智慧供水管理平台详细介绍

智慧供水管理平台是深圳西戈软件技术有限公司面向供水企业研发的管网智慧运营分析系统。平台以自主产权的三维 GIS 管网拓扑为核心底座，融合流量监测数据与用户水表计量数据，通过自研分析算法把管网数据转化为可执行的管理决策，覆盖供水管网从资产分析、DMA 分区计量与漏损控制、运行监测到水质管理的完整业务链。平台采用纯软件架构，可直接对接流量计、水表、压力传感器等物联网监测设备，不强制要求水厂、泵站 SCADA 系统前置投入，管网普查成果加监测数据即可上线运行，从县级水司到大型水务集团均可分期部署。核心能力可概括为三句话：漏损找得到、爆管响应快、运行看得清。

产品形态与建设原则

智慧供水管理平台是一套纯软件系统，不介入硬件采购与施工部署，也不捆绑任何第三方水力模型软件。平台的建设遵循四条原则，这四条原则决定了它与常见智慧水务方案在落地条件上的差别。

• 轻量化部署：可直接对接流量计、水表、压力传感器等物联网监测设备，不强制要求水厂、泵站 SCADA 系统前置投入。管网普查成果加监测数据即可上线运行；已有 SCADA 系统亦可无缝集成，避免"先建底座再建应用"的重复投入。
• 从数据到结论：不做单纯的数据展示。每项分析功能都直接输出可执行的管理结论——关哪些阀、先查哪段、瓶颈在哪、何时预警，而不是只给出一条曲线让人自己判断。
• 尊重监测现实：供水管网监测覆盖天然稀疏，平台以 DMA 区域级分析为核心粒度（高精度、全覆盖），关键管段级分析为辅助；无监测管段通过拓扑推算并如实标注置信度，监测盲区本身作为有价值的信息输出，引导用户优化监测网络布局。
• 渐进式建设：各功能模块独立可用，可按企业的数据基础与付费动机分期建设，每期投入立见效益，不需要一次性大投入。

客户痛点与解决方案

下面八组问题是供水企业在管网运营中最常遇到的场景，也是平台各功能模块的设计出发点。

系统架构

平台自下而上分为四层：数据层、GIS 一张图统一底座、分析引擎层、应用层。数据来源以管线探测成果与物联网监测设备为主，不要求既有系统做大规模改造。

数据层

数据类别	内容	来源
管网静态数据	管径、管材、管长、敷设年代、流向、水源点	管线探测成果导入
DMA 分区配置	分区边界、层级关系、绑定设备	自动分区建议工具生成 + 人工审核
流量监测数据	DMA 入口与关键管段瞬时流量	流量计（物联网接入）
水表计量数据	用户 / 小区总表累计读数	智能水表或营业系统对接
兴趣点数据	小区、商业、工业、医院、学校等敏感用户点位	平台内置兴趣点数据库
压力 / 水质监测数据	关键节点压力、水质参数	传感器（可选扩展）

GIS 一张图统一底座

地图底座为公司自主研发的三维 GIS 平台 CG-CUBEGIS，拥有完整自主知识产权，满足信创国产化适配要求，是所有业务功能的空间数据载体。它承载全部资产、设备与分析成果的空间化展示与交互，提供二三维地图浏览、图层管理、空间查询与专业管网空间分析工具，具体能力见下一节。

分析引擎层

• 管网拓扑分析引擎：流向推断、连通性搜索、关阀分析、污染扩散推演。
• DMA 漏损分析引擎：分区计量快照、产销差分层诊断、最小夜间流量分析、水量平衡、漏损优先级评分。
• 运行分析引擎：流量基线与异常检测、负荷率计算、需水量空间分配、瓶颈识别、用水量统计预测。

应用层

面向不同岗位组织功能菜单：漏损管理、DMA 区域管理、DMA 计量分析、管网负荷、水质化验管理、水质扩散分析、停水通知、工单管理、巡检管理等，并配合面向管理层的调度驾驶舱一屏式看板。

三维 GIS 底座能力（CG-CUBEGIS）

本节为供水业务相关的底座能力概述，完整说明见 CG-CUBEGIS 三维 GIS 平台。

海量数据承载与二三维一体化

• T 级海量影像加载：直接承载全域高分辨率卫星影像与倾斜摄影数据，无需降采样预处理。
• 地上地下一体化表达：三维场景真实还原地形起伏与管线空间埋深关系。
• 二三维一键切换：切换时保持当前视角位置不变，支持漫游、缩放、旋转、俯仰操作。
• 多坐标系支持：内置 WGS84、CGCS2000 与地方独立坐标系之间的转换计算，多源探测数据无需预处理即可叠加。

图层管理与空间查询

图层按业务类型（供水 / 排水 / 燃气）与要素类型（管线 / 设施 / 标注 / 监测点 / 视频点）树形组织，支持勾选显隐、透明度调节与顺序拖拽。查询能力包含四类：

• 属性查询：点选管线弹出详细属性面板（管径、材质、敷设年代、所属区域等），支持关键词搜索定位。
• 区域查询：框选矩形或绘制多边形，检索区域内全部管线设施并分类列表展示。
• 缓冲区查询：以指定点或线段为中心设定缓冲半径，查询范围内管线设施，适用于施工影响范围评估。
• 条件筛选查询：按管线类型、管径范围、材质、敷设年代、区域等多条件组合筛选，结果与地图定位联动。

专业管网空间分析工具

底座内置八种面向管网业务的空间分析工具，供水平台的关阀分析、流向推断与污染扩散推演均建立在这套工具之上：连通性分析、爆管分析、流向 / 溯源分析、碰撞检测、断面分析、路由分析、净距分析、视点管理。

核心功能详解

管网拓扑分析

基于管网 GIS 拓扑关系与广度优先追溯算法提供专业的空间分析工具集，全部分析不依赖任何外部硬件或 SCADA 数据。它解决的问题是：爆管或计划维修时，调度人员需要在最短时间内回答"关哪些阀门、停水范围多大、影响多少用户"。传统方式靠经验翻图纸，耗时且容易遗漏——关阀过度会扩大停水面，关阀不足又止不住水。

• 关阀分析：在地图上选择爆管或需维修的管线段，系统自动沿管网拓扑查找上下游全部隔离阀门，生成关阀方案并圈定停水影响范围；支持多管段同时分析。
• 关阀影响用户评估：关阀分析完成后自动对影响范围做敏感点检索，统计可能受影响的用户数量与用水性质（居民 / 商业 / 工业），预估停水量，并自动生成影响评估报告文本，包含影响用户统计、预估日用水量与应急处置建议。
• 流向推断：基于管网拓扑关系与水源点位置自动推断各管段水流方向，为负荷分析、水质扩散等提供流向基础数据。
• 连通性分析：选定起止管线自动搜索连通路径并高亮展示，输出连通段数与总长度，用于判断两段管线是否连通、校验管网拓扑数据质量。

分析流程为：确定爆管点 → 分析上游阀门位置 → 分析关阀影响管道范围 → 确定影响用户范围 → 生成关阀影响评估报告。传统需要数小时的应急分析在分钟级完成；影响评估不依赖营业系统用户台账即可量化到户数量级。

DMA 多级分区漏损管理

基于 DMA（独立计量区域）方法论进行供水管网漏损管理：将管网划分为若干独立计量区域，对比区域入口流量与区域内全部水表读数的差值判断漏损水平，并通过多级分区实现漏损位置的分层定位。它解决的问题是——产销差是供水企业最直接的经济损失，但"全网一个产销差率"无法回答漏损发生在哪里；人工在地图上逐级圈选分区繁琐且难以合理。

• DMA 区域管理：地图手工圈选创建分区、绑定流量计与水表设备，与自动分区建议、设备部署清单共同组成统一的分区管理页面。
• DMA 自动分区建议：基于管径分级（主干管、次干管、支管）和水源点拓扑追溯，自动生成多级分区建议方案，包含各分区的管段归属、层级关系与边界；同时提供分级参数智能推荐——系统根据管网总长度与管径分布自动推荐分区目标数与管径阈值，一键回填，降低调参门槛。人工只需结合道路、行政区划审核微调，确认后一键生效。
• 多级 DMA 嵌套管理：一级、二级、三级分区层级，每级独立计量、独立计算产销差。核心规则为"每一级的产销差 = 本级入口流量计读数 − 本级所有水表读数之和"。
• DMA 计量分析与产销差快照：定时生成各分区"入口流量计对比区域水表"的产销差快照，计算偏差率，支持历史数据回补，快照按层级自动汇总。
• 分层漏损诊断：父级流量计与子级流量计之差反映主干管漏损，末级流量计与水表之和之差反映小区内部漏损；系统按偏差大小组合自动判定"主干管漏损 / 区域漏损 / 复合漏损 / 正常"四类，诊断结论直接标注在快照明细中。
• 最小夜间流量（MNF）分析：自动提取每个分区凌晨 2 点至 5 点的流量数据，计算最小夜间流量并生成趋势曲线。夜间流量是漏损最敏感的指示信号——白天被用水量波动掩盖的漏损，在夜间低谷时段清晰可见。
• MNF 趋势预警：自动检测趋势拐点（连续多日上升超过阈值即预警），预警日在曲线图上醒目标注，把漏损管理从事后分析升级为事前预警。
• 漏损定位优先级排序：综合夜间流量偏差、管龄、管材、历史维修次数的多因子加权评分，输出按优先级排序的优先检漏清单，评分权重可按企业实际调整。
• DMA 水量平衡表：按国际水协（IWA）标准将漏损分解为物理漏损（管网漏失）与表观漏损（计量误差 + 未计费用水），以平衡树形式展示"系统供入量 = 授权用水量 + 无收入水量"的逐级拆分，输出各顶级分区平衡表与全网汇总。
• 监测覆盖率统计与设备部署清单：统计各分区流量计、压力计、水表数量与设备密度，识别监测盲区；进一步按"先 DMA 分区、后设备部署"的方法论自动生成设备部署位置清单——流量计对应 DMA 入口管段，压力计对应各分区关键节点，水表按拓扑归属到最末级分区，并标注已部署与建议状态。
• 改造效果前后对比（规划）：检漏、修漏完成后自动对比该区域最小夜间流量与产销差率变化，量化改造效果。

自动分区是多级 DMA 数据的高效生产方式，人工从"画图"变为"审核"；分层诊断直接回答"漏在哪一层"；水量平衡表与国际标准接轨，支撑规范化考核；设备部署清单使平台从软件延伸为监测网络规划的参考依据。

产销差分析

对供水企业的供水量与售水量进行多维度对比分析，识别产销差来源。与 DMA 漏损管理互为补充——DMA 侧重区域级漏损定位，产销差侧重全局统计分析。它解决的问题是管理层需要一张全局产销差"体检表"：总产销差率处于什么水平、趋势向好还是恶化、哪些区域拖了后腿、产销差中多少是真漏损、多少是计量误差。

• 总产销差率计算与趋势分析。
• 按区域、按 DMA 分区统计产销差率，识别高漏损区域。
• 流量与用水量的同比、环比变化趋势分析。
• 物理漏损与表观漏损分解：物理漏损即管网漏失，表观漏损包括计量误差与未计费用水；无营业数据时按占比估算并明确标注口径。
• 年度产销差报告自动生成（规划，并入管网运行日报 / 月报体系）。

产销差水量如实以立方米口径展示，不做不可靠的货币化换算，确保每个数字都经得起客户推敲。

管网运行分析

基于流量、水表监测数据与 GIS 拓扑对供水管网运行状态进行分析评估，从数据中提取结论而非仅展示曲线。它解决的问题是：监测数据装上了、能看到曲线，但"数据摆着不产出结论"是普遍现状——爆管了流量异常没人知道、哪段管超负荷运行说不清、明天用水量多少靠感觉。

• 流量异常检测：为各监测管段建立历史流量基线（同期均值加减标准差带宽），偏离超阈值自动告警。流量突增且持续提示疑似爆管或仪表比例故障；流量突降且持续提示疑似断水或仪表停走；并能通过渐进期漂移特征区分设备老化与突发事件。
• 管网负荷可视化：按流速与设计流速之比计算各管段负荷率。装有流量计的管段直接实测着色；未装表管段通过需水量空间分配推算并着色。负荷率红黄绿分级、无数据段灰显，稀疏监测下如实呈现、不夸大外推。
• 需水量空间分配：将 DMA 入口总流量按用户水表读数比例沿拓扑分配到管网各节点与各管段，形成全网虚拟需水量分布，是未监测管段负荷推算与水质扩散流速估算的共同基础。
• 管网瓶颈识别：负荷率持续超过 80% 的管段自动标记为瓶颈，生成瓶颈管段清单，并输出成因初判（管径偏小还是流量集中），回看窗口天数可调。
• 用水量趋势分析与预测：小时级用水趋势（整点均值、基准值、波动率）与分区产销差率趋势分析；短期预测基于日、周、月周期规律与趋势项做统计外推，输出未来若干天预测值与 95% 置信区间，样本不足时如实提示。
• 管网运行日报：自动汇总各分区供水量、售水量、产销差水量、漏损率、分层诊断分布与预警数量，管理层每日一表掌握全局；月报体系持续完善中。
• 压力监测分析（扩展方向，压力传感器部署后启用）：单点压力阈值监控、压力合格率统计、分时段压力基线告警、管网末梢服务压力达标评估、压力波动异常识别；监测点达到一定密度后，可进一步基于空间插值生成全域压力分布图，按置信度分级渲染，明确区分实测与推算。

实测与推算严格分级标注置信度，不虚报精度；异常检测从"看曲线"升级为"自动告警 + 原因提示"；负荷分析在稀疏监测条件下依然覆盖全网。

水质化验管理

在缺乏在线水质监测传感器的条件下，人工化验是水质数据的主要来源。本模块管理水质取样化验全流程，替代纸质记录和分散的 Excel 台账；化验数据既用于日常合规性评估，也是水质扩散分析的关键触发源与验证依据。它解决的问题是：化验记录分散、审核靠签字跑腿、超标了没人第一时间知道、卫生监督部门要的达标率报表月底加班拼 Excel。

业务流程

取样计划制定 → 现场取样 → 样品登记 → 化验数据录入 → 结果审核 → 报告生成 → 超标自动触发扩散分析。

• 取样点管理：建立取样点台账（管网末梢、水厂出厂、二次供水、大用户接入点、易污染风险点、爆管历史点），每个取样点绑定 GIS 位置。
• 取样计划制定：按国家生活饮用水卫生标准要求设定取样频次和检测项目（微生物、毒理、感官、消毒剂等），支持周期性计划与专项计划。
• 化验数据录入：支持手工录入和仪器数据模板导入，涵盖采样时间、化验时间、检测项目、检测值、检测方法、化验员。
• 多级审核流程：检测员录入 → 审核员复核 → 负责人签发。
• 水质达标率统计：按国家标准限值实时判定各检测项目合格情况，超标项自动标注，生成月度 / 季度 / 年度达标率报表。
• 超标告警与联动：化验结果签发为不合格时，系统自动登记污染事件并联动水质扩散分析，触发影响范围推演。

化验管理不是孤立的台账系统，而是水质安全闭环的数据源头——超标即触发扩散推演，让每一条化验数据都产生应急价值。

水质扩散分析

依托管网 GIS 拓扑、流向推断能力与流量实测数据，提供事件驱动的水质污染扩散推演，为污染事件的应急响应、影响范围评估与处置决策提供支持。事件来源以人工水质化验超标、爆管 / 施工事件、用户投诉、巡检上报、水源突发污染为主。它解决的问题是：水质异常发生时最需要立刻回答三个问题——污染会扩散到哪里、多久到达、关哪些阀能拦住；传统方式无法快速给出量化答案，往往等化验结果出来污染已经扩散。

• 污染事件登记与源点定位：支持化验超标点（由水质化验模块自动触发登记）、爆管 / 施工事件点、水源突发污染点三类事件源录入，登记内容包括源点位置、污染物类型、发生时间与严重度等级。
• 正向扩散路径推演：基于流向推断结果，从污染源点沿下游方向自动遍历管网拓扑，生成污染可能扩散的管段序列与到达节点集合；遇可关闭阀门标记为可控边界，遇支管汇入按流量比例继续推演。
• 污染传播时间估算与等时圈：利用管段实测流速或推算流速计算污染物到达各下游节点的传播时间，GIS 地图按等时圈着色（30 分钟内、1 小时内、3 小时内、6 小时以上），直观呈现应急响应紧迫性。
• 关阀隔离方案联动：结合关阀分析引擎，在扩散路径上自动推荐"关闭阀门数最少且影响用户数最少"的最优阀门组合，输出需关闭阀门清单、预计阻断时间、受影响用户数与停水范围、备选方案对比。
• 规划扩展项（规划）：污染事件逆向溯源（化验超标点向上游追溯疑似污染源清单）、应急采样路径规划（按预测到达时间排序的采样点清单）、沿程稀释比估算、事件复盘（时间轴回放扩散过程、对比实际化验数据、沉淀经验参数）。

全部推演复用自研拓扑分析引擎，无需任何专业水力模型软件；化验超标自动登记事件、自动触发推演，形成"发现—推演—处置"的完整闭环。推演结果为应急参考值，并通过事件复盘持续校准。

管网健康度评估

建立管网综合健康度评价模型，为管网改造规划提供数据支撑。它解决的问题是：改造资金有限，"先改哪段"长期靠印象排序；健康度评估把管龄、材质、故障史等分散信息合成为一个可排序、可展示的量化评分。

• 评估维度：管龄因素（超期服役管线评分降低）、材质因素（淘汰材质降分）、故障因素（历史爆管 / 漏损频次）；数据具备后可扩展漏损因素（所在 DMA 区域漏损率）与环境因素（上方是否为人口密集区、重要设施）。
• 评分与排序：输出各管段百分制综合健康度评分，按评分排序生成改造优先级建议清单。
• 空间展示：GIS 地图热力图展示健康度分布。

健康度评估与检漏优先级、瓶颈识别共同构成"改造—检漏—运行"三位一体的管网更新决策依据。

停水通知

管理计划停水和应急停水的通知发布流程，与关阀分析的影响范围结果联动，实现"分析 → 通知"一体化。它解决的问题是：停水通知手工编写格式不一，影响户数靠估算，发布渠道分散，用户投诉集中爆发时说不清通知到位情况。

• 停水范围圈定与用户关联：在地图上绘制停水范围（可直接复用关阀分析的影响范围结果），系统自动检索范围内敏感点位并关联影响用户清单，估算影响户数并分类统计。
• 停水通知内容自动生成：根据停水类型、范围、时间、原因、预计恢复时间自动套用规范模板生成通知文本，支持在线预览编辑、系统内发布与导出。
• 多渠道推送（集成扩展）：短信、微信公众号、APP 推送可作为对接集成项启用，补充通知发送状态跟踪与送达率统计。

停水通知与关阀分析共用同一套影响评估方案，应急停水场景下从爆管分析到对外通知一气呵成。

实时监测与告警中心

跨业务统一的实时监测模块，是各项分析功能的数据入口。系统根据已部署传感器的类型自动区分数据处理逻辑和展示方式，无需按业务手动切换。

• 传感器类型配置：定义支持的传感器类型（流量计、压力传感器、液位计、水质分析仪等）及其参数结构、单位换算、告警阈值模板。
• 实时监测总览：统一视图展示全部监测终端的运行状态与最新数据，支持按传感器类型、业务类型、设备状态多维筛选；双击记录即在 GIS 地图定位并弹出实时数据图表，告警设备置顶高亮。
• 数据图表与历史曲线：实时滚动曲线、自定义时间范围历史趋势、多设备对比、统计面板与 Excel 导出。
• 告警中心：告警规则按传感器类型配置，支持多级阈值（预警 / 报警 / 危险）、多种通知方式与静默时段；告警事件集中展示、确认、派单、关闭，支持按设备、区域、时间的告警统计与趋势分析，识别告警频次上升的设备或区域。
• 设备绑定管理：监测终端与 GIS 管网节点绑定，确保采集数据对应到正确的空间位置。

工单管理与巡检管理

• 工单管理：运维工单全生命周期管理——创建、派发、处置、审核、归档全程自动留痕，支持按状态、类型、日期范围检索；每个工单可关联外业任务，现场照片、录像与处置记录回传内业，进度实时可查、责任到人。
• 巡检管理：管理管网日常巡检全流程，巡检检查项通过模板配置适配供水业务（漏损迹象、水质外观等）。包含巡检计划（周期日 / 周 / 月、巡检路线、指定执行人）、巡检任务（任务列表、执行进度、发现问题跟踪）、巡检轨迹（GPS 轨迹回放，核查巡检到位情况）、质量考核（到位率、问题发现率、漏检率等指标统计）。
• 配套运维能力：隐患管理（台账登记 → 整改方案 → 施工 → 验收 → 销号闭环）、应急调度（应急预案数字化、应急资源台账、事件定位与资源派遣）。

技术指标与部署

产品形态	纯软件系统，不介入硬件采购与施工部署，不捆绑第三方水力模型软件
数据接入	管线探测成果导入形成管网 GIS；流量计、水表、压力传感器等物联网设备直连；营业系统对接获取水表累计读数
前置条件	不强制要求水厂、泵站 SCADA 系统；已有 SCADA 可无缝集成
坐标系支持	内置 WGS84、CGCS2000 与地方独立坐标系之间的转换计算，多源探测数据无需预处理即可叠加
GIS 底座	自主研发 CG-CUBEGIS 三维 GIS 平台，完整自主知识产权，符合信创国产化适配要求
影像承载	T 级海量高分辨率卫星影像与倾斜摄影数据直接加载，无需降采样预处理
运行形态	Web 端、桌面端与移动端；调度驾驶舱支持大屏与远程查看
建设方式	各功能模块独立可用，可分期建设，每期投入立见效益

差异化能力

• 不依赖 SCADA 与专业水力模型软件的拓扑分析能力：关阀分析、流向推断、连通性校验、需水量空间分配、污染扩散推演全部自主实现，深度贴合供水业务语义，落地条件只是管网普查成果加监测数据。
• DMA 自动分区：基于管径分级与拓扑追溯生成多级分区建议，并配合分区目标数与管径阈值的参数推荐，多级漏损管理的数据基础一次建成，人工只做审核。
• 实测与推算分级标注置信度：装有流量计的管段实测着色，未装表管段推算着色，无数据段灰显；产销差水量以立方米口径呈现，不做不可靠的货币化换算。
• 水质"发现—推演—处置"闭环：化验超标自动登记污染事件、自动触发扩散推演，等时圈评估紧迫性，联动关阀隔离方案输出最少阀门数且最少影响用户数的组合。
• 监测网络规划能力：覆盖率统计识别监测盲区，设备部署清单按"先 DMA 分区、后设备部署"的方法论给出流量计、压力计、水表的建议位置，使有限的监测投资有排序依据。

应用价值与适用对象

• 经济效益：漏损率每降低 1 个百分点即减少相应制水成本与水资源浪费；优先检漏清单使检漏投入精准见效；瓶颈管段识别为管网改造投资排序提供依据。
• 管理效益：产销差责任层层可追溯；运行日报自动生成，考核有据、决策有数；工单与巡检闭环使运维过程可量化考核。
• 社会效益：爆管应急分钟级出具影响评估与停水通知，缩短停水时间、减少用户投诉；水质扩散推演保障供水安全，支撑卫生监督合规上报。

适用对象覆盖从县级水司到大型水务集团：监测覆盖有限、信息化基础参差的县级水司可从 DMA 分区计量与产销差诊断起步；已有 SCADA 与营业系统的水务集团可在全业务链上集成，并以调度驾驶舱支撑集团级运行监管。

常见问答

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