一种智慧水务多功能集成测试环境的制作方法

1.本发明涉及水务环境模拟领域，尤其涉及一种智慧水务多功能更集成测试环境。


背景技术：

2.现有的水务环境均以沙盘等展示形式为主，搭建城市模型，从源头到龙头的设计，且结合了水厂的加药、产水等工序，将每一个细节都能刻画到位，具有展览观摩性，能够一针见血地给大家看到城市的管网数据，但是该水务环境只具有展览的作用，技术价值不高。
3.目前供水系统的智慧水务及运行数据分散在不同专业系统的数据库，存在数据量巨大、数据格式和标准不统一、管理分散等问题，难以实现对数据的综合分析和高效利用，且各业务系统之间相互独立。未进行有机结合。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种智慧水务多功能集成测试环境，包括：
5.一供水场景模块，用于模拟由水厂、泵房、二次供水设备和管网构成的真实用水场景，所述管网分别连接所述水厂、所述泵房和所述二次供水设备，所述供水场景模块通过内部的多个检测单元采集所述水厂、所述泵房和所述二次供水设备的第一数据信息并输出；
6.一安防联动模块，连接所述供水场景模块，用于模拟对所述水厂和所述泵房的安防布局；
7.一管网监测模块，连接所述供水场景模块，用于模拟采集所述管网内各管道的第二数据信息并输出；
8.一综合管理模块，分别连接所述供水场景模块、所述安防联动模块、所述管网监测模块和一调度管理模块，用于接收所述水厂、所述泵房、所述二次供水设备的所述第一数据信息和所述管网各管道的第二数据信息并进行储存，所述调度管理模块根据所述第一数据信息和所述第二数据信息处理得到一调度运维方案库。
9.优选的，所述供水场景模块包括：
10.一第一检测单元，用于模拟采集所述水厂的水质数据、压力数据、流量数据并包含在所述第一数据信息中输出；
11.一第二检测单元，用于模拟采集所述泵房的压力数据和流量数据并包含在所述第一数据信息中输出；
12.一第三检测单元，用于模拟采集所述二次供水设备的水质数据、压力数据和流量数据并包含在所述第一数据信息中输出。
13.优选的，所述安防联动模块包括：
14.一门禁检测单元，用于模拟检测所述水厂和所述泵房内各门禁的运行状态并输出；
15.一视频监控单元，用于模拟监控所述水厂和所述泵房内的各设备，形成监控视频
并输出；
16.所述安防联动模块通过所述门禁检测单元和所述视频监控单元对所述水厂及所述泵房进行安防布局。
17.优选的，所述管网监测模块包括多个第四检测单元，通过各所述第四检测单元模拟采集所述管网各管道的水质数据、压力数据和流量数据并包含在所述第二数据信息中输出。
18.优选的，所述综合管理模块包括：
19.一组态单元，用于模拟所述水厂、所述泵房、所述二次供水设备和所述管网的真实用水场景；
20.一数据存储单元，用于接收所述第一数据信息、所述第二数据信息、所述门禁检测单元输出的所述各门禁的运行状态、所述视频监控单元输出的所述监控视频并进行存储；
21.一水质监测单元，用于模拟对所述管网和所述二次供水设备的出水分别进行水质检测并生成相应的检测结果，当所述检测结果表示所述管网和/或所述二次供水设备的出水有水质问题时，形成相应的水质告警信息并输出；
22.一压力监测单元，连接所述数据存储单元，用于调用所述数据存储单元中的所述第二数据信息并对所述第二数据信息中的所述管网各管道的压力数据进行分析，当分析结果表示所述管网内其中至少一管道出现压力问题时，模拟形成相应的压力告警信息并输出。
23.优选的，所述综合管理模块还包括一工单管理单元，所述工单管理单元分别连接所述水质监测单元和所述压力监测单元，所述工单管理单元用于接收所述水质告警信息和所述压力告警信息并模拟生成相应的工单，操作人员接收所述工单并根据所述工单对所述管网或二次供水设备的出水的水质问题进行处理，和/或对所述管网内的管道的压力问题进行处理。
24.优选的，所述综合管理模块还包括一安全防护单元，用于模拟创建一物联网网络并将所述水厂、所述泵房、所述二次供水设备和所述管网接入所述物联网网络，实时监测所述水厂、所述泵房、所述二次供水设备和所述管网的设备安全状态。
25.优选的，所述综合管理模块还包括一调度单元，连接所述数据存储单元，用于调用所述第一数据信息中所述泵房的压力数据、流量数据并模拟形成一数据报表，根据所述数据报表查看所述泵房的设备运行状态。
26.优选的，所述综合管理模块还连接一数据可视化模块，所述数据可视化模块用于模拟显示所述第一数据信息和所述第二数据信息。
27.优选的，所述调度运维方案库内包括多个历史调度方案，所述调度管理模块根据所述第一数据信息中所述水厂的压力数据、所述二次供水设备的压力数据和所述第二数据信息中所述管网各管道的压力数据处理得到一关键压力点和一压力异常点，根据所述关键压力点和所述压力异常点处理得到所述调度运维方案库中对应的历史调度方案。
28.上述技术方案具有如下优点或有益效果：本集成测试环境通过搭建水厂、泵房、二次供水设备、管网模拟真实用水情况，整合各业务系统实现供水用水全流程全要素数据分析，为科学决策提供有效支撑。
附图说明
29.图1为本发明的较佳的实施例中，本环境的结构原理图。
具体实施方式
30.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。
31.本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种智慧水务多功能集成测试环境，如图1所示，包括：
32.一供水场景模块1，用于模拟由水厂、泵房、二次供水设备和管网构成的真实用水场景，管网分别连接水厂、泵房和二次供水设备，供水场景模块通过内部的多个检测单元采集水厂、泵房和二次供水设备的第一数据信息并输出；
33.一安防联动模块2，连接供水场景模块1，用于模拟对水厂和泵房的安防布局；
34.一管网监测模块3，连接供水场景模块1，用于模拟采集管网内各管道的第二数据信息并输出；
35.一综合管理模块4，分别连接供水场景模块1、安防联动模块2、管网监测模块3和一调度管理模块5，用于接收水厂、泵房、二次供水设备的第一数据信息和管网各管道的第二数据信息并进行储存，调度管理模块5根据所述第一数据信息和所述第二数据信息处理得到一调度运维方案库51。
36.具体地，本实施例中，供水场景模块1模拟搭建的用水场景还可用于软硬件产品设备的测试，以增设紫外消毒器为例，可先在本集成测试环境中进行增设，利用模拟搭建的水质监测设备检测出水水质，并利用采集分析结果进行真实环境下紫外线消毒器的型号选型及安装部署。
37.本发明的较佳的实施例中，供水场景模块1包括：
38.一第一检测单元11，用于模拟采集水厂的水质数据、压力数据、流量数据并包含在第一数据信息中输出；
39.一第二检测单元12，用于模拟采集泵房的压力数据和流量数据并包含在第一数据信息中输出；
40.一第三检测单元13，用于模拟采集二次供水设备的水质数据、压力数据和流量数据并包含在第一数据信息中输出。
41.本发明的较佳的实施例中，安防联动模块2包括：
42.一门禁检测单元21，用于模拟检测水厂和泵房内各门禁的运行状态并输出；
43.一视频监控单元22，用于模拟监控水厂和泵房内的各设备，形成监控视频并输出；
44.安防联动模块2通过门禁检测单元21和视频监控单元22对水厂及泵房进行安防布局。
45.具体地，本实施中，安防联动模块2还可包括红外、烟感、水淹、照明、电子围栏等联动检测单元，可真实模拟泵房及水厂的安防，保证泵房及水厂内供水设备的的安全。
46.本发明的较佳的实施例中，管网监测模块3包括多个第四检测单元31，通过各第四检测单元3模拟采集管网各管道的水质数据、压力数据和流量数据并包含在第二数据信息中输出。
47.具体地，本实施例中，管网监测模块3可以测试多种流量计、电动阀、水表、压力传感单元等，利用精确感知和监测技术方法准确采集数据并传输，为调度管理模块、水利模型建立等提供数据支撑。
48.优选的，第一数据信息和第二数据信息中的各数据通过不同采集器如网关、工控机、dtu、rtu、集中器等进行上传。
49.本发明的较佳的实施例中，综合管理模块4包括：
50.一组态单元41，用于模拟水厂、泵房、二次供水设备和管网的真实用水场景；
51.一数据存储单元42，用于接收第一数据信息、第二数据信息、门禁检测单元21输出的各门禁的运行状态、视频监控单元22输出的监控视频并进行存储；
52.一水质监测单元43，用于模拟对管网和二次供水设备的出水分别进行水质检测并生成相应的检测结果，当检测结果表示管网和/或二次供水设备的出水有水质问题时，形成相应的水质告警信息并输出；
53.一压力监测单元44，连接数据存储单元42，用于调用数据存储单元中的第二数据信息并对第二数据信息中的管网各管道的压力数据进行分析，当分析结果表示管网内其中至少一管道出现压力问题时，模拟形成相应的压力告警信息并输出。
54.具体地，本实施例中，组态单元41对模拟搭建的集成测试环境以图形和动画等直观形象的方式进行展示，可直接增加或减少集成测试环境中的设备，当需要调节供水压力时，可直接在pc端针对变频器频率、给定压力进行设置，并控制阀门开启、水泵启停，而集成测试环境中设备的运行数据均会存储在组态单元41内部的历史报表中，当集成测试环境中发生设备故障时或水质压力等参数超标时，可以从历史报表查看数据并分析故障原因。
55.具体地，本实施例中，综合管理模块4为综合管理平台，二次供水设备通过繁易网关、工控机接入综合管理平台，管网上的压力传感器、流量计通过rtu接入综合管理平台，水表通过集中器接入综合管理平台，操作员可在综合管理平台建立集成测试环境项目、设备进行配置，添加视频门禁、进行模板配置，之后在综合管理平台上查看接入的数据。
56.其中，综合管理平台还可包括一营业抄收单元，通过营业抄收单元模拟对营业所、用户档案、水价、抄表、计费、财务、收费等进行统一管理查询，是能源管理的一个重要组成部分，解决了入户抄表效率低、人为干扰性和不安全因素等问题。
57.其中，综合管理平台还可包括一呼叫单元，呼叫单元针对客服中心设计的信息咨询中心，配合热线服务系统的信息管理、排班管理、话务管理应用于技术支持、售后服务、产品订购等，当集成测试环境模拟流量计水表数据误报时，营业抄收单元结合之前的累计用水数据结果进行分析，当分析结果表示收费异常时，用户可拔打热线服务到信息咨询中心进行咨询。
58.其中，综合管理平台还可包括一漏损控制单元，通过漏损控制单元对压力流量数据进行分析，判断是否存在流量异常等情况，结合人工抄表数据与设备远传数据进行对比，辅助判断抄表质量，并根据漏失报警指标感知漏点。
59.其中，综合管理平台还可包括一管网gis单元，管网gis单元提供查询分析设计制图功能，实现供水管网设施的信息化和数字化，为管网设备管理、资产统计、规划设计、事故抢修、生产调度、运营收费、用户服务等业务提供强力支撑，漏损控制单元结合管网gis单元利用水听器、探漏仪等检测工具进行管网排漏检测。
60.具体地，本实施例中，在集成测试环境中模拟用户用水，模拟管网支路上压力波动，使某处压力点高于正常压力，此时压力监测单元输出压力告警信息至综合管理平台进行报警弹窗提示。
61.本发明的较佳的实施例中，综合管理模块还包括一工单管理单元45，工单管理单元45分别连接水质监测单元43和压力监测单元44，工单管理单元45用于接收水质告警信息和压力告警信息并模拟生成相应的工单，操作人员接收工单并根据工单对管网或二次供水设备的出水的水质问题进行处理，和/或对管网内的管道的压力问题进行处理。
62.具体地，本实施例中，利用自动工单或手动创建工单实现对设备的日常运维，包括设备日常现场巡查、水箱清洗、水质问题、压力问题等，综合管理平台通过工单管理单元45对日常运维任务实现周期性的工单派发，并对运维人员实现全流程的跟踪和监管。
63.本发明的较佳的实施例中，综合管理模块4还包括一安全防护单元46，用于模拟创建一物联网网络并将水厂、泵房、二次供水设备和管网接入物联网网络，实时监测水厂、泵房、二次供水设备和管网的设备安全状态。
64.具体地，本实施例中，安全防护单元46实时监测接入设备的设备安全状态，可识别认证设备身份，防止设备被替换、伪冒或私自接入等安全风险，对设备存在的漏洞信息、异常行为和攻击行为进行告警并对异常行为和攻击行为进行阻断。
65.优选的，安全防护单元46对摄像机、门禁、网关、服务器等进行绑定，检测各设备的网络流量情况、在线状态、异常登录情况、异常访问情况等，模拟异常访问摄像头、网关掉线，进行危险分析预测。
66.本发明的较佳的实施例中，综合管理模块4还包括一调度单元47，连接数据存储单元42，用于调用第一数据信息中泵房的压力数据、流量数据并模拟形成一数据报表，根据数据报表查看泵房的设备运行状态。
67.具体地，本实施例中，调度单元47对搭建的集成测试环境的供水量、用水量、用电量进行统计，针对泵房启停、频率、启停时长、出口压力、出口流量、液位、变化系数等进行统计形成数据报表，并对压力合格点、压力波动点进行记录，根据大量数据分析攻击形成调度经验模型，对未来供水用水形成调度计划从而发布调度指令。
68.本发明的较佳的实施例中，综合管理模块4还连接一数据可视化模块6，数据可视化模块6用于模拟显示第一数据信息和第二数据信息。
69.具体地，本实施例中，数据可视化模块6基于智慧水务大屏为供水调度提供支撑，以gis地图方式，集成展示水厂、泵房、管网各管道的实时压力、瞬时流量、累计流量、耗电量、水质情况、报警情况等关键参数。
70.本发明的较佳的实施例中，调度运维方案库51内包括多个历史调度方案，调度管理模块根据第一数据信息中水厂的压力数据、二次供水设备的压力数据和第二数据信息中管网各管道的压力数据处理得到一关键压力点和一压力异常点，根据关键压力点和压力异常点处理得到调度运维方案库51中对应的历史调度方案。
71.具体地，本实施例中，调度管理模块5从综合管理模块4调用第一数据信息和第二数据信息，将出厂压力、管网压力、二次供水设备进口压力整合展示并分出关键压力点，提出实时压力异常点、统计一段时间内的压力异常点，形成压力高低分布、历史压力分布、多个压力点对比变化趋势，大量的数据积累按天气、供水量、日期类型等条件保存历史调度经
验(开停机、频率、出口压力、流量等)，查询与当前情况相同的历史调度方案，查看历史调度对管网压力的影响效果，如无情况相同的历史调度方案，将当前情况下的调度方案存入调度运维方案库51以作为历史调度方案。
72.以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。