物業(yè)小區(qū)泵站監(jiān)控管云服務(wù)平臺

李玉琳，吳光軍*，檀晨，魏方方

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物業(yè)小區(qū)泵站監(jiān)控管云服務(wù)平臺

李玉琳1，吳光軍2*，檀晨3，魏方方2

(1. 山東山青物業(yè)管理研究院，山東濟南，250014；2.北京中控訊智能技術(shù)研究院有限公司，北京昌平，102249；3.安徽中控儀表有限公司，池州市能源監(jiān)控優(yōu)化挖掘工程技術(shù)研究中心，安徽池州，247100）

針對物業(yè)小區(qū)生活水泵房日常管理及集團物業(yè)對各個物業(yè)小區(qū)泵站管理現(xiàn)狀的研究，如巡檢不及時，監(jiān)控不到位，設(shè)備運維管理不及時，跑冒滴漏嚴重、資產(chǎn)優(yōu)化管理等問題，通過物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等手段，搭建了物業(yè)小區(qū)泵站監(jiān)控管云服務(wù)平臺。本文重點闡述了物業(yè)小區(qū)泵站管理的現(xiàn)狀以及云服務(wù)平臺的系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)功能。通過采用一個集團云服務(wù)平臺、多個物業(yè)中控室監(jiān)控中心客戶端以及智巡檢App的模式，全面的監(jiān)控管物業(yè)小區(qū)泵站的運行狀態(tài)，有效地提高物業(yè)管理公司的運維效率和管理水平，同時，也為提高業(yè)主的滿意度提供了保障。

物業(yè)小區(qū)；泵站監(jiān)控；云服務(wù)平臺；App

引言

物業(yè)行業(yè)回歸基礎(chǔ)服務(wù)，利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)手段，互聯(lián)網(wǎng)的思維，實現(xiàn)物業(yè)的信息化管理，在物業(yè)小區(qū)日常管理中，生活水泵房泵站是最每個物業(yè)項目必備的生產(chǎn)設(shè)施，其管理水平直接關(guān)系到業(yè)主的切身利益和物業(yè)公司的服務(wù)質(zhì)量。因此，生活水泵房的巡檢是物業(yè)工程人員的重中之重。目前多采用人工定時巡檢的方式檢查泵站運行，但由于人工巡檢的局限性，如例行檢修、巡檢不及時、人工誤讀參數(shù)、水泵機組運行狀況無法實時監(jiān)控、電耗無法實時統(tǒng)計等問題，從而導(dǎo)致水泵信息讀取不及時或者不準確，甚至水泵突停時給業(yè)主帶來不必要的麻煩。

確保二次供水設(shè)施安全可靠運行，針對物業(yè)小區(qū)泵站信息化建設(shè)的現(xiàn)狀，需要建設(shè)泵站智能監(jiān)控管服務(wù)系統(tǒng)平臺。通過信息技術(shù)與泵站運行的融合，圍繞泵站運行管理，最終實現(xiàn)泵站無人值守，達到提高物業(yè)管理效率，節(jié)省運營成本，優(yōu)化物業(yè)資產(chǎn)的目的。

1 系統(tǒng)建設(shè)目標

物業(yè)小區(qū)泵站監(jiān)控管云服務(wù)系統(tǒng)是通過傳感、射頻、通訊、與計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)組合，對全國物業(yè)小區(qū)泵站的環(huán)境、設(shè)備、人員等對象進行全面感知；實現(xiàn)物業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)信息在生產(chǎn)指揮中心及生產(chǎn)控制中心的集中管理和控制；搭建規(guī)范、統(tǒng)一的設(shè)備數(shù)據(jù)采集、分析和運維平臺；支持物業(yè)生產(chǎn)過程管理，提供物業(yè)生產(chǎn)的實時分析優(yōu)化，進一步提高物業(yè)生產(chǎn)決策的及時性、準確性、智能化。

物業(yè)小區(qū)泵站云服務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)的目標:

1) 設(shè)備工況實時監(jiān)控，及時保障小區(qū)泵站安全供水；

2) 設(shè)備運行工況診斷、參數(shù)優(yōu)化，節(jié)能降耗；

3) 設(shè)備在線預(yù)警，優(yōu)化設(shè)備保養(yǎng)制度，降低運維成本；

4) 智能移動巡檢，提高物業(yè)管理水平；

5) 設(shè)備監(jiān)控管云服務(wù)中心，實現(xiàn)物業(yè)資產(chǎn)優(yōu)化。

2 系統(tǒng)方案

物業(yè)小區(qū)泵站智能監(jiān)控管服務(wù)系統(tǒng)通過對水泵房的環(huán)境、泵及管線壓力、流量，液位、頻率、水耗、電耗等水泵機組運行參數(shù)的監(jiān)控，多個泵站系統(tǒng)信息的采集處理，實現(xiàn)泵站監(jiān)控、運維管理、設(shè)備管理、診斷預(yù)警、數(shù)據(jù)挖掘、智能App、綜合評價等功能，最終實現(xiàn)泵站運行的精細化管理，了解泵站運行能耗、效率、運行工況，提升物業(yè)管理的水平和效率。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。

2.1 物業(yè)小區(qū)泵站運行物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

物業(yè)小區(qū)泵站運行物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要滿足泵站運行的日常生產(chǎn)運行、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)監(jiān)控、設(shè)備管理、報表展示等需求。對于目前物業(yè)運行現(xiàn)狀分析中所反映出來的不足和存在的問題，主要立足于解決如下泵站運行問題：（1）快速了解泵站運行概況：顯示泵站運行狀況、流量、壓力、溫度、液位變化情況；（2）及時提供故障報警和預(yù)警：報警和預(yù)警信息自動通知相關(guān)人員及時處理；（3）自動生成泵站運行報表：自動生成、存儲、查詢小區(qū)、站、設(shè)備的相關(guān)生產(chǎn)報表，自動繪制相應(yīng)曲線；（4）自動控制生產(chǎn)過程：關(guān)鍵生產(chǎn)過程實現(xiàn)閉環(huán)控制、提高泵站運行的可靠性和穩(wěn)定性；（5）定時完成物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)自檢：對網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、現(xiàn)場儀表等數(shù)字化設(shè)備定時自動巡檢和故障原因定位。

通過物業(yè)小區(qū)泵站運行物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建立，可同時對多個遠程現(xiàn)場的系統(tǒng)進行監(jiān)視和控制，采用遠程通訊方式，及時了解遠端運行情況并可迅速做出處理，提高工作效率，保證供水服務(wù)質(zhì)量。

圖 1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.1.1 工況采集和控制子系統(tǒng)

一個標配的物業(yè)小區(qū)生活水泵房應(yīng)有配套的設(shè)備設(shè)施: 水泵、水箱、電機、管道、控制柜、污水池閥坑等。需要采集數(shù)據(jù)有：泵房環(huán)境溫濕度、通風(fēng)、采光；水箱液位、泵站壓力、出口管道流量、泵房污水池液位監(jiān)控、電機電參、振動加速度、變頻器運行頻率等。

（1）水箱液位檢測

通過水箱液位的檢測，實現(xiàn)泵站的開啟關(guān)閉狀態(tài)判斷、水箱水的溢出判斷、水箱進水狀態(tài)的判斷。

本系統(tǒng)采用不銹鋼磁翻板液位計。液位計數(shù)據(jù)采集并傳輸至智能數(shù)據(jù)采集控制柜，并配有單光柱顯示儀表，物業(yè)人員可直接參考單光柱顯示儀表參看水箱液位高度。

（2）泵站壓力檢測

通過泵站壓力的檢測，實現(xiàn)泵站的開啟關(guān)閉狀態(tài)判斷、水壓檢測、電機運行狀態(tài)監(jiān)測、跑冒滴漏檢測。

物業(yè)小區(qū)水泵房內(nèi)恒壓供水設(shè)備泵站壓力檢測采用的是遠程壓力表，通過將遠程的壓力轉(zhuǎn)化為電信號，再直接與變頻器相連，控制泵站的恒壓供水。

（3） 管道出口流量監(jiān)測

通過管道出口流量的檢測，判斷水泵的運行狀態(tài)，以及根據(jù)進口流量判斷跑冒滴漏。通過檢測泵站管道的瞬時流量大小、月累計流量大小，并結(jié)合泵站壓力、電耗等信息綜合分析泵站運行效率、判斷水泵的運行情況。

（4）泵房溫濕度檢測

教育學(xué)家杜威說，學(xué)校首要責(zé)任是給孩子提供一個簡化的環(huán)境，以排除社會環(huán)境中丑陋現(xiàn)象對兒童的影響。面對社會功利化的競爭環(huán)境，家庭和學(xué)校更應(yīng)當(dāng)正確引導(dǎo)孩子的競爭意識。兒童的價值體系還沒有健全，對于競爭概念的判斷不清晰，所謂的競爭意識也是我們強加給孩子的，如果因為“比較”、因為“競爭”，他們心里容不下比自己強的伙伴，這算不算一種心理缺失？

泵房溫濕度的檢測，主要用于對各個泵房的泵站運行狀態(tài)對比提供基礎(chǔ)環(huán)境平臺。本系統(tǒng)采用帶有RS485傳輸?shù)氖覂?nèi)溫濕度傳感器，并最終將數(shù)據(jù)傳輸至智能數(shù)據(jù)采集控制柜并上傳。

（5）泵房污水池液位檢測

泵房污水池主要保證泵房設(shè)施設(shè)備的安全，因此，檢測污水池的高液位，確保泵房設(shè)施設(shè)備的安全是十分必要的。

（6）電機電參測量

電機電參的檢測主要包括電機的三相電壓、三相電流、功率因數(shù)以及電機的電耗。通過電機電參數(shù)據(jù)的采集，結(jié)合泵站壓力、出口管道流量，可判斷電機的運行狀態(tài)及能耗狀態(tài)，實現(xiàn)泵站的工況診斷和預(yù)警報警。

（7）泵機組振動檢測

通過加裝振動加速度傳感器檢測水泵電機組的振動加速度，能實時的監(jiān)控電機和水泵的震動狀態(tài)，結(jié)合電機電參等信息，應(yīng)用小波分析法進行泵機組的運行工況預(yù)警，可綜合制定科學(xué)的水泵和電機的保養(yǎng)制度，延長大小保養(yǎng)的周期，減少機組停泵次數(shù)和時間。

（8）變頻器運行頻率檢測

通過對變頻器運行頻率的檢測，結(jié)合出口管道流量、電機電參、泵站壓力等綜合因素，分析判斷泵站運行效率及泵站運行效率，并根據(jù)這些因素判斷電機等設(shè)備的保養(yǎng)運維。

（9）泵站數(shù)據(jù)采集控制柜

泵站運行物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集根據(jù)物業(yè)小區(qū)的實際情況，由用戶選擇采集信息，主要包括：水箱液位、泵站壓力、出口管道流量、泵房溫濕度、泵房污水池液位監(jiān)控、電機電參、振動加速度、變頻器運行頻率等，因此，泵站數(shù)據(jù)采集控制柜的選型也根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的類別不同而有所不同。

2.1.2 數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)

針對泵站智能數(shù)據(jù)采集控制柜數(shù)據(jù)的采集和信號的傳輸，由于生活水泵房的建設(shè)多建在地下一層的區(qū)域，從而給數(shù)據(jù)的采集和傳輸帶來了一定的困難。本系統(tǒng)結(jié)合物業(yè)小區(qū)現(xiàn)場的情況，優(yōu)先采用無線GPRS/CDMA/3G/4G，或利用光纖與物業(yè)已有的互聯(lián)網(wǎng)接入，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集信息的上傳；對部分地方既無GPRS//CDMA/3G/4G信號，又無互聯(lián)網(wǎng)的，可采用延長天線的方式增強信號或在現(xiàn)場安裝信號放大裝置進行信號傳輸。系統(tǒng)拓撲圖如圖2所示：

圖2 泵站運行物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)拓撲圖

2.1.3 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備管理子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)主要包括物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理主要包括對于網(wǎng)絡(luò)拓撲、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)健康狀態(tài)、節(jié)點健康狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)信道、節(jié)點功能配置、網(wǎng)絡(luò)時間同步、網(wǎng)絡(luò)安全等的管理。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理主要是負責(zé)對網(wǎng)絡(luò)化的壓力儀表、流量計、液位計、攝像頭、DTU、RTU、路由等物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的狀態(tài)和運行情況的監(jiān)控。通過對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備的監(jiān)控管理，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的“即開、即入、即管、即用”功能。該子系統(tǒng)的功能設(shè)計如圖3所示。

圖 3 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備管理子系統(tǒng)功能

2.1.4 社區(qū)論壇

社區(qū)論壇為經(jīng)驗分享提供紐帶?；诜窒硗苿訁f(xié)作，構(gòu)建基于人際關(guān)系的知識管理，實現(xiàn)跨部門、跨公司、跨區(qū)域、跨國家的經(jīng)驗知識分享，快速定位專家與知識資產(chǎn)，提高物業(yè)設(shè)備管理、生產(chǎn)運行、科技創(chuàng)新、協(xié)作效率。

2.2 泵站工況診斷預(yù)警系統(tǒng)

2.2.1 泵站監(jiān)控

泵站監(jiān)控具有泵站信息工況采集、監(jiān)控及統(tǒng)計分析報表等功能。組態(tài)模塊嵌入Web泵站監(jiān)控，并采用地理信息系統(tǒng)GIS快速定位各泵站泵房地理位置，進而獲取該泵站的運行參數(shù)，顯示泵站工藝畫面以及泵站壓力、電耗、流量等。通過采集的數(shù)據(jù)信息，最終進行存儲、統(tǒng)計、展示，并初步加工處理，使企業(yè)各級人員隨時掌握泵站運行情況。

2.2.2 健康指數(shù)評價

通過采集多個物業(yè)小區(qū)的泵站信息，分析各個泵站的壓力、流量、電耗、水箱液位等信息進行基于層次分析法的模糊綜合評價分析，從而判斷各小區(qū)的恒壓供水健康指數(shù)，進而判斷是否需要進行維修或更換；關(guān)鍵指標之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系分析，如使用灰色關(guān)聯(lián)分析小區(qū)住戶數(shù)量、生活用水流量、水箱體積大小及水箱液位等參數(shù)分析小區(qū)用戶生活用水與水箱體積大小之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

2.2.3 診斷與預(yù)警

結(jié)合各個泵站本身的實際工況和采集到的泵站運行數(shù)據(jù)信息，分別對應(yīng)設(shè)置泵站壓力、工作電壓、工作電流、工作頻率、水箱液位、污水池液位等參數(shù)的上下限值，以及泵站壓力與工作電流、電耗、頻率，電機的運行情況與水箱液位等關(guān)聯(lián)參數(shù)的設(shè)置報警，當(dāng)出現(xiàn)異常工況或超限時，系統(tǒng)會自動彈出報警信息和狀態(tài)等級，根據(jù)結(jié)果及時通知操作人員，以進行故障監(jiān)控和決策制定。同時，該系統(tǒng)支持對實時、歷史的報警進行顯示、存儲、查詢等操作。同時會把所有與報警所有相關(guān)的數(shù)據(jù)、條件記錄到數(shù)據(jù)庫，以供事故追溯、設(shè)備。

2.3 泵站智能運維系統(tǒng)

2.3.1 設(shè)備管理

系統(tǒng)錄入各個泵站運行設(shè)備的相關(guān)信息，如管道、水泵電機、蓄水池、智能控制柜等設(shè)計、安裝、使用、維護、調(diào)配、維修、報廢管理信息，對這些設(shè)備進行全生命周期管理。同時，系統(tǒng)根據(jù)客戶選擇的控制柜類型，對物聯(lián)設(shè)備相關(guān)信息進入錄入，實現(xiàn)在線組態(tài)、狀態(tài)監(jiān)測及診斷、基本校驗管理、快速回路檢查、報警監(jiān)視、安全操作管理、OPC開發(fā)、記錄審查等。通過對泵站設(shè)備的全生命周期管理，有效地提高物業(yè)設(shè)施設(shè)備的管理品質(zhì)以及延長物業(yè)服務(wù)和控制成本。

2.3.2 運維管理

當(dāng)出現(xiàn)異常工況報警時，系統(tǒng)根據(jù)報警的類型，自動生產(chǎn)運維工單，并及時將工單通過手機App推送到運維人員及相關(guān)人員，運維人員根據(jù)報警類型和信息及時到泵站解決問題。

2.3.3 運維綜合績效考核

結(jié)合泵站運維系統(tǒng)，建立泵站運維各項目標指標（比如考勤、巡檢質(zhì)量等）的考核標準及目標，并依照此目標配置相應(yīng)考核標準項及考核打分方式，系統(tǒng)自動據(jù)此標準對考核涉及到的各運維人員進行評分，最終形成評估報告。

2.4 泵站運行大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

泵站運行大數(shù)據(jù)為物業(yè)服務(wù)業(yè)務(wù)洞察提供依據(jù)?；趶V泛多維、動態(tài)靜態(tài)的數(shù)據(jù)積累，將各類信息進行收集、整合、加工，利用分析模型與平臺為設(shè)備管理、優(yōu)化運行、成本控制、節(jié)能降耗、物業(yè)資產(chǎn)優(yōu)化等領(lǐng)域提供描述、預(yù)測和優(yōu)化決策服務(wù)。

利用大數(shù)據(jù)平臺，整合其他企業(yè)設(shè)備運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，支撐企業(yè)實現(xiàn)跨企業(yè)，同類型設(shè)備運行狀態(tài)、故障等情況的分析，使數(shù)據(jù)的“樣本”由單一小區(qū)延伸到多個小區(qū)，使企業(yè)具有全局的分析視角，擴大數(shù)據(jù)分析范圍和應(yīng)用深度。

2.5 泵站運行管理中心系統(tǒng)

一套完整的物業(yè)小區(qū)泵站智能監(jiān)控管服務(wù)系統(tǒng)包括集團云服務(wù)平臺、物業(yè)小區(qū)中控室監(jiān)控中心客戶端、泵站智能數(shù)據(jù)采集控制柜及數(shù)據(jù)采集傳感設(shè)備。通過泵站智能數(shù)據(jù)采集控制柜將泵房的數(shù)據(jù)信息上傳至集團云服務(wù)器，再通過集團云服務(wù)平臺實現(xiàn)對泵站運行的診斷、分析、優(yōu)化，各個物業(yè)小區(qū)通過物業(yè)小區(qū)中控室監(jiān)控中心客戶端可本地查看本小區(qū)的泵站運行狀態(tài)。

泵站運行管理中心系統(tǒng)是集團云服務(wù)平臺的核心管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供泵站運行的業(yè)務(wù)狀態(tài)報告，關(guān)鍵健康指數(shù)KQI動態(tài)報表，泵站運行可視化與跟蹤，綜合實時信息展現(xiàn)，關(guān)鍵告警集中展現(xiàn)，聯(lián)合業(yè)務(wù)調(diào)度指揮；應(yīng)急預(yù)案可視化，聯(lián)合緊急指揮，應(yīng)急計劃實施狀態(tài)追蹤，應(yīng)急計劃模擬演練；日周月季年業(yè)務(wù)經(jīng)營分析，協(xié)同辦公，生產(chǎn)過程全景展示（地理、流程、組織、績效、治理及運營成果等）等。

該子系統(tǒng)的功能如圖4所示。

圖4 泵站運行管理中心子系統(tǒng)功能

3 結(jié)語

物業(yè)小區(qū)泵站監(jiān)控管云服務(wù)平臺適用于各個物業(yè)小區(qū)以及集體物業(yè)管理公司。該系統(tǒng)平臺通過物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)以及大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，解決泵房泵站日常管理困難，監(jiān)控不到位，巡檢不及時，設(shè)備運維保養(yǎng)及泵站電機能耗節(jié)能、跑冒滴漏等問題。有效地提高了物業(yè)管理運行效率，節(jié)能降耗，提升了物業(yè)公司本身品質(zhì)以及市場競爭力，同時，也提高了業(yè)主的滿意度，最終實現(xiàn)了物業(yè)泵站信息化管理的快速化發(fā)展。

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Monitoring, Control and Management Cloud Service Platform of Residential Estate Pump Station

LI Yulin1, WU Guangjun2*, TAN Chen3, WEI Fangfang2

(1. Shandong Mountain Green Property Management Institute, Shandong Jinan 250014, China; 2.BeijingSmartCon Technology Research Institute Co., Ltd, Beijing 102249, China; 3. Chizhou excavation engineering technology research center of energy monitoring and optimization)

According to the daily management of the living water pump station in residential estate and the research of current management situation of group property in each residential estate pump station, Such as late inspection, lacking monitoring, late equipment maintenance management, leakage and venting problems, asset optimization management etc. Through the Internet of things, cloud computing, large data mining technology and other means to build a property district pumping station monitoring cloud service platform. This paper focuses on the present situation of the management of the pump station and the system function of the cloud service platform. A collective cloud service platform and several client-side property monitoring centers and intelligent inspection APP are used in this system platform, which can comprehensively monitor, control and manage the operation state of the residential estate pump station, effectively improve the operation and maintenance efficiency for the residential estate and the management level for the group property company, At the same time, it also provide guarantee for the home owners’ satisfaction.

residential estate; pump station monitoring; cloud service platform; App

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.02.13

TP31

A

1672-9129(2017)02-0062-05

2016-12-06；

2017-01-05。

李玉琳（1974-），女，山東龍口（籍貫），天津大學(xué)，建筑與土木工程專業(yè)，研究方向：物業(yè)管理和設(shè)計管理。吳光軍（1985-），男，安徽池州，安徽理工大學(xué)自動化專業(yè)，研究方向：物業(yè)管理及自動化控制。

E-mail:541403412@qq.com

引用：李玉琳, 吳光軍, 檀晨, 等. 物業(yè)小區(qū)泵站監(jiān)控管云服務(wù)平臺[J]. 數(shù)碼設(shè)計, 2017, 6(2): 62-66.

Cite：Li Yulin1, Wu Guangjun, Tan Chen, et al.Monitoring, Control and Management Cloud Service Platform of Residential Estate Pump Station[J]. Peak Data Science, 2017, 6(2): 62-66.