1、方案背景與目標

依據國家加強和改善居民二次供水建設與管理的政策性指導意見，接管中間層，做好二次供水工作成為行業趨勢。

隨著深圳城市規模的不斷擴張與人口的持續增長，二次供水需求日益龐大且對穩定性要求極高。傳統的二次供水泵房分散管理模式弊端盡顯：依賴大量人力、物力，效率卻十分低下。在人力成本不斷攀升的當下，傳統管理方式運營成本愈發高昂。

為提升二次供水質量，保障供水安全，滿足用水需求，基于無人值守的二次供水泵房數智化運維集中管控平臺解決方案應運而生：建立一個全面、系統和智能的無人值守二次供水泵房智慧管理平臺，借助先進技術革新傳統管理模式，解決區域發展不均衡、管理服務標準不統一、數字化建設不全面、業務協同不高效的問題，為城市供水保駕護航。

2、方案詳細介紹

（1）方案解決的具體問題

基于無人值守的二次供水泵房數智化運維集中管控平臺解決方案核心解決了傳統分散式人工管理模式下的四大痛點：

痛點1：二供運營人工依賴

通過使用智能物聯網關設備取代傳統的組態軟件取數方式，實現二次供水泵房海量數據實時采集與計算，數據穩定性與安全性更佳，實現數據集中高效管理；結合視頻監控、智能識別與工單分配，以線上自動巡檢徹底轉變了依賴人工頻繁現場巡查的傳統模式，顯著減少了人力、交通及管理支出。

痛點2：“被動搶修”

通過物聯網技術對泵房運行、水質及安防等狀態進行實時監測，結合7×24小時智能分析與分級報警機制，推動管理模式從“被動搶修”升級為“主動預警”。此舉解決了傳統模式下“事后應對”響應效率低的問題，顯著增強了供水安全保障能力，有效預防水池污染、設備故障及管道爆裂等風險。

痛點3：統一管理

將區域內的所有泵站統一整合到基于微服務架構開發的智能水務平臺中，實現一屏監控全局的集中化、精細化管理。運維人員可遠程操作（例如水泵啟停），從而大幅提高了管理效率和調度響應能力。

痛點4：設備維護與節能降耗

通過大數據分析及二供節能控制器為設備預防性維護、能耗優化、泵組運行策略提供科學依據，輔助管理者做出最優決策，延長設備壽命，實現節能降耗。

（2）項目技術路線

1）頂層規劃

本方案采用云原生統一技術底座作為頂層設計，旨在通過現代化的技術架構實現系統的靈活性、可擴展性和高可用性。

云原生技術底座集成了容器化、微服務、持續集成/持續部署（CI/CD）等關鍵技術，為系統提供強大的支撐能力。

容器化技術：利用Docker等容器化技術，將應用及其依賴打包成獨立的容器，實現應用快速部署和資源隔離。

微服務架構：采用微服務架構將系統拆分為多個小型服務，每個服務獨立開發、部署和擴展，提高系統的可維護性和彈性。

CI/CD流程：建立自動化構建、測試和部署流程，確保代碼變更能夠快速、安全地集成到生產環境中。

2）實現的技術路徑

①系統架構設計：

采用前后端分離架構，前端使用Vue.js現代前端框架，后端使用Spring Cloud等微服務框架。

數據庫設計采用分布式數據庫解決方案，如MySQL Cluster分片集群，確保數據的高可用性和可擴展性。

②物聯網平臺集成：

集成多種物聯網協議（如MQTT、CoAP等），實現與不同品牌和型號的泵房設備無縫對接。

③AI及大模型應用：

集成機器學習算法，對設備故障、視頻圖像等內容進行預測性維護、算法分析，提前發現并解決設備潛在問題，識別視頻圖像如：水箱人孔、地面積水、泵組溫度等現場狀態實時分析。并通過大模型實現智能問答和智能問數功能，提升用戶體驗。

（3）方案技術亮點

基于“運營、管理、服務”三位一體化的思路，平臺采用云原生架構，通過物聯網、大數據、AI、數字孿生、DeepSeek大模型等技術，實現業務的智能監測、智能分析、智能決策、智能推薦、智能聯動和上下游協同，支持多場最應用，助力二次供水的智能化轉型。

支持Modbus、MQTT、OPCUA等30+工業協議，兼容各類水泵傳感器、PLC設備等多源異構數據采集，適配老舊泵房改造與新建智慧泵房場景。集成DeepSeek、視覺AI等大模型算法，實現數據異常檢測、設備故障預測、能耗優化等功能。降低人工干預成本。

在性能指標上，如下：

1）單節點支持 10萬+測點的數據采集；

2）實時監測數據 秒級采集(1-10秒)；

3）并發能力可覆蓋 400座泵房；

4）能耗分析數據 分鐘級采集(1-5分鐘)。

在功能實現上，具有以下特點：

1）多維展示運行狀態

將生產控制、綜合安防等運行管理系統的數據信息進行整合對接，綜合展示泵房的運行態勢、檔案信息、設備狀態等內容

2）主動發現異常事件

實現二次供水泵房的遠程巡查和智能監管，主動發現設備溫度異常、泵房地面積水、水箱人孔未關閉等異常情況

3）完善安全防范設施

實現二次供水泵房的遠程巡查和智能監管，主動發現設備溫度異常、泵房地面積水、水箱人孔未關閉等異常情況

4）遠程靈活啟閉配套設備

根據二次供水泵房內部的人員數量、環境濕度、環境溫度等動環信息，遠程靈活調整燈光、除濕機等配套設備的啟閉狀態

在技術實現上，具有以下特點：

1）系統自研，避免版權糾紛，系統自主可控；

2）純云原生架構，可根據業務需求快速開發系統新功能和擴展用戶應用，實現更快的系統迭代升級；

3）通過配置報警規則，首頁顯示報警，可實現泵房各類異常事件持續監測、自動報警的全流程，報警更快捷；

4）線下和線上運維計劃制定更易用更自動化，自動生成運維任務和運維工單，業務流程操作簡便，提升工作效率；

5）線上巡檢功能設計考慮AI視頻識別和數據自動化分析判斷應用，實現更高程度的自動化、智能化巡檢應用；

6）融合基于大模型DeepSeek等搭建的二供智能體助手，實現二供系統自然語言的智能問答和智能問數。

（4）方案應用場景和運行實例

平臺上線后，應用場景如下：

1）海量泵房穩定接入平臺

主要如下：數量大：3000+的泵房接入，30多個品牌的設備接入，包括主流設備廠家如威派格、三利、格蘭富、杜科、南方、熊貓、賽萊默、凱泉，以及其他非主流品牌等。解決了運維管理效率低

2）基于平臺支撐，實現了以下高效管理運維架構：

公司設置總平臺，負責全市泵站的運行監督和調度功能，主要作為事故預警的后備和對子平臺的督辦工作。 各區設置子平臺，由各區負責人負責，對各泵站遠程巡檢，和運維調度，運行記錄，協助調試，檔案管理等。

平臺運行實例如下：

1）運行態勢監管

①　運行態勢監管-運行態勢看板

基于地圖直觀展示區域內二次供水泵房的分布情況和運行態勢，包括泵房數量、設備情況、巡檢任務、安全事件等內容，支持泵房快速檢索和圖層切換，當有數據超限或者安全事件發生時，對應泵房高亮顯示。

②　設備狀態監測-溫度監測

熱成像測溫設備安裝在泵機組正對面和控制柜內部進行運行溫度的實時監測，通過設置溫度閾值的方式主動發現設備運行溫度過高等危險情況，通過熱成像畫面進行溫度異常位置快速定位，保障泵房設備安全運行。

③  設備狀態監測-外圍傳感器

通過對泵組、水箱蓋等設備運行中的重要參數（開關狀態、振動、溫度等）信息進行采集、篩選、傳輸和數據智能分析，預知設備運行故障，確定故障性質、部位和起因，并且預報設備故障的程度和劣化趨勢，從而提高生產過程的連續性、可靠性和安全性。

④　錯峰調蓄控制系統

可以通過配合平臺軟件，對水箱高低液位管理，支持水箱液位和進水閥門的聯動控制。對水箱液位進行實時監測，當水箱液位高于高警戒液位，則自動控制關閉進水閥門，當水箱液位低于低警戒液位，自動控制開啟進水閥門，有效降低水箱水齡。通過開關閥時間設置，可進一步控制每天的蓄水時間，開關閥時間可根據每天的用水規律進行設置，在高峰期前完成蓄水，實現錯峰調蓄。錯峰調蓄后，水箱進水量峰值可節約6.7%~13.4%，從而提升用水安全與水質保障

2）泵房安全防范

二次供水泵房的重點防范部位包括出入口、室內和調蓄水箱，其中出入口需要建設視頻監控和出入口控制能力，室內需要建設視頻監控、入侵報警和緊急報警能力，調蓄水箱需要建設實體防護設施，同時泵房本地的視頻監控存儲設備按照至少保存90天進行配置。

3）泵房智能巡查

①　人工現場巡查

中心二次供水管理平臺將巡查任務下發至泵房巡查人員的手機App，現場人員按照要求上報數據、圖片、影像等現場情況和異常處理結果。

②　視頻遠程巡查

巡查人員通過查看現場視頻即可完成巡查，提高任務完成效率，減少現場巡查投入的人員和車輛，同時提供現場抓圖便于生成巡查報告和成效復核。

③　AI智慧巡查預警

通過地面積水識別、水箱人孔啟閉檢測、預警燈閃爍檢測、柜門啟閉檢測等AI智能算法實現二供泵房的24小時常態化管理，智能識別和主動上報異常情況，提升巡查工作的智能化和少人化水平，保障二次供水工作不受影響。

3、代表性及推廣價值

（1）方案代表性：

該方案是智慧水務領域二次供水智能化轉型的典型范例，集中體現了“技術融合+模式創新”的行業發展方向。技術上，以云原生架構為底座，整合物聯網（30+工業協議兼容）、大數據（預防性維護/能耗分析）、AI（視頻識別/故障預測）、大模型（DeepSeek智能體助手）等前沿技術，實現“數據采集-智能分析-精準決策-閉環運維”的全鏈路智能化，代表了當前二次供水領域的最高技術集成水平；模式上，構建“運營-管理-服務”三位一體體系，采用“總平臺+子平臺”分級管理架構，解決了傳統分散式管理的痛點，為行業提供了“無人化集中值守”的標準化管理模式參考。

（2）推廣價值：

1）解決行業共性痛點：針對二次供水領域普遍存在的“人工依賴重、被動搶修多、統一管理難、能耗效率低”等共性問題，方案通過智能物聯網關取代傳統組態取數、7×24小時智能預警取代被動搶修、云原生平臺實現統一管控、大數據分析實現預防性維護與節能，提供了可復制的解決路徑，覆蓋老舊泵房改造與新建智慧泵房等多種場景。

2）可復制性強：方案已通過3000+泵房、30+品牌設備（含主流與非主流）的大規模驗證，支持“組態+物聯網”多種接入方式，適配不同地區、不同設備品牌的二次供水系統，無需大量定制化改造即可快速部署。

3）效益顯著：運行數據顯示，方案可顯著降低人力成本（線上巡檢替代人工巡查）、提高響應效率（異常事件自動報警與快速定位）、實現節能降耗（能耗分析指導設備優化，節能6.7%-13.4%），同時提升供水安全保障能力（主動預警預防水池污染、設備故障等風險），經濟與社會效益突出。

4）技術與模式創新可推廣至同類場景：其“云原生+多協議兼容+AI大模型”的技術架構，以及“分級管理+智能運維”的模式，可推廣至城市排水、供熱、燃氣等同類公用事業領域，助力傳統公用設施的智能化升級。