ICS91.140.60城鎮供水泵站一體化綜合調控系統國家市場監督管理總局中國國家標準化管理委員會GB/T38057—2019 I 3術語和定義 4一般要求 6系統配置 IGB/T38057—2019本標準按照GB/T1.1—2009給出的規則起草。本標準由中華人民共和國住房和城鄉建設部提出。本標準由全國城鎮給水排水標準化技術委員會(SAC/TC434)歸口。本標準參加起草單位：杭州市水務控股集團有限公司、北京市自來水集團有限責任公司、北京市昌平自來水有限責任公司、陜西省水務集團有限公司、天津泰達水業有限公司、海南天涯水業(集團)公司、武漢市水務集團有限公司、中國人民大學。GB/T38057—2019城鎮供水泵站一體化綜合調控系統本標準規定了城鎮供水泵站一體化綜合調控系統的術語和定義、一般要求、系統架構及功能、系統配置。本標準適用于城鎮配水管網泵站及中途加壓泵站設備調控系統。2規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T4205人機界面標志標識的基本和安全規則操作規則GB4715點型感煙火災探測器GB/T5750.11生活飲用水標準檢驗方法消毒劑指標GB/T7251.1低壓成套開關設備和控制設備第1部分：總則GB/T7260.3不間斷電源設備(UPS)第3部分：確定性能的方法和試驗要求GB/T11022高壓開關設備和控制設備標準的共用技術要求GB/T12668.2調速電氣傳動系統第2部分：一般要求低壓交流變頻電氣傳動系統額定值的規定GB/T14048.1低壓開關設備和控制設備第1部分：總則GB/T15478壓力傳感器性能試驗方法GB/T15969.2可編程序控制器第2部分：設備要求和測試GB/T17219生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價標準GB/T17288液態烴體積測量容積式流量計計量系統GB/T18806電阻應變式壓力傳感器總規范GB/T18336.1信息技術安全技術信息技術安全性評估準則第1部分：簡介和一般模型GB/T18578城市地理信息系統設計規范GB/T20273信息安全技術數據庫管理系統安全技術要求GB20815視頻安防監控數字錄像設備GB/T29765信息安全技術數據備份與恢復產品技術要求與測試評價方法GB/T31500信息安全技術存儲介質數據恢復服務要求GB/T31846高壓機柜通用技術規范GB/T32063城鎮供水服務GB50016建筑設計防火規范GB50057建筑物防雷設計規范GB50062電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范GB50150電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準GB50174數據中心設計規范GB50314智能建筑設計標準JJG880濁度計12GB/T38057—2019CJJ58城鎮供水廠運行、維護及安全技術規程CJJ207城鎮供水管網運行、維護及安全技術規程CJ/T415城鎮供水管網加壓泵站無負壓供水設備GA/T75安全防范工程程序與要求GA/T1177信息安全技術第二代防火墻安全技術要求3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1一體化綜合調控系統integratedadjustmentandcontrolsystem管理和輔助應用等功能的綜合調控系統。3.2數據采集dataacquisition通過壓力、流量、水質等傳感器，從供水泵站系統和其他待測設備等模擬和數字被測單元中自動采3.3數據中心datacenter實現供水泵站數據的分類處理和集中存儲，并經由消息總線向監控主機和綜合應用服務器等提供對供水管網中的流量、壓力及水位等水力參數進行狀態模擬和分析的計算機仿真系統。3.5可視化展示visualizationdisplay一種信息圖形化顯示技術。通過可視化建模和渲染技術，將數據和圖形相結合，實現供水泵站設備4一般要求4.1城鎮供水泵站應采用信息技術，提高供水泵站運行、維護和管理水平。4.2城鎮供水泵站一體化綜合調控系統安全性評估應符合GB/T18336.1的有關規定。4.3城鎮供水管網最小服務壓力的設定，應符合CJJ207的有關規定。4.4供水泵站涉水設備和材料，應符合GB/T17219的有關規定。5系統架構及功能5.1系統架構總體架構應符合下列要求：3GB/T38057—2019a)城鎮供水泵站一體化綜合調控系統應由泵站信息監測子系統、數據分析管理子系統和優化調度控制子系統構成，其邏輯關系如圖1所示。b)泵站信息監測子系統應實時采集泵站運行相關信息，通過數據接口與數據分析管理子系統連c)數據分析管理子系統應包括泵站信息監測子系統所采集的數據，以及供水管網的數據采集與監視控制系統(SCADA)和地理信息系統(GIS)數據。管網SCADA的建設應符合CJJ207的有關規定，管網GIS的建設應符合GB/T18578的有關規定。數據分析與管理應包括數據存d)優化調度控制子系統應基于數據分析管理子系統的對應類別數據進行實時計算，對泵站內各優化調度控制子系統優化調度控制子系統泵站之間水量優化調配標準數據接口泵站壓力泵站流量泵站水質泵站電耗泵站內部優化調度管網用水量預測數據分析管理子系統類存儲管網水力模擬圖1城鎮供水泵站一體化綜合調控系統邏輯關系圖5.1.2泵站信息監測子系統架構泵站信息監測子系統架構應符合下列要求：a)泵站信息監測子系統架構如圖2所示，應包括前端設備層、數據采集系統及通訊傳輸網絡，所采集的數據應進入數據分析管理子系統；b)數據采集系統應采集前端設備層的數據；c)通訊傳輸系統應將數據傳送至數據中心；d)在數據處理完并發布后，可通過移動應用客戶端或網頁訪問遠程查看信息監測系統的數據。4GB/T38057—2019有線無線水泵電光纖數據采集終端數據中心圖2泵站信息監測子系統架構示意圖數據分析管理子系統架構應符合下列要求：a)數據分析管理子系統應對泵站監測信息子系統采集的數據、管網SCADA和GIS數據進行分析管理，架構如圖3所示；智能分析系統門戶及集成軟件包數據中心語義層圖3數據分析管理子系統架構示意圖b)泵站信息監測數據、管網SCADA數據以及GIS數據應通過數據接口上傳至數據中心，然后根據不同用途將數據進行分類存儲；c)分類數據應通過語義層與數據分析模塊連接，進行數據辨識、故障分析決策，并將報警信息存儲于分類數據庫；GB/T38057—2019d)數據分析管理子系統應通過數據接口與優化調度控制子系統連接，為調度控制提供所需的分類數據，并將調度方案存儲于數據庫中。5.1.4優化調度控制子系統架構優化調度控制子系統架構應符合下列要求：a)泵站優化調度控制子系統架構如圖4所示，可分為輸入輸出接口、調度數據庫、調度預案庫、調度模型庫和決策控制模塊。作界面管網水力模型靜態數據庫用水量化調度模型動態數據庫泵站內部水泵組合優化模型調度預案庫決策控制模塊輸入輸出接口調度數據庫圖4泵站優化調度控制子系統架構示意圖b)系統決策數據輸入和輸出應采用自動或人工方式。c)調度數據庫建立在數據分析管理子系統的基礎上，應包括靜態數據庫和動態數據庫。管網的水力模型物理數據應存儲于靜態數據庫，與調度相關的閥門、水泵等設備信息、日用水量、時d)調度預案庫用于存儲泵站調度預案，包括日常調度預案、節假日調度預案、突發事件調度預e)調度模型庫對調度決策模型統一管理。包括管網水力模型、用水量預測模型、泵站之間優化調度模型以及泵站內部水泵組合優化模型。f)決策控制模塊負責控制數據庫數據的輸入和輸出，調用模型庫中的各種方法，協調其他各模塊之間的關系。5.2系統功能城鎮供水泵站一體化綜合調控系統的應用功能結構如圖5所示，應包括信息監測、數據分析與管56GB/T38057—2019泵站一體化綜合調控系統的應用功能泵站一體化綜合調控系統的應用功能數據分析與管理數據存儲數據分類辨識故障分析決策數據保護泵房監測參數水泵運行狀態調度與控制站內操作運行管理遠程瀏覽安全防護設備管理在線調度環境監測信息監測閥門狀態輔助控制電源監控檢修管理信息管理圖5城鎮供水泵站一體化綜合調控系統應用功能結構示意圖通過可視化技術，實現對泵站運行狀態等信息的運行監視和綜合展示，包括水泵運行狀態、泵房監測參數、閥門狀態和遠程瀏覽等。各監測內容應符合下列規定：c)閥門狀態，應包括節流控制閥的開關或開啟度、減壓閥的閥后設置、流量控制閥的流量設置等；d)遠程瀏覽，應實現調度中心可遠程查看監測系統數據。通過對信息監測子系統采集的數據進行分類管理和綜合分析，提供分類報警、故障分析等結果信數據存儲應采用面向服務的體系結構(SOA),選取私有云或公有云的部署形式，并提供下列服務a)可快速部署并進行定制化配置的基礎設施即服務(IaaS)的平臺；b)數據服務器能夠提供支持業務所需的存儲量和運行環境，具備非結構化數據的存儲與分析能力，以滿足泵房數據的多樣性需求；硬件性能滿足設備及用戶對響應速度的需求；采用分布式7GB/T38057—2019c)采用彈性網絡帶寬資源配置，滿足設備的數據傳輸及用戶查詢、操作的及時性要求；d)現場設備與服務器的傳輸采用統一的通信協議及標準化的數據接入格式；e)配置防火墻、堡壘機及反向代理服務器將數據主機與外部隔離，并對接入數據進行HTTPS/認證；f)具備宕機恢復機制。采用群集、冗余及備份技術，發生硬件、系統或網絡接受的時間內恢復正常運行。數據分類辨識對信息監測子系統采集的數據進行分類存儲，應包含水力模型數據、用水量數據、水故障分析決策包括故障分析和智能報警。應符合下列規定：數據等信息，實現故障類型識別和故障原因分析，并給出處理措施；b)建立泵站故障信息的邏輯和推理模型，進行在線實時分析和推理，實現報警信息的分類和過濾，為調度中心提供分類的報警簡報，并將報警信息及應對建議實時地發送至相關人員手機或電腦終端；c)警報推送采用有應答機制，在收到相關人員確認前，應數據保護應符合GB/T20273、GB/T29765、GB/T31500的有關規定。泵站優化調度控制子系統應具備在線調度和離線調度功能，并能對泵站內設備實行現場和遠程操在線調度主要用于供水泵站實時調度，針對每個時間步長管網中的壓力、流量的變化及時作出科學決策，在保證供水能力的情況下，滿足泵站耗能最小的目標；時間步長應符合CJJ207的有關規定。在據管理系統等模塊協同工作，并結合工單模塊、用戶水表在線數據模塊和用戶投訴數據模塊，根據當前供水工況進行在線優化調度決策，以指導供水調度工作。離線調度主要基于管網離線水力模型，結合歷史數據，對未來可能發生的工況制定泵站調度方案，對未來時期的調度進行指導。離線調度實施過程應對調度類型進行分類，并結合歷史數據對用水量和管網工況進行充分評估，以制定合理的調度預案。選出的方案存入調度預案庫。站內操作應符合下列要求：8GB/T38057—2019a)具備對泵站所有斷路器、變頻設備及控制運行相關的智能設備的控制及參數設定功能；b)具備事故緊急控制功能，通過對閥門的控制，實現對故障區域的快速隔離。調度控制應符合下列要求a)支持調度中心對站內設備調控；b)支持調度中心對保護裝置遠控；c)按預定調度順序自動完成一系列調控功能。境監測和輔助控制。安全防護應符合下列要求：a)水錘預防應符合CJ/T415的有關規定；b)水質安全、電氣安全應符合CJJ58的有關規定；c)供水運行安全、應急處置應符合GB/T32063的有關規定；d)接收安防等設備運行及告警信息，實現設備的集中監控；e)安全措施應遵循同時設計、同時施工、同時投產等原則隨系統建設一并實施。權限管理應符合下列要求：a)設置操作權限，根據系統設置的安全規則或安全策略，操作員可訪問且只能訪問自己被授權的資源；c)支持數據加密，通過網絡訪問數據時，保證系統數據和信息不被竊取和破壞；d)保證重要數據的不可刪除性和不可更改性，宜包括歷史圖像、歷史圖片、用戶信息、報警信息和操作記錄。信息管理應符合下列要求：a)泵站自動化運行及維護應符合CJJ58等的有關規定；b)泵站自動化運行的標準應根據泵站規模來確定，中小型泵站可實行自動化運行，無人值守；大型泵站宜考慮人員值守。設備管理應符合下列要求：a)應采用條碼標簽、RFID標簽對設備標識，具有自動跟蹤設備精確位置、庫存的功能；b)應對設備實行電子化文檔管理，包括設備型號、采購時間、使用年限、設備保修期、供應商信9GB/T38057—2019檢修管理應符合下列要求：a)應具有維修提醒功能，通過統計設備的累計運行工況，提醒運維人員對設備維護；b)系統應具有專家診斷功能，當設備出現異常時，系統自動給出預設的專家級指導解決方案，提5.3應用間數據流向應用間數據流向應包括下列內容：a)城鎮供水泵站一體化綜合調控系統包括四類應用功能：信息監測、數據分析與管理、調度與控制及運行管理和輔助；b)各應用功能間數據流包括內部數據流和外部數據流。四類應用功能應通過數據總線與接口進行信息交互，并將處理結果寫入數據服務器。內部數據流信息監測應包括下列內容：數據分析與管理應包括下列內容：調度與控制應包括下列內容：GB/T