兴安电气抓两化融合贯标促创新中心建设（六）

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安徽兴安电气设备股份有限公司自运行两化融合管理体系以来，领导重视、全员参与、创新联动，整合原来的技术中心，工程中心与公司的研发中心、“钱忠宝创新工作室”为创新中心，同时整合联盟单位的技术资源和优势，将产学研落到实处，不断强化公司主打产品的核心技术优势。尤其是公司全力运行两化融合管理体系以来，“兴安创新中心”的研发创新工作一方面为主导产品的生产智能制造进行技术服务，另一方面积极开发高技术含量的新产品，使主要产品--供水设备的技术含量一直处于国内领先水平，其创新思路具有行业领先或示范效应---联盟成员创新、全员创新。近期重点研发项目有：

连载六：

（6）基于一种新型安全冗余供水设备的智能化系统

随着城市化进程的不断加深加快，居民的饮用水安全问题更多、更广泛的凸显出来，为了解决城市供水“最后一公里”的安全问题，我公司利用当下先进的3S、互联网+、图像识别、大数据、云计算等技术，采用网格化管理思想，以“二次供水一张图”的方式来进行系统组网。同时结合我公司多年的数据积累，对各类供水数据进行深度挖掘，搭建安全供水优化控制模型，通过BIM+GIS的模式进行建模，BIM做为基础数据的载体，结合水动力模型对二次供水系统进行模拟，这一技术结合在国际处于领先水平。不断优化核心安全控制算法，将该算法移植固化到CPU中，实现软硬件安全冗余，逐步建立基于一种新型安全冗余供水设备的智能化系统，该系统能够对供水过程中的故障、水源安全威胁等安全动态过程进行预判、预警，现场检测到的供水压力、电力参数、水质参数等实时传输至兴安云平台，通过核心安全控制算法和安全优化控制模型，产生预判、预警信息，当预警参数接近预警值时，系统自动提醒相关人员采取预防措施。当预警参数超过阈值时，系统自动产生预警信息发送给相关管理人员，并提供相应的解决方案，同时现地设备强制停机，停止供水，进而保障用户的供水和用水安全，以上只是简单介绍了该系统的功能，现在分点叙述该系统的创新点。系统网络架构如下图所示。

1、管理安全

本系统按照“统一规划、统一平台、统一接入、统一建设、统一维护”的原则进行云存储组网，根据网格化管理思想，依托3S(RS、GIS、GPS)、基站定位、云计算、物联网、大数据、移动通信网等技术，建设全区集中的供水安全管理信息智能化系统，面向各级领导、工作人员、社会公众提供不同层次、不同纬度、不同载体的查询、上报和管理系统，实现静态展现、动态管理、常态跟踪，做到量化管理、直观展现、方便使用，满足“看得见、叫得应、用得好”的用户需求。

在二次供水泵房设立周界联网报警系统，该系统利用射频技术、人脸识别技术进行安全侦测，当有相关人员接近泵房时，系统自动输出I/O信息点，上传至云平台，平台自动提醒有人进入泵房区域，同时人脸识别系统自动启动，进行移动侦测，与图像识别数据库中存储的图像信息进行比对，经比对为非管理人员时系统就地产生声光报警信号，同时在第一时间自动产生报警信息发送至管理人员和公司相关技术人员，在平台GIS界面上产生红色告警闪烁信号，以及语音报警信号，同时利用GPS自动定位技术直接标定泵房的位置信息。在现地设备层面最大程度上加大供水设备的安全管理力度，用科技手段为安全供水保驾护航。

另外在应用系统管理方面，我公司也有自己的创新点。

1.1权限控制

系统采用单点登录的模式，通过口令对用户登录进行身份验证，并根据用户的权限配置办公界面。对于安全性要求较高的用户验证，将登录用户与MAC地址绑定，从而使得固定的用户名只能在某一台主机上进行登录，防止用户名和密码被盗窃。保证相应权限的用户只能调度相应的功能模块，防止越权访问。

1.2数据加密

系统对关键敏感信息（如用户口令，数据交换文本等）都进行加密处理，将加密后的密文在网络中传输，并由接收方解密后分析原始数据。对于用户口令等信息，直接将密文在数据库中存储，保证了数据库存储层的安全性。

1.3日志及安全审计

系统具有日志管理及安全审计功能，能够详细记录用户的操作过程，生成用户操作的日志文件。安全审计信息是电子举证的重要手段，能够用于追查网络攻击和泄密行为。另外，通过数据库管理系统本身的审计功能，在SQL语句层面上记录数据库变化的过程，辅助追踪其他方式的数据库越权操作行为。

2、水质安全

常规的水质监测采用传感器和化学试剂方式进行水质监测，这两种方式的精确度和操作方便性不是太高。我公司采用先进的图像识别技术进行水质监测，,主要由监控容器、图像采集模块、图像数据预处理模块、背景提取和目标检测模块、控制模块和远程预警传输模块等组成。对水源和二次供水的水质进行全面监控，同时实时将水质参数传输至云平台，为水质分析和预警提供数据支撑。

水质处理和预警控制算法在接收实时数据后，一方面进行云存储，上报至监管部门，另一方面进行数据挖掘分析，将分析结果反馈至安全供水优化控制模型，进行相关输出，当超过预警值时进行告警和强制停机处理，保障饮水安全。

同时系统会根据公司大数据平台进行分析，分析水质变化拐点，进行水质安全预测，同时通过模型计算受影响区域，根据水质污染等级采取相应应急预案，同时第一时间通知相关管理人员，在GIS管控平台上进行红色闪烁告警展示，并发出声光报警信号。

3、设备运行安全

为了最大程度上保障设备的安全运行，我公司根据二次供水核心部件（软件和硬件）的实际需求，采用设备控制CPU自冗余+云端灾备的方式构建设备的安全运行模式，当设备控制CPU故障时，系统自行无缝热备切换CPU，实现核心部件故障“零停机”运行，这是对硬件设备的安全运行保障。当设备的软件系统由于不可预见因素出现故障时，云端存储的灾备系统自动对设备软件进行远程更新，将软件控制系统自动恢复至正常运行状态，通过软硬件相结合的方式，真正实现二次供水系统7*24小时正常健康的运行，最大程度上满足用户的供水需求。

同时我公司开发了自储式安全供水模块，当供电系统出现故障时，该模块自动启动，保障设备的核心控制CPU、通信链路、信号采集系统、水质监测系统的正常运行，同时将故障信号第一时间传输至云平台，以声光报警的形式提示系统管理人员，以短信或IP电话的形式通知相关物业管理人员，以最有效的方式传输故障信息、提出解决故障的方案，当故障解除时，系统以最安全的参数自动运行，直至满足用户的供水需求，真正实现不间断供水。

4、运维安全

项目的开发建设固然重要，但是后期的运维管理也是非常重要的。我公司开发的基于一种新型安全冗余供水设备的智能化系统主要由底层采集硬件、视频监控部件、网络传输部件、IaaS(云基础架构)、PaaS（云服务支撑平台）、PC端、移动APP、门户网站、公众号等组成，为运维安全奠定基础。

每一个运维人员都要安装移动APP，通过GPS系统进行定位，在GIS“一张图上”实时显示运维人员的位置。当有设备出现故障时，由于设备CPU自带有故障自诊断、自处理、自恢复模块，可以在第一时间恢复供水，当设备无法自行解除故障时，系统会根据运维人员的位置自动派单给就近的运维人员，通过手机APP进行提示，显示故障设备的位置、故障信息、及初步解决方案，同时规划好最佳的前往路线，在最短的时间内解除故障，恢复正常供水，最大程度的缩短运维时间，提高运维效率。

（学富 王倩 贤平）