自来水公司管网及设备巡检系统设计方案

一、项目背景及用户需求

1.项目背景：
梧州粤海江河水务有限公司的前身是创建于1933年的梧州市自来水公司。2007年6月，广东粤港实业控股有限公司和（北京）江河水务有限公司整体收购梧州自来水公司企业国有产权，工商注册登记并更为现名。
公司现有5座水厂：北山水厂、福民水厂、塘源水厂、龙新水厂、三龙水厂，总设计供水能力为35.5 m³/d;2007年7月起实施国家新的水质标准，按新规范合算，公司现有市实际供水能力为24 m³/d。供水范围包括市区并延伸至郊外，东至思扶冲，南达塘源与广东交界处，西延到龙平村，北通旺甫工业园区。供水面积30多平方公里，DN80以上给水管线331公里，用水户开表户发展到50000多户。
人们的生活离不开自来水，而供水管网承担着将自来水从水厂输送到千家万户的重任，把供水管网称作"城市的生命线"一点也不为过。目前，供水管网都已连成蜘蛛状的环状管网，遍布在城区各个角落，环环相通的供水管网，不仅均衡了地区服务压力，而且使市区的所有水厂缩小了供水半径，有效的实施对置互补供水。面对着如此庞大而复杂的供水管网，自来水集团始终在围绕"节"字做文章，在管网以及水厂设备的管理、养护、维修及优化调度方面采取了一系列行之有效的措施，不断提高供水管网及设备运行的安全保障度。
目前各水厂巡检主要是人工巡检加随机抽查考核方式，有一些不足的地方：
l  巡检到位情况和记录数据无法把握其真实性
l  大量巡检信息保存不便、易丢失、耗工时
l  信息查询不便，无法有效利用数据对设备做缺陷分析、选型等作辅助决策
2.客户需求
自来水管线设备以及水厂日常巡查管理系统需达到以下3点要求：
1、要保证定时自来水管网及每个附属设施的检查，并对水厂内安检工作的巡查。
2、对每次巡检的设施的状态，工作数据的纪录、汇总、分析。
3、各级领导及相关部门可以方便的通过局域网或INTERNET查询巡检的情况。
Great为贵司涉及的RFID管网设备巡检管理系统具有以下特性来保证管网设备的巡检质量：
1、确保定时对设备按计划巡查
2、方便真实记录设备状态和相关数据
3、对巡检数据、设备运行数据进行统计分析
4、对设备建档，建图管理
 

二、系统设计

Great自主开发自来水设备巡检管理系统是针对自来水行业开发的结合了RFID电子标签及多项网络传输等技术的管理平台。该系统为所有设备安装了对应的电子标签，实现对设备的自动识别，结合手持式数据采集器，可以提供真实的巡检时间，停留时间；设备的全部巡行数据可通过采集器输入并保存，并由后台的管理软件自动进行分析和处理，生成包括巡检到位报表、设施状态和参数等数据类报表。
梧州粤海江河水务有限公司的巡检内容主要分为两个区域：
1.自来水管网以及相关附属设施的巡检。巡检人员承担着管网的正常供水以及设备的巡行正常与否。
2.下属四个水厂内安全生产巡检。巡检人员承担着水厂内各个生产装置以及生产环境的确认已保证水厂的生产正常运行以及水质的保障。
依据自来水行业管线和附属设施的工作环境，该解决方案的由无源非接触式TI RFID电子标签、防爆型手持式数据采集器和系统管理软件构成。
将管网设备巡检人员和水厂巡检人员区分管理并设置不同的巡检路线。在需要巡检的管网附属设备和水厂巡检的设备上安装RFID电子标签，每个RFID电子标签都内置有独一无二的编码，可准确的提供每个设施的识别，同时在系统管理软件中将电子标签与管线位置或设施构建一一对应的关联，并建立所有设施的基本属性。
巡检人员在巡检时携带手持式的数据采集器按计划巡检，沿线读取电子标签，数据采集器会自动纪录下电子标签的编码和读取的准确日期和时间，并自动提示在该设备需做的工作内容。巡检人员根据数据采集器的提示，将设备的运行状态和参数通过键盘输入在数据采集器内。数据采集器内的信息可通过数据线下载的管理电脑，并通过局域网或广域网自动汇总到系统管理平台。由系统管理平台统计，分析合评估，并生成各类统计分析报表，通过巡检到位报表了解巡检人员的巡检轨迹和巡检到位情况；通过设施状态和参数等数据类报表可掌握、分析设施运行情况，缺陷分析。
实现功能如下表：

1	巡检计划比对	巡检实施情况与巡检计划自动比对,包括到位情况,到位时间等信息
2	现场信息采集	管线及其附属设施工作状态和运行参数的记录与上传
3	巡检到位报表	员工巡检到位统计表,管线或设备巡检实施统计表
4	设备运行报表	管线及其附属设施的历史运行数据的分析统计与查询
5	设备台帐管理	管线附属设施的属性管理;新增,废除,停用,维修记录管理
6	巡检计划编制	巡检计划包括巡检的对象,工作内容,巡检人员等信息
7	抄表功能模块	用户表具抄巡管理，包括表具巡查信息与用气数据分析统计，数据实时回传

 
 
 
 
 
 
三、系统构成

I   防爆型手持式数据采集器 DC-4601：
识度媒介：射频EM标签   
                     
        

识读距离：5-8CM                                   
储存芯片：16M位 FLASH存储,掉电数据保存10年以上  

GRT DC-4000
最多能存储20000条记录。                     
通讯方式：RS232、通讯速率:不小于9600bps。    
待机电流：≤50微安。                                  
电池：3.6V/900mAH的可充电锂电池。
防爆等级：ExibⅡB T4
防水等级：IP65。 
工作温度：-40度- - - +80度。
工作湿度：≤85%                                                   
数据项： 64个项目。
事件项： 96个事件。
显示屏：汉字显示
按键数量：OK，C，0-9，+，-，小数点计15键及电源开关1个，共16键。
 
 
II  无源RFID电子标签
工作频率：125kHz；                            
电  源：读头驱动方式（无源）；
识读距离：≤100毫米；（与线圈和周围环境有关）       EMRFID
 
识读时间：70毫秒
工作温度：-30℃～+60℃
存放温度：-60℃～+100℃
封装材料：高强度塑料
电磁兼容：正常的电磁干扰或X射线不会受影响
信号穿透：能穿透大部分非金属介质
外形尺寸：∮3.85mm±0.05mmx31.2mm±0.6mm
重  量：0.8g
封装形式：圆盘状，钉型，钥匙扣型有3种安装方式，挂装、用螺丝固定在安装体上、用胶水粘贴。
iii 系统管理平台
采用SQL2000网络型数据库
支持C/S和B/S结构
可远程维护，自动版本升级
开放的数据接口
巡检计划编制
巡检统计报表
人员考核统计
现场信息采集
设备信息维护
设备运行报表
设备台账管理
数据备份与打印

四、系统工作流程：

 
五、功能实现

功能模块	实现功能	说明
系统设置模块	巡检计划编制	对不同岗位、生产设施设定巡检周期和时间
	生产装置运行参数类型设置	对各类设施设定相应需采集的运行参数、事件
	生产装置运行正常参数设置	对各类生产装置设定正常运行参数范围
	用户权限设置	为用户制定不同的使用权限等级
	报表设计	设计查询报表显示的数据项
巡检到位管理模块	不合格巡检报警	对漏巡和不合格巡检记录自动报警提示
	巡检人员考核	对巡检人员的巡检情况作分析评定
	巡检到位率分析	对巡检计划的实施质量作评定
	设施巡检到位管理	按设施查询巡检实施频率
设施巡行参数管理模块	设施运行异常报警	对运行参数异常的生产装置做自动筛选和报警
	设施缺陷分析	对各类生产装置的故障情况和异常数据项作统计分析，设定缺陷等级
	设施运行参数分析	提供设施的历史运行参数曲线
	运行参数查询	可以查询或以报表形式打印或输出统计结果
设施管理模块	设施电子台帐	为生产设施建立包含详细属性的台帐，提供台帐查询和数据输出
	设施维修管理	对设施的维修记录提供保存和管理
其它功能模块	数据发布	以C/S或B/S的方式透过网络发布数据
	远程维护	通过网络对系统远程维护

 
 
六、功能模块详介
1.   巡检计划管理
设定巡检计划与任务，设置需要巡检的设备，巡检线路名称或设备类型，巡检周期要求。


 
 
 
 
                              
 
 
 
 



































设定设备的巡检内容，包括设备状态，运行参数，周边环境等定义
 
巡检计划查询，可对现有的巡检任务和巡检线路做方便的查询


 
 
 
 
 









2.   巡检到位管理
按照巡检人员的巡检完成情况和计划要求的自动对比，统计出巡检人员到达各管线附属设施的具体时间，并分析到位率，考核巡检计划的实施质量   巡检信息查询，可以按日期、人员、计划、设备查询巡检实施的情况，可以查询到巡检人员到达每一设备的时间，和在现场停留的时间和具体工作内容。



 
 
 
 
 
 
 
 
 











按照巡检计划或巡检要求，对巡检的设备自动比对，判断巡检是否合格或自动筛选出没有按计划巡查的设备


 












 
 
 
 
 







巡检统计分析表，对指定时间内巡检到位率和巡检质量作定量分析


 
 
 
 
 
 
 






3.   设备运行及状态报表
对每次巡检时管线状态和附属设施的工作参数作自动分析，并按管理要求作各类分析，包括缺陷分析，故障统计，历史参数分析等等
 
按巡检时间，巡检人员，设备类型等条件检索查询设备工作状态和运行参数、周边环境等现场信息。

























设备的运行信息统计与缺陷分析，对设备的历史工作状态和运行参数作挖掘，做出缺陷分析。


 
 















 
 
 
 













4.   设备台帐管理模块

设备的新建，维护，废除以电子台帐的方式纳入系统管理，可方便地搜索查找设备及相关属性，并按巡检采集回的信息及时更新。



 














 
 
 
 
 














六、系统特性
1. 系统采用SQL网络型数据库，支持多级架构，多中心级连、分布式互联；
2. 系统具有完整安全及自动灾难恢复机制，保证安全稳定，降低系统维护成本。
3. 提供标准数据接口，可实现与企业管理信息系统、决策支持系统的无缝对接；
4. 系统部署阶段可实现现有管线或附属设施的数据导入（EXCEL，MDB，SQL等），地图信息可从现有GIS系统中导入，大大降低部署时间和成本。
5. 不同于普通的巡检管理系统，除了完善的巡检到位功能，还可通过增加功能模块提供对管线和设施运行状态和参数的分析处理，贴和燃气管线和附属设施的管理要求。
6．可以日常巡检维护为核心提供对管线和设施从安装到日常运行维护到废除的
全程管理 。
7. 巡检计划设置灵活，可随时调整。
8. 按自来水行业管理要求设计的各种实用统计报表，并可按客户要求定制报表种类及样式。
9. 开放式系统，维护可由用户自行完成，维护成本低。
10. 模块化设计，用户可自行选择功能模块，如维修管理，设备台帐等
搭建最符合自身管理需求的系统。
11. 系统可通过网络对数据库和系统进行远程维护。
12. 管理软件可提供硬件加密保护，确保信息安全。