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TCECS 20004-2020 城市供水监管中大数据应用技术指南.pdf简介:
"TCECS 20004-2020 城市供水监管中大数据应用技术指南"是一个可能的行业标准或者技术指导文件,它涉及到在城市供水管理领域中如何有效地应用大数据技术。这个指南可能涵盖了大数据在供水设施监控、水质管理、供水网络优化、水资源调度、供水服务效率提升等方面的应用方法、技术要求、实施流程和最佳实践。
具体来说,它可能会包括以下内容: 1. 数据采集:如何从供水系统的各个环节收集海量的实时数据,如水质数据、流量数据、设备运行状态等。 2. 数据处理与分析:如何利用大数据处理技术对收集的数据进行清洗、整合、分析,以便发现潜在问题,预测未来趋势。 3. 供水监管:如何通过大数据分析结果,对供水系统进行实时监控,提升运营效率,保障供水安全。 4. 信息安全与隐私保护:如何在大数据应用中确保数据的安全,以及如何遵守相关法律法规,保护用户隐私。 5. 技术选型与平台构建:推荐使用哪些大数据技术和工具,以及如何构建和维护一个高效的大数据平台。
这只是一个大致的推测,具体的TCECS 20004-2020 标准内容需要参考官方发布的详细文档或行业权威解读。
TCECS 20004-2020 城市供水监管中大数据应用技术指南.pdf部分内容预览:
为提高城市供水监管信息的价值挖掘效率,开拓供水大数据 对城市供水水量、水质、水压安全保障的辅助决策应用途径,进 步提高城市供水的数字化监管水平,根据城市水源、水厂运行、供 水管网运行和客户服务等环节的供水安全监管需求,依据国家和 行业相关法律法规和标准规范,编制本指南
本指南适用于城市供水主管部门、城市供水单位(指从事城市 公共供水、自建设施供水和二次供水生产或运营的企业或组织机 构)对供水业务中水质保障、水厂运行、生产调度、输配水设备运 行、公众反馈问题处理等领域的信息监控和风险预警管理,城市供 水单位的工艺运行辅助决策也可参照本指南执行。
国家标准第三节供水大数据积累和应用基本原则
供水大数据积累应涵盖供水服务从水源、水厂、管网到用户服 务信息反馈全流程的信息。供水大数据应用宜采用先进的数据采 集分析方法和开发技术,技术方法先进、适用、引领发展,数据 采集与应用途径符合法律和行政法规的规定,符合供水监管需求 契合供水监管更全面、更精细、更安全的发展方向
第一节 5数据质量要求
在利用供水大数据开展城市供水监管应用之前,城市供水主 管部门或城市供水单位应保证数据的准确性、完整性和及时性,从 而保障分析结果的科学性、有效性。用于分析的数据量应满足多 层次、多角度的数据分析应用需求。随看数据的不断采集积累、信 息化系统的不断完善、数据质量的不断提升,城市供水单位应定期 更新所需数据,不断提高数据质量,保证数据时效性
一、统计报表数据 城市供水主管部门和城市供水单位应定期收集各类统计报表 数据。 1.水质数据 由城市供水单位、水质检测机构、卫生健康部门等单位,按照 现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB5749、现行行业标准《城 市供水水质标准》CJ/T206、《城镇供水厂运行、维护及安全技术 规程》CJJ58等相关标准和规范中要求的水质检测指标、检测方 法和检测频率,对水源水、水厂各工艺段进出水、出厂水、管网水、 二次供水、龙头水等取水、输水、净水和配水环节水质进行检测的 数据。 2.生产数据 城市供水单位的设施资产、设备工况、材料库存、售水情况、供 水用户信息、供水管网信息、设备维护检修记录、服务投诉信息等
相关生产数据。 二、在线采集数据 城市供水主管部门和城市供水单位应实时收集获取在取水、 输水、净水和配水等环节,通过现场传感器或移动设备开展连续监 测而创建或生成的远程数据。 1.设备自动监测数据 设备自动监测数据包括在水源地自动在线监测采集的水量、 水位、水质等实时数据,在水厂各工艺环节自动在线监测采集的流 量、水位、水质等实时数据,在供水管网监测点自动在线监测采集 的流量、水质、水压等实时运行数据,在二次供水点自动在线监测 采集的水量、水位、水质等实时运行数据,在供水用户自动在线采 集的智能水表数据。 2.员工现场作业数据 企业员工通过移动设备人为实时远传的地理位置、供水用户 水量、事故特征、现场照片、视频等现场作业信息数据
通过网络爬虫获取供水大数据的应用案例可参考附录A。
第三章平台架构与分析方法
第一节供水大数据分析平台架构
开展供水大数据分析应用时,需根据设计、应用和保密等需 求,构建供水大数据分析平台。供水大数据分析平台应由基础设 施层、数据层、应用层和展示层等构件组成。 一、基础设施层 基础设施层主要包括存储设备、计算设备、网络设备、机房配 套等相关软硬件基础设施。 二、数据层 数据层主要提供包括数据采集、传输、存储、挖掘处理运算等 功能,其中数据采集由物联感知信息采集系统、数据共享系统、网 络爬虫系统等组成;数据传输是将物联感知、填报共享、网络爬虫 等途径产生的数据,通过互联网、移动网络、卫星、超短波电台等渠 道进行传输;数据存储是将各类数据信息存储于相应数据库中,多 采用分布式存储的方式,实现对供水大数据的管理、调用、共享和 更新,为应用层对数据的使用提供调取服务。对于结构化数据通 过清洗、转换、集成处理后,加载到数据库中;对于非结构化数据: 例如供水业务相关的图片、音视频、文档文件等,通过合适的处理 技术优化后存储于数据库中。 三、应用层 应用层包括服务于供水监管的各类业务系统,例如日常监管 实时监控、安全评估、监测预警、决策支持等业务系统,通过访问结 构化数据和非结构化数据进行信息读取和展现,各业务系统通过 清晰的工作流程、科学的业务逻辑、标准化的海量数据、灵活的统 计分析方法、统一的用户认证,实现业务功能
四、展示层 展示层将应用层的分析结果,通过文字、图表、报表等表现方 式,向供水主管部门、供水单位和供水用户进行可视化展现。
第三节数据挖掘方法选择
在供水大数据分析过程中,需要根据城市供水监管的应用场 景和应用目的选择合适的算法,不存在一个能够解决所有问题的 算法,一种算法也并不能总是优于另外一种。供水大数据的数据 挖掘方法选择需根据数据量大小、数据结构、数据特征、分析目的 来综合比选。
第一节水源和水厂大数据应用
对水质、水厂工艺等大数据进行采集、分析和信息挖掘,不仪 可解决传统手段难以解决的海量数据管理问题,还有利于对水质 风险来源、时空变化规律、危害程度等进行有效判定和识别,实现 对水源和水厂水质等风险的有效预警,并提出风险的最优处置方 案;同时,通过对水质与水厂工艺大数据的联合建模分析,有利于 水厂根据不同的水质特点和风险对水处理工艺进行调整和优化, 从而保障水厂安全运行并节约水厂运行成本。
城市供水单位应建立水质数据、设施设备数据、水厂工艺运行 参数数据和水文气象数据库,注重数据质量管理,确保数据准确、 有效。 一、水质数据 城市供水单位在日常运行中需按照现行行业标准《城镇供水 厂运行、维护及安全技术规程》CJ58的要求开展原水、出厂水以 及水厂各工艺段的水质检测,原水以及出厂水日检、月检、年检的 项目和频次,应符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB 5749和现行行业标准《城市供水水质标准》CJ/T206的规定。此 外,城市供水单位还需结合原水水质和净水工艺以及地方监管的 要求,确定是否需要增加相应的特征污染物检测指标和检测频次。 城市供水单位还应加强与相关单位对水源水质数据的信息共享。 城市供水单位应根据现行行业标准《城镇供水水质在线监测 技术标准》CJJ/T271对原水、工艺过程出水、出厂水及管网水安
装必要的在线监测仪表。对实验室和在线监测的水质数据应及时 记录并保存。 二、设施设备数据 城市供水单位需建立水厂内加药、沉淀、过滤、深度处理、消毒 等工艺环节主要设施设备的数据管理台账,包括:设施设备基础资 产信息,例如名称、品牌、型号、主要参数、使用/存放地点、数量、出 厂日期等;设备使用信息,例如投产日期、使用状况、能耗等;维护 检修信息,例如维护检修人员、操作措施、日期等。 城市供水单位还应加强与相关单位对取水、输水主要设施设 备的数据共享。 三、工艺数据 城市供水单位需按日建立水厂工艺运行参数台账,包括:水处 理工艺运行参数,例如处理水量、预处理药剂种类及其投加量、混 凝剂种类及其投加量、消毒剂种类及其投加量、沉淀池排泥周期、 滤池运行周期、反冲洗参数、深度处理系统运行参数、排泥水处理 系统运行参数等;各工艺段水质,例如,沉淀后出水的pH、浑浊 度、耗氧量(CODMn)、余氯等,过滤后出水的pH、浑浊度、余氯等。 城市供水单位还应加强与相关单位对取水、输水工艺运行数 据的信息共享。 四、水文及气象数据 城市供水单位需加强与水利、气象部门的信息共享,在必要时 按周期建立水源地的水文资料台账,包含:流量、流速、水位、潮汐、 水温等,掌握气象因素(气温、湿度、日照、降雨等)与原水水质的关 联关系以及由自然因素引起的水质突变
第三节水源和水厂大数据典型应用场景
一、水质风险分析预警 1.筛选水质风险预警指标的常见情形 城市供水主管部门及供水单位在水质日常监测风险预警和
精度GB 55016-2021 建筑环境通用规范,从而形成辅助决策。当面临水源地水质突变、水厂药耗 增加等相关参数变化问题时,可将以上情况信息作为输入参数,利 用辅助决策的数据识别和处理能力,输出相应的工艺运行结 果,也即原水或工艺参数发生改变后的出水情况,从而避免了人为 判断的主观性。此外,辅助决策也可预测出水水质达标条件 下对应的水源地水质预警值及工艺药耗最小值。 水厂运行工艺调整辅助决策应用案例可参考附录D。
第一节供水管网大数据应用目的
通过梳理和提炼供水管网运行风险、管网漏损的影响因素,采 用适宜的分析方法,对风险评估和漏损控制等场景进行模拟预测, 测结果可用于决策供水管网修复或更新改造计划、降低管网漏 损量等用途。
第二节供水管网大数据积累要求
城市供水单位宜优先建立供水管网地理信息系统(Geo graphicInformationSystem,地理GIS信息系统)、供水数据采集 和监控系统系统(SupervisoryControlAndDataAcquisition, SCADA)、独立计量区域(DistrictMeteredAreaDBJ/T15-186-2020 高强混凝土强度回弹法检测技术规程.pdf,DMA)系统、外 业系统、水力等信息管理系统,对供水管网进行信息化管理, 确保供水管网数据的准确性、全面性和时效性,并应实现供水管网 信息化系统与综合风险评估系统的数据共享。供水管网综合风险 评估系统应收集管网资产数据、环境数据、维护更新数据、水质数 据、运行数据、调蓄增压设施数据及其他重要相关数据。 一、资产基础数据 资产基础数据即用于描述管网实物资产属性的数据,该数据 宜从GIS系统中获取,包括管材、管径、管长、建设时间、埋深、防 情况、施工方式、接口方式等。 二、运行数据 城镇供水单位应收集供水管网运行状况的相关数据,包括水 压数据、流量数据、漏损数据等。 三、维护更新数据
城市供水单位应注意收集供水管网破损情况及维护更新相关 数据,包括管道编号、事故日期、位置、破损类型、破损原因、维修方 法,以及水量损失、影响用户情况等故障后果数据。 四、水质相关数据 水质相关数据包括在线水质监测和实验室检测数据,水质相 关数据积累要求参见本指南第四章第二节第一条。 五、环境数据 城市供水单位宜收集供水管网所处外部环境的数据,包括管 道位置、水环境、土壤环境、道路负荷、气象条件、阴极保护、铁路与 地铁的接近性等。