。面对高层建筑供水新需求，原有的供水压力无法实现高层建筑供水，这就催生了城市二次供水。目前，二次供水方式已经成为我国城市供水的主要方式，为居民自来水的供应提供了保障。但是，由于城市二次供水的管理通常由小区物业等单位管理，比较分散，且缺乏相应的专业管理人员，导致部分二次供水末端水质被二次污染，威胁到居民的身体健康，因此建立完善的城市二次供水安全保障体系和强化水质管理目前尤为重要和迫切。

随着国家着力深入推进信息化建设的规划指导，充分利用物联网、在线监测及控制系统、数据库、智能决策支持等先进信息技术对二供泵房全部设施数字化，建立运行维护管理台账，建设智能监控系统，建立统一标准、实现信息共享、管理控制闭合。运用互联网+技术，以gis技术为基础辅助系统，建立调度中心与各泵房运维人员互相联动系统，同时建立调度中心与泵房之间语音通话系统，提升二供泵房的智能化管控水平、实现调度运行管理协同化、一体化、精准化，实现城市智慧水务建设对二供泵房的要求，保障供水安全。因此，二次供水智慧运行管控云平台具备良好的现实意义。

目前，很多供水平台在微服务架构方面并不能做到对泵房内的大量实时数据进行快速的采集、建模、分析以及对数据的深度挖掘，不重视数据的管理，从而难以进一步提高二次供水系统的进一步优化。另一方面，二次供水系统厂家不能建立一个统一的协议标准，因此在对大量泵房的自动化控制、数据监测和分析时，不能得到精确的数据分析结果，从而无法保证根据数据而采取的措施的可靠性，使水质安全不能得到保障，同时，不具有统一的二次供水设备设施管理的标准化规范，进而不能拥有更完善的城市二次供水安全保障体系和强化水质管理。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术的不足，提供一种集数据监测、分析、运维管控为一体的二次供水系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种集数据监测、分析、运维管控为一体的二次供水系统，包括：用户端和服务端，所述服务端包括：plc数据控制模块、协议转换服务模块、数据远传中间模块、通讯协议规范模块、数据接收模块、数据存储模块、资源调控模块、定位模块、监控模块和数据输出模块，所述plc数据控制模块用于对各类指标进行规范化定义，并形成规范化文档，所述协议转换服务模块用于将plc各类协议转换成统一的opc协议，能够支持通过平台进行远程现场设备控制以及数据补录。

所述用户端包括：数据采集模块、数据发送模块、报警模块；所述数据采集模块支持配置各个带采集数据点点位信息，用于对各项实时数据进行采集。

本发明一个较佳实施例中，所述数据远传中间模块包括加密子模块、筛选子模块、压缩子模块。

本发明一个较佳实施例中，所述加密子模块用于在信息传递中加密数据，所述压缩子模块通过霍夫曼算法对数据进行压缩，所述筛选子模块用于对新增和变化的数据进行筛选。

本发明一个较佳实施例中，所述数据存储模块包括分类存储子模块和分区存储子模块。

本发明一个较佳实施例中，所述分类存储子模块用于将不同业务类型的数据进行分类存储以及按照不同的业务需求将数据分类存储，所述分区存储子模块用于对采集的数据定期进行分区存储。

本发明一个较佳实施例中，所述通讯协议规范模块采用udp的方式，并定义协议格式。

本发明一个较佳实施例中，所述数据输出模块用于对用于对所述数据存储模块中的存储数据进行建模分析，同时将数据存储模块中数据进行图表转换。

本发明一个较佳实施例中，所述监控模块实时监控设备运行数据以及水质数据。

本发明一个较佳实施例中，所述报警模块用于快速响应所述监控模块，提示工作人员及时处理异常情况。

本发明一个较佳实施例中，所述定位模块用于对运维人员和运维车辆实时定位以及运行轨迹的跟踪回放。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

（1）本发明通过监控模块实时监控设备运行数据以及水质数据，使管理维护更容易、扩展方便快捷、故障点与整体分离等，能够根据数据异常现象进行分析，对异常原因做出大致定位，报警模块快速响应系统发出的异常信号，提示工作人员及时处理异常情况，防止因故障得不到及时维修而造成更大的损失，甚至对饮水者人身安全造成威胁。

（2）本发明通过plc数据控制模块对各类指标进行规范化定义，并形成规范化文档，通过数据远传中间模块，使用中间件技术，支持实时、定时厂级实时生产数据、报表数据推送，通过加密子模块对信息传递中数据进行加密，可进一步减低信息失密的风险，通过压缩子模块对数据进行压缩，减少数据传输量，通过筛选子模块对新增和变化的数据进行筛选数据，只传输新增的和变化的数据，从而尽最大可能的减少传输数据量，提高并发性，良好的数据缓存机制，不丢失正确数据。

（3）本发明中二次供水智慧运行管控云平台融合大数据技术，采用多种埋点方式，建立完整数据仓库，将数据采集模块的采集的数据整合至数据存储模块中，对泵房大量实时数据采集、建模、分析，通过监控模块实现客户远程预警、辅助决策的能力，深度挖掘数据价值，从而提高二次供水的安全性，通过建模方式分析数据存储模块内数据，利用大数据技术分析供水系统不足之处，分析二次供水系统供水流程，为供水系统的优化提供科学的数据。

（4）本发明通过定位模块对运维人员和运维车辆实时定位以及运行轨迹的跟踪回放，运维人员能够通过移动端接收下发的巡检运维工单进行泵房巡检工作，将工作结果通过用户端拍照、视频、语音等功能上报调度中心，辅助管理人员准确掌握巡检养护工作的具体情况，促进工作的有效开展与运行。

（5）本发明通过数据输出模块对数据存储模块中的存储数据进行建模分析，同时将数据存储模块中数据进行图表转换，将待查看信息直接以图表形式展现，数据统计分析以图表的方式对二次供水泵房相关信息进行分析，使管理者更直观得到数据情况，方便管理者对数据进行进一步分析，通过分析总览图，全面了解泵房总览信息、水质状态、运行分析信息、服务监控信息、安防状态等信息，对泵房的各项运行指标进行监管。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中各功能模块分布框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，一种集数据监测、分析、运维管控为一体的二次供水系统，包括：用户端和服务端，服务端包括：plc数据控制模块、协议转换服务模块、数据远传中间模块、通讯协议规范模块、数据接收模块、数据存储模块、资源调控模块、定位模块、监控模块和数据输出模块，plc数据控制模块用于对各类指标进行规范化定义，并形成规范化文档，协议转换服务模块用于将plc各类协议转换成统一的opc协议，能够支持通过平台进行远程现场设备控制以及数据补录。用户端包括：数据采集模块、数据发送模块、报警模块；数据采集模块支持配置各个带采集数据点点位信息，用于对各项实时数据进行采集。

本发明一个较佳实施例中，通过数据远传中间模块，使用中间件技术，支持实时、定时厂级实时生产数据、报表数据推送，通过加密子模块对信息传递中数据进行加密，可进一步减低信息失密的风险，通过压缩子模块对数据进行压缩，减少数据传输量，通过筛选子模块对新增和变化的数据进行筛选数据，只传输新增的和变化的数据，从而尽最大可能的减少传输数据量，提高并发性，良好的数据缓存机制，不丢失正确数据。

本发明一个较佳实施例中，通过监控模块实时监控设备运行数据以及水质数据，使管理维护更容易、扩展方便快捷、故障点与整体分离等，能够根据数据异常现象进行分析，对异常原因做出大致定位，报警模块快速响应系统发出的异常信号，提示工作人员及时处理异常情况，防止因故障得不到及时维修而造成更大的损失，甚至对饮水者人身安全造成威胁。

本发明一个较佳实施例中，数据存储模块包括分类存储子模块和分区存储子模块。通过分类存储子模块将不同业务类型的数据进行分类存储以及按照不同的业务需求将数据分类存储，通过分区存储子模块对采集的数据定期进行分区存储，做到有序管理数据，有效提高数据提取及分析效率。

本发明一个较佳实施例中，二次供水智慧运行管控云平台融合大数据技术，采用多种埋点方式，建立完整数据仓库，将数据采集模块的采集的数据整合至数据存储模块中，对泵房大量实时数据采集、建模、分析，通过监控模块实现客户远程预警、辅助决策的能力，深度挖掘数据价值，从而提高二次供水的安全性，通过建模方式分析数据存储模块内数据，利用大数据技术分析供水系统不足之处，分析二次供水系统供水流程，为供水系统的优化提供科学的数据。

本发明一个较佳实施例中，通过定位模块对运维人员和运维车辆实时定位以及运行轨迹的跟踪回放，运维人员能够通过移动端接收下发的巡检运维工单进行泵房巡检工作，将工作结果通过用户端拍照、视频、语音等功能上报调度中心，辅助管理人员准确掌握巡检养护工作的具体情况，促进工作的有效开展与运行。

本发明一个较佳实施例中，通过数据输出模块对数据存储模块中的存储数据进行建模分析，同时将数据存储模块中数据进行图表转换，将待查看信息直接以图表形式展现，数据统计分析以图表的方式对二次供水泵房相关信息进行分析，使管理者更直观得到数据情况，方便管理者对数据进行进一步分析，通过分析总览图，全面了解泵房总览信息、水质状态、运行分析信息、服务监控信息、安防状态等信息，对泵房的各项运行指标进行监管。

本发明一个较佳实施例中，以单个泵房为独立区块，每个泵房作为一个节点，数据采集模块支持配置各个带采集数据点点位信息，通过数据采集模块对各项实时数据进行采集，每个泵房单独安装一个边缘计算网关，边缘计算网关负责自动控制plc系统中实时采集现场的工况数据以及从门禁、视频监控等系统中抽取数据，通过vpn专线将数据传到企业的私有云平台。

本发明一个较佳实施例中，基于微服务架构，依托中心机房建设超融合云计算平台，全新打造二次供水智慧运行管控云平台，提升智慧化管理能力，同时，建立统一的二供设备设施管理的标准化规范，包括plc标准、采集标准、传输标准、数据存储标准、数据解析标准，plc数据控制模块对泵房内各类指标进行规范化定义，并形成规范化文档；通过协议转换服务模块将plc各类协议转换成统一的opc协议，进一步提升二供供水的智能化管控水平、实现调度运行管理协同化、一体化、精准化的目的。能够支持通过平台进行远程现场设备控制以及数据补录，实现数据的及时更新。本发明中该架构是一种将功能分散、对应各个服务要求进行解决、最终组合在一起的服务方式，根据需求采取一组解决方案来构建一个应用，通过资源调度模块对数据存储模块中数据，使每个分系统能够在相对独立的情况下进行运转，实现业务、功能、数据的灵活调用，降低数据拥堵概率，保持数据信息系统运行的通畅，提供更加便捷、跳转灵活的功能服务；打破既有的业务应用和功能应用边界，提高资源利用率。

综上所述，本发明提升了二供泵房的智能化管控水平、实现了调度运行管理协同化、一体化、精准化，实现了城市智慧水务建设对二供泵房的要求，保障了二次供水安全。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。