摘要：本文通过对广州市自来水公司现有水质监测信息系统进行了分析介绍，针对原有系统存在的问题进行探讨分析，提出了建设供水全过程水质监控信息系统的目标、原则和实施计划。

　　关键词：水质监控，信息系统

　　1. 概述

　　近年来随着广州市自来水公司传统供水主业的扩展、水业产业链的延伸，业务的发展对公司的信息化建设提出了更高的要求。以及随着新国家饮用水水质标准的颁布，为确实保障广州市自来水公司在2012年全面贯标达标的顺利实现，确实保障用户终端水质，这些都对广州市自来水公司信息化系统的建设提出了更高要求。而建设一个从原水到用户终端的供水全过程水质监控系统是较为有效的解决办法。

　　2. 水质监测信息系统现状

　　公司现有水质监控信息系统主要由水源及水厂监控系统、市政管网水质监控系统、二次供水管理系统、调度监控信息系统等几个系统组成。各信息系统分属于各水厂、加压站、供水管理所、技术部、水质部、信息部等部门，实现了对原水、水厂过程水、水厂出厂水、市政管网水、用户二次供水水池水、用户末梢水的水质监控。

　　现有数据采集网络拓扑图如下：

　　3. 现有水质监测信息系统存在问题

　　公司现有水质监控信息系统虽然已涵盖了供水的全过程，但这些系统互相独立，水质数据分布较为分散，尚未实现数据共享，现有的采集系统并不能将管网与终端水质数据有效的采集与展示。主要存在以下问题：

　　1）水厂监控信息系统已较为完善，但传送到调度系统的水源到出厂水的水质数据还不能满足全过程水质监控系统的需要；

　　2）目前管网在线水质监控系统尚未能与调度系统进行有效通信，布点还不能满足需求；

　　3）二次供水管理系统的原建设目标是为了管理二次供水设施，提高二次供水水质及服务质量，现二次供水管理系统要作为全过程水质监控系统的用户终端环节，将对用户终端水质进行监控管理，对系统提出新的需求，现还缺少实时水质数据；

　　4）要建立全过程水质监控系统，需要一个整合各个信息系统数据的数据交换平台，需要搭建中心数据库，目前我公司虽已有集中存储服务器系统，但各系统各有自己的数据库，各系统之间的数据尚未实现共享；

　　5）目前以采集管网压力为主的调度SCADA系统与其他如水质及流量监控系统等系统没有较好地整合起来，彼此之间的数据不能互通互用。

　　4. 建设全过程水质监控信息体系的目标

　　在现有信息化管理和业务应用平台的基础上，通过信息化整合，实现合理的数据库分布，解决信息孤岛，使信息“活”起来；使数据库中数据管理规范化，促进业务流程的规范化，提高信息化整体服务质量，提升信息化的效率。同时，将业务流程改进、组织变革与信息化应用紧密结合，以流程优化带动组织结构的调整与变革，用IT技术的有效应用支撑流程与结构的优化，推动规范化管理模式、实现管理创新。以有效的网络技术手段实现企业内部与外部资源的整合，改善公共服务的素质和市场应对能力，最终实现公司建立现代化供水企业的目标。最终目标是建立一个层次分明，管理明确，信息通畅，高效生产和优质服务紧密协同的信息体系。

　　5. 建设全过程水质监控信息体系的原则

　　1） 结合《广州市自来水公司信息化建设总体规划》的总体方向，遵循《供水全过程水质监控体系总体方案》和《用户终端水质保障体系》的总体原则。

　　2） 利用现有资源，求同存异的原则。

　　为能满足供水全过程体系和终端保障体系的要求，又能充分利用现有资源，缩短建设周期，按照求同存异的原则对原管网水质监测系统进行改造和新建一个用户终端服务系统。

　　求同的原则就是各系统之间相互重叠的部分不重复建设，利用数据共享来实现资源共享。数据共享通过建立中心数据库或者统一的数据接口来实现。

　　3） 明确信息层次，精细化管理的原则。

　　明确信息层次的原则是将信息体系分为监测节点层、基础监控层、中心数据层和公司监控层四个层次，明确各层次的性质和作用。层次越高，节点数越少，数据和义务的综合性越强，使用对象的范围越广。

　　精细化管理的原则是明确信息体系中的负责管理各部分的部室和基层单位，按照各自的职责做好体系的管理工作。

　　4） 分散和集中相结合的原则。

　　分散原则是采取各系统相对独立，有各自的数据，在此基础上完善和建立各水厂、加压站、管网状况和用户信息等的子数据库，实现就地储存的分散型数据储存系统。集中原则是建立中心数据库，通过公司网络和数据压缩的程序储存全公司的各子数据库的历史数据，实现数据集中储存和全面共享。各分散的子数据库和中心数据库实现相互备份，子数据库可以按需要求中心数据进行数据回调。

　　5） 向专业化，分步成长的原则。

　　向专业化，分布成长的原则是调度SCADA系统、用户终端服务系统和中心数据库按照各自的所长，向不同的专业化目标发展，按照公司发展需要分步发展，相互配合。

　　调度SCADA系统的发展目标是专用的管网在线水质、流量、压力的实时数据采集功能系统，提供供水全过程水质数据的采集以及调度分析的功能。

　　用户终端服务系统的发展目标是广州市自来水公司的门户系统，将是公司各信息、数据、生产情况的展示唯一窗口。门户系统是着重于数据展示，人机对话的功能，不包括数据处理，逻辑运算等的后台功能。原用户终端服务系统中的数据处理分析模块将剥离，形成独立的用户服务功能系统。

　　现时其他的系统充分发挥各自的数据采集、处理、分析的功能，以便门户系统调用，成为一个子功能系统。

　　结合中心数据库和业务数据库，建立中心数据仓库，提高数据挖掘功能，以指导生产，达到节能降耗，实现优质诚信服务的目的。

　　6）灵活多变，统一接口，协同工作的原则。

　　订立统一的数据以及功能调用的接口，使得公司各系统之间实现资源的共享和协同工作。各系统调用其他系统的数据时，以数据调用的效率和数据的实时性来决定从中心数据库中读取或直接在各子数据库调用。例如，调度SCADA系统需要水厂监控系统的数据时，可以直接调用水厂监控子数据库的数据，不必通过中心数据库。

　　各系统的性能各有所长，功能设置也不一样。各系统可以通过统一的功能调用接口，调用其他系统的进行协同工作，完成所需的任务。例如，公司的门户系统，只着重于人机对话，需要资料查询或数据分析时，可调用其他功能模块进行后台的运算，最后将结果回馈给门户系统进行展示。

　　通过统一接口，期望能充分发挥全公司的硬件、软件资源，达到公司内部的云计算功能，合成一台虚拟的大型计算机。

　　6. 建设全过程水质监控信息体系的阶段工作

　　公司现时的各信息系统各自独立，相互间联系较少。信息体系如下图的状态。

　　1）第一阶段工作：

　　(1) 进行在线管网水质监测点的改造，提高管网水质监测数据的实时性、稳定性和可靠性。用无线传送的方式将数据传回公。

　　(2) 使用成熟的组态软件，建立管网在线水质监测系统，通过网页形式发布管网水质情况和初步分析水质变化规律，提出初步的控制建议。管网在线水质监测系统具有生成管网水质报表的功能，以便区所打印报表，进行存档。

　　(3) 制定统一的数据接口，各系统通过统一的数据接口进行数据共享和交换。

　　(4) 调度SCADA系统采集供水全过程的水质数据和其他必要的生产数据，进行供水全过程水质和生产情况的流程展示，并初步实践三位一体的调度，积累经验，为以后的工作开展作指导。

　　(5) 这一阶段工作完成后，信息体系状态演化为下图的状态。

　　2）第二阶段工作：

　　(1) 建立初步的公司供水全过程中心数据库，依据阶段运行情况、设备和技术的许可程度、数据存储的必要性和紧急性，分步实现公司数据的集中存储。

　　(2) 按照用户终端水质保障体系的工作安排，进行用户终端服务系统的初步建设。

　　(3) 这一阶段工作完成后，信息体系状态演化为下图的状态。

　　3）第三阶段工作：

　　(1) 将信息体系分为四个层次，分别为监测节点层、基础监控层、中心数据层和公司监控层，明确各层次的性质和作用。层次越高，数据和义务的综合性越强，使用对象的范围越广。信息体系架构明细表及说明见附件一。

　　(2) 明确信息体系中的负责管理各部分的部室和基层单位，按照各自的职责做好体系的管理工作。初步拟定为：

　　a) 管网流量、压力的监测点和调度SCADA系统由调度室负责管理。

　　b) 水厂、加压站的监控系统由水厂、加压站负责管理。

　　c) 管网在线水质监测点的日常维护由区所负责。

　　d) 公司其他的信息系统由信息部负责管理。

　　（3）这一阶段工作完成后，信息体系状态演化为下图的状态。

　　4） 第四阶段工作：

　　(1) 完善和建立各水厂、加压站、管网状况和用户信息等的子数据库，实现就地储存的分散型数据储存系统。

　　(2) 完善供水全过程中心数据库的功能，通过公司网络和数据压缩的程序在中心数据库，储存全公司的各子数据库的历史数据，实现数据集中储存和全面共享。
(3) 增加一个节点数据层。各分散的子数据库和中心数据库实现相互备份，子数据库可以按需要求中心数据进行数据回调。

　　(4) 完善用户终端服务系统的建设，将管网在线水质监测系统并入用户终端服务系统内，变成管网在线水质监测模块。

　　(5) 这一阶段工作完成后，信息体系状态演化为下图的状态。

　　5）第五阶段工作：

　　(1) 调度SCADA系统的发展为专用的管网在线水质、流量、压力的实时数据采集功能系统，提供供水全程水质数据的采集以及调度分析的功能。

　　(2) 增加一个公司门户层。门户系统是着重于数据展示，人机对话的功能，不包括数据处理，逻辑运算等的后台功能。用户终端服务系统的发展为广州市自来水公司的门户系统，将是公司各信息、数据、生产情况的展示唯一窗口。

　　(3) 原用户终端服务系统中的数据处理分析模块将剥离，形成独立的用户服务功能系统。

　　(4) 现时其他的系统充分发挥各自优势的数据采集、处理、分析的功能，成为一个功能系统。

　　(5) 结合供水全过程中心数据库和业务数据库，建立中心数据仓库，增加数据挖掘功能，以指导生产，达到节能降耗，实现优质诚信服务的目的。

　　(6) 通过统一接口，充分发挥全公司的硬件、软件资源，达到公司内部的云计算功能，合成一台虚拟的大型计算机。

　　(7) 这一阶段工作完成后，信息体系状态演化为下图的状态：

　　7．结语

　　建设一个从原水到用户终端的供水全过程水质监控系统，能较好的监控好整个供水过程的水质，对实现在2012年全面贯标达标的工作能打下坚实的基础。同时也能实现分析和开发三位一体（水压、水质、成本）的优化调度系统，达到节能降耗、降低整体生产成本的目的。也能为提高用户终端服务水平奠定坚实的数据平台。