智慧水资源解决方案介绍.pptx

1、 2013 IBM CorporationIBM智慧智慧水资源水资源解决解决方案介绍方案介绍IBM软件部行业解决方案部 2013 IBM CorporationIBM智慧地球300多亿个RFID标签嵌入在我们生活的世界中20多亿互联网用户，上万亿的物联网资源每天都有1.5拍字节的新信息产生我们的世界变得 可感知化我们的世界变得 互/物联化需要我们变得更加 智慧化几乎各类组织中的任何人、任何对象、任何流程或服务，都可以通过电子设备而被感知，并且被囊括到智慧物理基础架构中 2013 IBM Corporation严重缺水城市110座全国城市缺水总量达60亿立方米的城市地下水水质较差或极差55%的可

2、饮用水资源由于城市基础设施损坏而被浪费20%中国的城镇化面临着严重的水资源挑战，需要采用智慧的方法应对今天中国的城市水资源 2013 IBM Corporation产业民生政府管理政府管理机构环境 社会保障和健康交通能源与水教育公共安全城市计划IBM智慧城市以“人”为中心，帮助城市领导者运用系统思维，全方位的管理运营城市及其各项公共基础服务政府管理通过建设智慧的城市规划及政府管理，为“服务型”政府的转型提供支持产业通过提供高效城市基础服务，引入新型商业模式，促进城市产业和创新发展民生通过提供高效便捷的健康、社会保障和教育等服务，提高城市宜居性，促进民生成为城市发展引擎 2013 IBM Cor

3、poration产业民生政府管理集约利用资源，推动资源利用方式根本转变，提高利用效率和效益，实现水资源可持续发展运用系统思维，全方位的管理城市水资源及其公共基础服务，服务产业发展，支持民生建设推进“美丽中国，生态文明”建设；推进绿色发展、循环发展、低碳发展IBM智慧水资源管理致力于帮助水务水利部门实现智慧运营管理通过数据集成并分析，对DC水务局所管理的资产进行预维护。在2个月的应用当中实现了629%的ROI5 2013 IBM CorporationIBM智慧水资源管理解决方案6集成了IBM在全球水资源管理领域可复用的最佳实践模式，为水资源管理者提供：通过对水资源网络的统一可视化展现，提高运营

4、管理和决策能力 通过模型和数据分析，实现预先维护和优化排程，以提高水资源利用率 通过引入市民和利益干系人，促进水资源的保护和可持续利用 2013 IBM CorporationIBM智慧水资源管理覆盖多个领域，通过数据/系统集成、智能分析/预测和协同处理，实现水资源管理的智能化转型自然水源水资源调配清洁水源供应水消费污水处理循环/处理 监测各类水资源相关数据，汇集并识别数据内涵，实现统一的城市/区域水资源管理视图 通过模型和分析系统，结合相关外围系统输入（如气象），对水资源进行仿真和预测，为科学管理决策提供支持 通过高效的协同和预案管理，实现对水资源的科学有效管理7智慧大坝管理区域智慧水资源调

5、配管理流域水资源运营管理水务公司综合运营管理智慧产销差水管理水资源监测保护城市污水管理智慧管网风险管理社会化媒体市民交互城市智慧水资源运营中心城市洪水分析预测与应急智慧港航管理智慧水资源解决方案中央一号文件制定水资源管理“三条红线”水资源开发利用控制红线 用水效率控制红线 水功能区限制纳污红线 2013 IBM CorporationIBM与合作伙伴共同提供智慧水资源全方位解决方案8类型目标用户项目名称联合供应商解决方案描述水务水务公司水务公司综合运营管理IBM，昊沧科技通过智能化的统一水务运营管理，实现自来水公司节能增效，增加收入，提高运营能力的目的。水务公司智慧产销差水管理IBM通过提供高

6、效的产销差水分析管理模型，降低产销差率，提高运营收入。环保局水资源监测保护IBM通过对城市水资源智能化监测管理，实现对河流、湖泊、水库等地上水体环境的监测、评估、保护一体化管理。水务局城市污水管理IBM通过智能化的污水监控管理，实现对城市污水管网的有效监测和运营，预防污水对环境的破坏。水务局智慧管网风险管理IBM通过智能化的分析预测，对城市水资源管网破损实现准确预测，从而预防爆管泄露事件发生，提高维修精确度，降低维护成本。水务局社会化媒体市民交互IBM通过提供水资源使用信息，帮助市民识别其用水模式，提倡科学用水，实现城市水资源的可持续利用。城市水务集团、大水务局城市智慧水资源运营中心IBM通过

7、一体化的智能水资源管理，实现对城市水利水务的综合运营管理，支持城市大水务建设。城市水务集团、大水务局区域智慧水资源调配管理IBM,Hohai/DRI通过智能化的区域水资源运营管理，实现对河流流域、湖泊群、区域城市群间水资源开发、输送、使用、循环处理的综合一体化管理，实现区域水量协调合理分配。应急办、防洪抗旱办公室城市洪水分析预测与应急IBM通过建立智能化城市洪水管理，实现对气象精准预测、城市洪水仿真预测、城市防洪管理和灾害期间快速响应的能力。水利水利局智慧大坝管理IBM通过智能化的监控运营坝体，实现对坝体、闸门、水渠等关键设施的全方位监控，提高坝体安全。河流、湖泊、水利工程管理局及办公室流域水

8、资源运营管理IBM，亿沃特，恒宇伟业，金水通过流域水资源的统一协调，实现流域水资源、设备、能耗、应急的一体化、智能化管理其他港航局智慧港航管理IBM通过智能化的港行综合运营管理，实现对港口、航道、锚地、船只及储存仓库的综合安全监控和高效运营管理。2013 IBM Corporation水务公司综合运营管理公司管理层运营中心团队专家团队基层员工水处理财务管理污水处理管网输配客户服务设备管理供应链管理人力资源管理KPI事件预警 SOP模型分析优化业务创新盈利收入 成本智慧水务运营中心 精英团队、公司核心竞争力 关注业绩和风险 关注工艺、优化和创新现有水务管理系统 执行层 关注具体任务 2013 I

9、BM Corporation智慧产销差水管理10面临的挑战l 产销差水为水务公司日常运营活动带来可观的运营损失。l 如何减少产销差，减少运营损失，提高经营利润成为水务公司迫切需求l 如何通过产销差数据分析，进行运营优化控制，成为产销差控制技术难点解决手段l 利用二次供水（或远程水表）监测数据，利用时间序列分析算法，构建小区的月用水量周期模型；l 对于有全年数据的情形：利用月用水量的周期模型，对小区的年总量进行细分，降低人工经验分割的波动；l 对于部分月份数据的情形：对IC卡用户，分析充值交易记录，得到月用水量；l 根据水表或流量计的部署位置，结合网络拓扑，利用图分析算法，进行一个最佳的分割，极

10、大化每个分区间的独立性；l 对于重叠部分，按照水费平均分摊供水l 区域对比分析l 时间趋势分析l 改进措施效果评价产销差计算模式分析预防性维修优化动态水压控制泄漏检测现状洞察控制优化二次供水监控数据二次供水小区的月提升水量计算小区月用水量周期模型IC卡水购买交易记录月消费折算（平均分摊）基于多年数据，得到月消费周期模式基于整年水费数据，修正月用水量当前周期的用户水费的折算人工收费交易记录大用户远程水表数据当前周期收入计算 2013 IBM Corporation11水资源监测保护(1/2)两大系统 水环境安全预警Web系统 水环境安全评价模型构架工具 三类用户 公众：提供流域水环境的全面、实时

11、展示，提高公众在水环境保护上的互动 专家：通过实时监测、精细评价、溯源分析、场景模拟，防患于未然 决策者：通过全面、动态、实时的数据展示和可视化展示，保证流域水环境的全程可视可控和统筹规划 五项功能 公众门户 现状监控 评价预警 事故应急 蓝藻监测 三大技术特点 开放式架构：支持与不同数据源的整合 科学的风险评价方法：采用国际标准框架，运用一系列严谨的群决策算法（熵权、AHP、聚类分析），降低专家的个体偏差 强大的扩展能力：可对不同类型公共水域水环境进行监测11 2013 IBM Corporation分布式传感器网络固定及移动无线传感器实时收集河流物理、化学、生物信息传感器数据收集及处理利用

12、IBM“流计算”体系架构从持续的传感器数据流中采集、检验和分析各种物理、生化信息信息融合创建虚拟河流科学家、政策制定者和教育人员通过虚拟河流深入了解生态系统，观测河流沉积和化学含量，了解人类对于水质和鱼类回游的影响 把河流变成一个分布式的传感网络，以收集、分析生物的、物理的和化学的信息。通过科技创新与发展的合作项目建立一个河口气象台，以推动科学、管理和教育 把模型运用到河流生态系统来理解跨越空间和时间的现象水资源监测保护(2/2)：通过物联、互联和实时信息流处理，实现河流全程监控12 2013 IBM Corporation城市污水管理：通过综合监控城市污水管网状况及设备状况，实现预先疏堵维护

13、的能力，保障污水收集处理安全高效13地理信息系统SCADA系统外部数据源如天气预报水网地图 天气预报 流量计 液位变送器 数据集成展现事件规则设备/事件地图事件列表传感器历史趋势预案流程 2013 IBM Corporation智慧管网风险预测系统14供水系统面临的挑战l 管网爆管/泄漏事件频繁，中等城市每年有上百起水管网事故，大大影响着城市的正常运营；l 水泄漏率高，中国城市的平均水泄漏率为 21.5%。解决手段l 建立基于历史维修数据分析的管网风险预测系统；l 重点维修2%的高危管道，可减少20%的泄漏事件；l 准确度比人工经验提高310倍；l 提高预防性维修的针对性，降低泄漏率；l 投资

14、较低，不安装额外的设备和仪表；1、管网GIS系统2、维护工单和故障报告3、其他历史数据a.数据质量分析b.故障预测模型c.故障风险评价及可视化1、预防性维护计划2、维护工单派发 2013 IBM Corporation社会化媒体市民交互：通过节水门户，帮助用户识别用水模式，提倡水资源可持续利用家庭日用水量小时/日/周统计分析和历史比较积分趋势排名月消费金额变化月消费水量变化 2013 IBM Corporation城市智慧水资源运营中心16 图像监控子系统水情自动化子系统 闸门监控子系统 算机网络子系统 光纤通讯子系统 渠道自动化系统 图像监控子系统 水 情自动化子系统 大坝监测自动化子系统

15、闸门监控子系统 计算机网络子系统 光纤通讯子系统视频会商子系统 水库自动化系统 图像监控子系统 水情自动化子系统 地下水测控子系统 闸门监控子系统 计算机网络子系统 光纤通讯子系统 视频会商子系统 网络安全子系统水源地自动化系统供水管理系统工业供水水量传输自动化工程水厂管理系统排水/污水处理管理系统计算机网络安全洪水预报水质监测自动化电源自动化管理城市智慧水资源运营中心大坝安全监控自动化统一数据库全流域水资源统一视图(GIS)基于SOA架构、B/S模式的统一集成平台（业界主流先进技术，具有规范性、高可靠性、高可扩展性、高可复用性）模型/分析/优化/报表实时监测/事件报告应急预警/协同响应水资源

16、统一调配管理水资源管理关键绩效指标(KPI)智慧水务运营中心资源统一配置供水统一调度运行统一管理应急统一指挥现有保障系统 2013 IBM Corporation区域智慧水资源调配管理(1/3)：建设区域水资源运营管理平台，实现各类数据综合汇总分析，业务协同处理，实现区域统一水资源管理1.准实时采集自然水水位信息2.准实时采集采水情况(水位、水压、水流、水质、水温)3.通过无线传感网络，准实时分区采集供水网络情况(水位、水压、水流、水温)4.跨部门统一共享从自然水到饮用水过程中采集的数据，建设区域水资源运营管理平台 2013 IBM Corporation18区域智慧水资源调配管理(2/3)业

17、务挑战 缺乏总体水量评估和决策系统 缺乏水质评估和决策系统 城市水循环过程不畅 河湖水源补给不足 生态环境缺损-系统脆弱 解决方案 水量时空监控 补水方案评估 水质时空监控 截控方案评估 业务价值 均衡水量的时空 保护生态体系,满足生态需水 为城市提供河流，湖泊，地下水，管网监控体系 有效的提供对客水及内、外源污染物控制 为城市提供重点污染源水质监测系统 2013 IBM Corporation区域水资源一体化管理(3/3)城市管理层运营中心团队专家团队基层员工城管局发改委环保局气象局水务局水利局KPI事件预警 SOP模型分析优化业务创新 水量水质 水效率 智慧水资源运营中心 管理团队 关注效

18、果、效率和风险 关注服务、管理、优化和创新智慧水资源管理系统 执行层 关注具体任务.2013 IBM Corporation降水预测径流分析影响分析交通等基础设施城市应急气象水环境保护排水系统城市洪水分析预测与应急：基于水力学及气象模型，进行城市洪水场景分析和预测；基于统一应急平台，实现应急联动20-定量分析城市积水风险，指导排水管网、公共交通等基础设施设计-预测面源污染总量，提升水环境管理水平-预测不同气象条件下城市积水状况，提高城市应急响应水平 -协同个部门，基于预测分析，实现统一应急联动 排水系统(SWMM模型)污水处理厂/工农业用/排水 河流(QUAL2K,MIKE11,等)地面径流(

19、Muskingum、API等模型)河流/水库(WASP模型)2013 IBM Corporation人工可以通过手持设备帮助采集数据采集的数据通过无线物联网汇集到堤坝控制中心，控制中心实时监控堤坝状态，分析堤坝风险通过各种传感器感知堤坝的健康状态，结合精准天气预报和灾害影响分析预警堤坝垮塌和淹没等风险采集的数据通过分析可以帮助安排堤坝的日常维修工作大范围分布式传感网络:分布式光纤监测系统(BOTDR)或其他监测系统，如激光雷达(LIDAR),inclinometers,soil moisture sensors,视频监控等。流量传感器记录水流量和水压 Deep Thunder通过暴风雨模型预测

20、天气对堤坝的影响智慧大坝管理智慧大坝运营管理中心 2013 IBM Corporation22流域水资源运营管理：通过流域水资源的统一协调，实现流域水资源、设备、能耗、应急的一体化、智能化管理分析优化与决策支持闸机调度视频监控数据采集闸站监控水质监控网络通信引水流量调度处理会商决策工程安全监测运行维护.自动化控制自动检测信息自动化数据分析网络传输系统运维流域水资源运营管理数据采集与集成.协同与应急处理引水流量调度处理系统引水流量调度处理系统日常运行管理系统调度计划制定系统实时调度系统调度控制监测/监视系统调度应急处理系统调度结果分析评测系统 2013 IBM Corporation智慧港航管理

21、：构建监管一体化体系，智慧港航运营中心，港航综合管理系统，公共服务系统和电子口岸以及电子商务系统智慧港航运营中心 2013 IBM Corporation灵活的合作模式24 创新型项目建设合作（基于以上智慧水资源解决方案）依托国家级、省级或市级专项决策，发展建设水资源产业的创新中心合作 2013 IBM Corporation智慧水资源创新中心合作建议25 结合优势资源，明确合作方向 整合产业上下游厂商，提供全方位智慧水资源管理解决方案 项目带动合作落地做实，共同建设推动水资源产业发展 2013 IBM Corporation水资源产业发展方式正从传统的单一工程建设，向以ICT为基础的多元化方

22、向发展，以建设全方位水资源管理体系为目标26工程建设 2013 IBM Corporation27地下水监测保护海水淡化区域智慧水资源调配管理智慧管网风险管理自来水公司综合运营管理智慧城市污水管理城市智慧水资源运营中心智慧产销差水管理智慧大坝管理社会化媒体市民交互智慧水资源能耗管理智慧水渠隧道管理城市水资源监测保护智慧港航管理流域水资源运营管理智慧农业水资源管理城市洪水监测预防全方位水资源管理体系包含一系列智慧水资源项目，通过项目拉动产业建设和发展智慧工业水资源管理 2013 IBM Corporation全方位水资源管理体系依赖于物联网提供的感知互联能力，结合云计算经济高效的运营能力，可以打

23、造基于物联网和云计算的端到端智慧水资源产业28智慧水资源运营用户Physical World水资源物联网智慧水资源管理产业云智慧水资源管理专属定制开发物联网厂商云服务及应用开发厂商 2013 IBM Corporation独特的价值实现确立创新中心合作目标及模式1共同建设系列智慧水资源项目2形成端到端水产业链3Year 1Year 1 Year 2创新中心合作框架建议29合作成熟度时间Year 2 Year 4 2013 IBM Corporation智慧水资源产业案例研究-荷兰政府Digitale Delta计划，通过确立一系列智慧水资源项目，吸引诸多世界级水资源产业厂商加入计划，共同建设全方位水资源管理产业30实施系列智慧水资源项目Digitale Delta计划及参与产业厂商 2013 IBM Corporation谢谢！