国家标准 GB/T38057一2019 城镇供水泵站一体化综合调控系统 Urbanwatersupplypumpingstationintegrationadjustmentandeomtrolsystem 2019-10-18发布 2020-09-01实施国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T38057一2019 目次前言范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 -般要求 5 系统架构及功能 6 系统配置
GB/38057一2019 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由住房和城乡建设部提出本标准由全国城镇给水排水标准化技术委员会(SAC/TC434)归口本标准负责起草单位:杭州杭开环境科技股份有限公司、浙江大学本标准参加起草单位;杭州市水务控股集团有限公司、北京市自来水集团有限责任公司、北京市昌平自来水有限责任公司、陕西省水务集团有限公司天津泰达水业有限公司海南天涯水业(集团)公司、武汉市水务集团有限公司、人民大学本标准主要起草人:张于,郑飞飞、张土乔,吴则刚、张清周、刘小宇、王金玉、代荣,刘彦辉、付立凯、廖正伟、张伟林、袁文革,魏萌,宋亚路,俞亭超,邵爆、崔鸣,叶圣炯、柴前、陈德明、李明、,叶丽影
GB/T38057一2019 城镇供水泵站一体化综合调控系统范围本标准规定了城镇供水泵站一体化综合调控系统的术语和定义、一般要求,系统架构及功能、系统配置本标准适用于城镇配水管网泵站及中途加压泵站设备调控系统规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T4205人机界面标志标识的基本和安全规则操作规则 GB4715点型感烟火灾探测器 GB/T5750.11生活饮用水标准检验方法消毒剂指标 GB/T7251.1低压成套开关设备和控制设备第1部分:总则 GB/T7260.3不间断电源设备(UPS)第3部分;确定性能的方法和试验要求 l1022高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 GB 12668,2调速电气传动系统第2部分:一般要求低压交流变频电气传动系统额定值的规定 GB 14048.1低压开关设备和控制设备第1部分:总则 GB 15478压力传感器性能试验方法 GB 15969.2可编程序控制器第2部分;设备要求和测试 GB 17219生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准 GB 7288液态姬体积测量容积式流量计计量系统 GB 18806电阻应变式压力传感器总规范 GB 8336.1信息技术安全技术信息技术安全性评估准则第1部分;简介和一般模型 GB 18578城市地理信息系统设计规范 20273信息安全技术数据库管理系统安全技术要求 GB20815视频安防监控数字录像设备 GB/T29765信息安全技术数据备份与恢复产品技术要求与测试评价方法 GB/T31500信息安全技术存储介质数据恢复服务要求 GB/T31846高压机柜通用技术规范 GB/T32063城镇供水服务 GB50016建筑设计防火规范 GB50057建筑物防雷设计规范 GB50062电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准 GB50174数据中心设计规范 GB50314智能建筑设计标准 JG880浊度计
GB/T38057一2019 CJ58城镇供水厂运行、维护及安全技术规程 CJJ207城镇供水管网运行、维护及安全技术规程 CJ/T415城镇供水管网加压泵站无负压供水设备安全防范工程程序与要求 GA/T75 GA/T1177信息安全技术第二代防火墙安全技术要求术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3.1 -体化综合调控系统integratedadjustmentandcontrolsystemm 按全站信息数字化、通信平台网络化信息共享标准化要求,通过数据采集仪器、数据中心、管网模型,完成城镇供水泵站的在线监测,水务信息的分析与处理,并做出相应的辅助决策建议,实现全站信息的统一接人、统一存储和统一展示,并实现泵站运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警,运行管理和辅助应用等功能的综合调控系统 3.2 数据采集dataacquisition 通过压力、流量、水质等传感器,从供水泵站系统和其他待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或电量信号,送到上位机中进行分析、处理 3.3 数据中心dataeenter 实现供水泵站数据的分类处理和集中存储,并经由消息总线向监控主机和综合应用服务器等提供数据的蠢询,更新、事务管理、索引、安全及多用户存取控制等服务的专用场所 3.4 管网水力模型networkhydrawlicmodel 对供水管网中的流量、压力及水位等水力参数进行状态模拟和分析的计算机仿真系统 3.5 可视化展示visualizationdisplay -种信息图形化显示技术通过可视化建模和谊染技术.将数据和图形相结合,实现供水泵站设备运行状态,设备故障等信息图形化显示功能,为运行监视人员提供直观,形象和逼真的展示 -般要求 4.1城镇供水泵站应采用信息技术,提高供水泵站运行、维护和管理水平 4.2城镇供水泵站一体化综合调控系统安全性评估应符合GB/T18336.l的有关规定 4.3城镇供水管网最小服务压力的设定,应符合C207的有关规定 4.4供水泵站涉水设备和材料,应符合GB/T17219的有关规定系统架构及功能 5 5.1系统架构 5.1.1总体架构总体架构应符合下列要求:
GB/38057一2019 城镇供水泵站一体化综合调控系统应由系站信息监测子系统、数据分析管理子系统和优化调 a 度控制子系统构成,其逻辑关系如图1所示 b 泵站信息监测子系统应实时采集泵站运行相关信息,通过数据接口与数据分析管理子系统连接泵站信息监测应包括水泵运行状态、,泵房监测参数、阀门状态,远程浏览数据分析管理子系统应包括泵站信息监测子系统所采集的数据,以及供水管网的数据采集与监视控制系统(sCADA)和地理信息系统(GIS)数据管网sCADA的建设应符合CJJ207的有关规定,管网GIS的建设应符合GB/T18578的有关规定数据分析与管理应包括数据存储、数据分类辨识故障分析决策、数据保护优化调度控制子系统应基于数据分析管理子系统的对应类别数据进行实时计算,对泵站内备自动化设备进行智能化调控调度与控制应包括在线调度、离线调度,站内操作,调度控制运行管理贯穿整个系统,应包括安全防护、权限管理,信息管理,设备管理检修管理、电源监控、环境监测、辅助控制优化调度控制子系统管网水泵站内部系站之间水管网用量优化调配优化调度水量预测力模拟数据分数据分析类存储数据分析管理子系统标准数据接口站压力站流量泵站水质站电耗泵站信息监测子系统图城镇供水泵站一体化综合调控系统逻辑关系图 5.1.2泵站信息监测子系统架构泵站信息监测子系统架构应符合下列要求泵站信息监测子系统架构如图2所示,应包括前端设备层、数据采集系统及通讯传输网络,所采集的数据应进人数据分析管理子系统; b 数据采集系统应采集前端设备层的数据通讯传输系统应将数据传送至数据中心 c d 在数据处理完并发布后,可通过移动应用客户端或网页访问远程查看信息监测系统的数据
GB/T38057一2019 数据分析管理子系统泵站信息监测子系统前端设备数据采集系统通讯传输网络用户管理泵站压力计有线设备管理泵站流量计无线报警管理水泵电光纤机控制器图2泵站信息监测子系统架构示意图 5.1.3数据分析管理子系统架构数据分析管理子系统架构应符合下列要求数据分析管理子系统应对系站监测信息子系统采集的数据、管网sCcADA和GIS数据进行分 a 析管理,架构如图3所示; 数据分祈应用数据分类管理泵站信息监水力模型数据库测子系统智他分析门户语用水量数据库及集管网sCADM 成软系统件包心智能报警系站信息数据库管网GIS 数据分析管理子系统图3数据分析管理子系统架构示意图泵站信息监测数据、管网sCADA数据以及GIS数据应通过数据接口上传至数据中心,然后 b 根据不同用途将数据进行分类存储分类数据应通过语义层与数据分析模块连接,进行数据辨识,故障分析决策,并将报警信息存储于分类数据库;
GB/38057一2019 d 数据分析管理子系统应通过数据接口与优化调度控制子系统连接,为调度控制提供所需的分类数据,并将调度方案存储于数据库中 5.1.4优化调度控制子系统架构优化调度控制子系统架构应符合下列要求泵站优化调度控制子系统架构如图4所示,可分为输人输出接口、调度数据库、调度预案库、调 a 度模型库和决策控制模块调度数据库调度模型库调度操作界面管网水力模型静态数据库用水量输入输出接口预测模型泵站之间优调化调度模型度决策控动态数据库预制模块泵站内部水泵库组合优化模型图4泵站优化调度控制子系统架构示意图 b 系统决策数据输人和输出应采用自动或人工方式调度数据库建立在数据分析管理子系统的基础上,应包括静态数据库和动态数据库管网的水力模型物理数据应存储于静态数据库,与调度相关的阀门水泵等设备信息、日用水量、时用水量数据、监测点数据,水池水位等信息应存人动态数据库调度预案库用于存储泵站调度预案,包括日常调度预案、节假日调度预案、突发事件调度预案,规划调度预案等,为调度决策方案提供参考调度模型库对调度决策模型统一管理包括管网水力模型用水量预测模型、泵站之间优化调度模型以及泵站内部水泵组合优化模型 f 决策控制模块负责控制数据库数据的输人和输出,调用模型库中的各种方法,协调其他各模块之间的关系 5.2系统功能 5.2.1功能结构城镇供水系泵站一体化综合调控系统的应用功能结构如图5所示,应包括信息监测、数据分析与管理、,调度与控制、运行管理
GB/T38057一2019 系站一体化综合调控系统的应用功能信息监测数据分析与管理调度与控制运行管理安全防护检修管理在线调度水暴运行状态数据存储泵房监测参数数据分类辨识离线调度权限管理电源监控阀门状态故障分析决策站内操作环境监测信息管理远程浏览数据保护调度控制设备管理辅助控制图5城镇供水泵站一体化综合调控系统应用功能结构示意图 5.2.2信息监测通过可视化技术,实现对泵站运行状态等信息的运行监视和综合展示,包括水泵运行状态,泵房监测参数,阀门状态和远程浏览等各监测内容应符合下列规定 a 水泵运行状态,应包括电流、电压、电量、开停状态、水泵出口瞬态压力、机泵控制状态就地、远控)、机泵的运行参数(变频频率,各绕组温度,电机及水泵轴承温度)等; b)泵房监测参数,应包括流量、液位,余氧、pH、浊度、总管运行参数[压力、流量(瞬时、累积)]等; c 阀门状态,应包括节流控制阀的开关或开启度、减压阀的阀后设置、流量控制阀的流量设置等; d)远程浏览,应实现调度中心可远程查看监测系统数据 5.2.3数据分析与管理 5.2.3.1功能结构通过对信息监测子系统采集的数据进行分类管理和综合分析,提供分类报警、故障分析等结果信息,应包数据存储、数据分类辨识、故障分析决策和数据保护 5.2.3.2数据存储数据存储应采用面向服务的体系结构(soA),选取私有云或公有云的部署形式,并提供下列服务及功能: 可快迷部署并进行定制化配置的基础设施即服务(LaaS)的平台; a b 数据服务器能够提供支持业务所需的存储量和运行环境,具备非结构化数据的存储与分析能力,以满足泵房数据的多样性需求;硬件性能满足设备及用户对响应速度的需求;采用分布式架构,便于系统扩容;
GB/T38057一2019 采用弹性网络带宽资源配置,满足设备的数据传输及用户查询、操作的及时性要求; c d 现场设备与服务器的传输采用统一的通信协议及标准化的数据接人格式; 配置防火墙、堡垒机及反向代理服务器将数据主机与外部隔离,并对接人数据进行HTTPS e 认证; f 具备容机恢复机制采用群集,冗余及备份技术,发生硬件,系统或网络故障时,系统应能在可接受的时间内恢复正常运行 5.2.3.3数据分类辨识数据分类辨识对信息监测子系统采集的数据进行分类存储,应包含水力模型数据、用水量数据、水泵运行信息数据等;应具备可疑数据监测功能,辨识不良数据,校核实时数据准确性,并对泵站报警信息进行筛选、分类存储 5.2.3.4故障分析决策故障分析决策包括故障分析和智能报警应符合下列规定: 在泵站事故、保护动作、装置故障、异常报警等情况下,通过分析系站内的事件顺序记录,运行 a 数据等信息,实现故障类型识别和故障原因分析,并给出处理措施; 建立泵站故障信息的逻辑和推理模型,进行在线实时分析和推理,实现报警信息的分类和过 b 滤,为调度中心提供分类的报警简报,并将报警信息及应对建议实时地发送至相关人员手机或电脑终端警报推送采用有应答机制,在收到相关人员确认前,应重复发送 5.2.3.5数据保护数据保护应符合GB/T20273,GB/T29765,GB/T31500的有关规定 5.2.4调度与控制 5.2.4.1 功能结构泵站优化调度控制子系统应具备在线调度和离线调度功能,并能对泵站内设备实行现场和远程操作控制等包含在线调度、离线调度,站内操作和调度控制 5.2.4.2在线调度在线调度主要用于供水泵站实时调度,针对每个时间步长管网中的压力流量的变化及时作出科学决策,在保证供水能力的情况下,满足泵站耗能最小的目标;时间步长应符合CJJ207的有关规定在线调度实施过程应与管网在线水力模型、水量预测模型,泵站优化组合模型,调度预案库、信息监测和数据管理系统等模块协同工作,并结合工单模块、用户水表在线数据模块和用户投诉数据模块,根据当前供水工况进行在线优化调度决策,以指导供水调度工作 5.2.4.3离线调度离线调度主要基于管网离线水力模型,结合历史数据,对未来可能发生的工况制定泵站调度方案对未来时期的调度进行指导离线调度实施过程应对调度类型进行分类,并结合历史数据对用水量和管网工况进行充分评估,以制定合理的调度预案选出的方案存人调度预案库 5.2.4.4站内操作站内操作应符合下列要求
GB/T38057一2019 具备对泵站所有断路器,变频设备及控制运行相关的智能设备的控制及参数设定功能 a b)具备事故紧急控制功能,通过对阀门的控制,实现对故障区域的快速隔离 5.2.4.5调度控制调度控制应符合下列要求支持调度中心对站内设备调控 a b) 支持调度中心对保护装置远控; 按预定调度顺序自动完成一系列调控功能 c 5.2.5运行管理 5.2.5.1功能结构通过人工录人或系统交互等手段,建立完备的供水泵站设备基础信息,实现泵站设备运行、操作、检修工作的规范化应包括安全防护、权限管理、信息管理、设备管理、检修管理、电源监控、安全防护,环境监测和辅助控制 5.2.5.2安全防护安全防护应符合下列要求水锤预防应符合C]/T415的有关规定 a b 水质安全、电气安全应符合CJJ58的有关规定; 供水运行安全、应急处置应符合GB/T32063的有关规定 c d 接收安防等设备运行及告警信息,实现设备的集中监控安全措施应遵循同时设计、同时施工、同时投产等原则随系统建设一并实施 5.2.5.3权限管理权限管理应符合下列要求设置操作权限,根据系统设置的安全规则或安全策略,操作员可访问且只能访问自己被授权的 a 资源 b) 自动记录用户名、修改时间、修改内容等信息; 支持数据加密,通过网络访问数据时.保证系统数据和信息不被窃取和破坏; c d 保证重要数据的不可删除性和不可更改性,宜包括历史图像、历史图片、用户信息、报警信息和操作记录 5.2.5.4信息管理信息管理应符合下列要求泵站自动化运行及维护应符合c58等的有关规定 a 系站自动化运行的标准应根据系站规模来确定中小型系站可实行自动化运行,无人值守;大 b 型泵站宜考虑人员值守 5.2.5.5设备管理设备管理应符合下列要求: 应采用条码标签、RFID标签对设备标识,具有自动跟踪设备精确位置、库存的功能 a D)应对设备实行电子化文档管理,包括设备型号,采购时间、使用年限、设备保修期、供应商信
GB/38057一2019 息、维护人员信息,故障排除过程及故障分析报告 5.2.5.6检修管理检修管理应符合下列要求: a 应具有维修提醒功能,通过统计设备的累计运行工况,提醒运维人员对设备维护 b 系统应具有专家诊断功能,当设备出现异常时,系统自动给出预设的专家级指导解决方案,提供设备检查、维护、故障处理的规范流程 5.2.5.7电源监控采集泵站电源,不间断电源,通信电源等站内电源设备运行状态数据,实现对电源设备的管理 5.2.5.8环境监测对泵站内的温度,湿度、水位等环境信息进行实时采集、处理和上传 5.2.5.9辅助控制实现与视频、照明的联动 5.3应用间数据流向 5.3.1功能结构应用间数据流向应包括下列内容城镇供水泵站一体化综合调控系统包括四类应用功能信息监测、数据分析与管理,调度与控 a 制及运行管理和辅助; 各应用功能间数据流包括内部数据流和外部数据流 b 5.3.2内部数据流 5.3.2.1功能结构四类应用功能应通过数据总线与接口进行信息交互,并将处理结果写人数据服务器内部数据流包括信息监测、数据分析与管理、调度与控制和运行管理 5.3.2.2信息监测信息监测应包括下列内容: 流人数据:联动控制指令; a b 流出数据;实时数据、计量数据等 5.3.2.3数据分析与管理数据分析与管理应包括下列内容: 流人数据:实时/历史数据、状态监测数据、设备基础信息等; aa b 流出数据;实时/历史分类数据、报警简报,故障分析报告等 5.3.2.4调度与控制调度与控制应包括下列内容流人数据;当地/远程操作指令,实时数据,辅助信息等 a
GB/T38057一2019 b 流出数据:设备控制指令 5.3.2.5运行管理运行管理应包括下列内容: 流人数据:联动控制指令、用户信息、设备操作记录、设备铭牌等， a D)流出数据:辅助设备运行状态信息、设备台账信息、设备缺陷信息、操作票和检修票等 5.3.3外部流数据四类应用功能应通过数据通信系统与调度控制中心及其他主站系统进行信息交互外部信息流应包括下列内容 a)流人数据;远程浏览与控制指令; D)流出数据:实时/历史数据、调度方案、监视画面、设备基础信息、环境信息、报警简报、故障分析报告等 6 系统配置 6.1功能结构系统配置应包括硬件和软件,其中硬件配置中应包含但不限于信息监测系统设备、泵站调度系统设备和辅助应用设备;软件配置应包含但不限于操作系统、数据库软件和应用软件 6.2硬件配置 6.2.1信息监测系统设备信息监测系统设备应符合下列要求流量计应满足GB/T17288的有关规定; a 压力计应满足GB/T18806的有关规定; b 水位传感器应满足GB/T15478的有关规定 c d 余氯仪应满足GB/T5750.11的有关规定; 浊度仪应满足JG880的有关规定 6.2.2泵站调度系统设备泵站调度系统设备应符合下列要求 PLC应满足GB/T15969.2的有关规定; a b 变频器应满足GB/T12668.2的有关规定; 断路器应满足GB/T14048.1的有关规定; d 不间断电源应满足GB/T7260.3的有关规定; 人机界面应满足GB/T4205的有关规定机柜应满足GB/T7251.1,GB/T11022,GB/T31846的有关规定 6.2.3辅助应用设备辅助应用设备应符合下列要求摄像头应满足GB20815的有关规定; a b 硬盘录像机应满足GB20815的有关规定; 10
GB/T38057一2019 门禁监控应满足GB/T50314、GB50016、GA/T75、GB50150,GB50062,GB50174 G;B50057等的有关规定 d 火灾报警器应满足GB4715的有关规定; 网络信息安全设备应满足GA/T1177的有关规定 6.3软件配置主要系统软件包括操作系统、历史/实时数据库软件和应用软件等,配置应符合下列要求操作系统应采用windows、LINUX或UNIX操作系统; a b 采用历史数据库软件,提供数据库管理工具和软件开发工具进行维护,更新和扩充操作采用实时数据库软件,提供安全、高效的实时数据存取,支持多应用并发访问和实时同步更新 c d 应用软件采用模块化结构,具有良好的实时响应速度和稳定性、可靠性、可扩充性

城镇供水泵站一体化综合调控系统GB/T38057-2019

城镇供水是现代城市建设的重要组成部分，而泵站作为城镇供水的核心设施之一，其安全、稳定运行对城市居民的生产生活至关重要。因此，如何保证泵站的正常运行，提高供水水质、水量与能源利用率等问题已成为当前城镇供水领域的研究热点。城镇供水泵站一体化综合调控系统应运而生。

1. 系统结构

城镇供水泵站一体化综合调控系统主要由以下几个模块组成：

（1）数据采集模块：通过传感器或计量仪表等设备，实时采集泵站内各种物理量、化学参数等数据。
（2）控制中心模块：负责综合处理、分析、计算采集到的泵站数据，实现对泵站设备的监测、控制与调度。
（3）通信模块：将控制中心与各个泵站内的数据采集单元相连，完成数据的传输与共享。
（4）应用系统模块：以城镇供水为核心，集成多种智能化应用程序，如远程监测预警、故障诊断、智能调度等。

2. 系统特点

城镇供水泵站一体化综合调控系统具有以下特点：

（1）全面实现泵站设备的自动化、智能化管理，提高了运行效率与稳定性。
（2）采用分布式控制架构，具有较高的可扩展性和应用灵活性。
（3）实时性好，能够在最短时间内检测到设备运行异常并进行处理。
（4）具有良好的用户交互性，通过图形化界面，易于操作与管理。

3. 应用效果

城镇供水泵站一体化综合调控系统的应用效果显著，主要表现在以下几个方面：

（1）实现泵站设备的自动化、智能化管理，提高了设备运行效率与稳定性，同时也降低了运行成本。
（2）优化泵站运行方式，提高供水水质、水量与能源利用率，节约了能源和资源。
（3）提升了泵站设备的监测能力，及时发现并处理设备故障。

综上所述，城镇供水泵站一体化综合调控系统符合GB/T38057-2019标准，具有较高的可靠性和应用价值，在城镇供水泵站一体化综合调控系统符合GB/T38057-2019标准，具有较高的可靠性和应用价值，在城镇供水领域得到广泛应用。未来随着技术的不断更新迭代，该系统将会变得更加灵活、智能化，为城市供水运营带来更多便利与高效。