物业小区泵站监控管云服务平台

李玉琳，吴光军*，檀晨，魏方方



物业小区泵站监控管云服务平台

李玉琳1，吴光军2*，檀晨3，魏方方2

(1. 山东山青物业管理研究院，山东济南，250014；2.北京中控讯智能技术研究院有限公司，北京昌平，102249；3.安徽中控仪表有限公司，池州市能源监控优化挖掘工程技术研究中心，安徽池州，247100）

针对物业小区生活水泵房日常管理及集团物业对各个物业小区泵站管理现状的研究，如巡检不及时，监控不到位，设备运维管理不及时，跑冒滴漏严重、资产优化管理等问题，通过物联网、云计算、大数据挖掘技术等手段，搭建了物业小区泵站监控管云服务平台。本文重点阐述了物业小区泵站管理的现状以及云服务平台的系统架构、系统功能。通过采用一个集团云服务平台、多个物业中控室监控中心客户端以及智巡检App的模式，全面的监控管物业小区泵站的运行状态，有效地提高物业管理公司的运维效率和管理水平，同时，也为提高业主的满意度提供了保障。

物业小区；泵站监控；云服务平台；App

引言

物业行业回归基础服务，利用物联网的技术手段，互联网的思维，实现物业的信息化管理，在物业小区日常管理中，生活水泵房泵站是最每个物业项目必备的生产设施，其管理水平直接关系到业主的切身利益和物业公司的服务质量。因此，生活水泵房的巡检是物业工程人员的重中之重。目前多采用人工定时巡检的方式检查泵站运行，但由于人工巡检的局限性，如例行检修、巡检不及时、人工误读参数、水泵机组运行状况无法实时监控、电耗无法实时统计等问题，从而导致水泵信息读取不及时或者不准确，甚至水泵突停时给业主带来不必要的麻烦。

确保二次供水设施安全可靠运行，针对物业小区泵站信息化建设的现状，需要建设泵站智能监控管服务系统平台。通过信息技术与泵站运行的融合，围绕泵站运行管理，最终实现泵站无人值守，达到提高物业管理效率，节省运营成本，优化物业资产的目的。

1 系统建设目标

物业小区泵站监控管云服务系统是通过传感、射频、通讯、与计算、大数据等技术组合，对全国物业小区泵站的环境、设备、人员等对象进行全面感知；实现物业生产数据、设备状态信息在生产指挥中心及生产控制中心的集中管理和控制；搭建规范、统一的设备数据采集、分析和运维平台；支持物业生产过程管理，提供物业生产的实时分析优化，进一步提高物业生产决策的及时性、准确性、智能化。

物业小区泵站云服务系统实现的目标:

1) 设备工况实时监控，及时保障小区泵站安全供水；

2) 设备运行工况诊断、参数优化，节能降耗；

3) 设备在线预警，优化设备保养制度，降低运维成本；

4) 智能移动巡检，提高物业管理水平；

5) 设备监控管云服务中心，实现物业资产优化。

2 系统方案

物业小区泵站智能监控管服务系统通过对水泵房的环境、泵及管线压力、流量，液位、频率、水耗、电耗等水泵机组运行参数的监控，多个泵站系统信息的采集处理，实现泵站监控、运维管理、设备管理、诊断预警、数据挖掘、智能App、综合评价等功能，最终实现泵站运行的精细化管理，了解泵站运行能耗、效率、运行工况，提升物业管理的水平和效率。系统架构图如图1所示。

2.1 物业小区泵站运行物联网系统

物业小区泵站运行物联网系统需要满足泵站运行的日常生产运行、生产管理、生产监控、设备管理、报表展示等需求。对于目前物业运行现状分析中所反映出来的不足和存在的问题，主要立足于解决如下泵站运行问题：（1）快速了解泵站运行概况：显示泵站运行状况、流量、压力、温度、液位变化情况；（2）及时提供故障报警和预警：报警和预警信息自动通知相关人员及时处理；（3）自动生成泵站运行报表：自动生成、存储、查询小区、站、设备的相关生产报表，自动绘制相应曲线；（4）自动控制生产过程：关键生产过程实现闭环控制、提高泵站运行的可靠性和稳定性；（5）定时完成物联网系统自检：对网络、网络设备、现场仪表等数字化设备定时自动巡检和故障原因定位。

通过物业小区泵站运行物联网系统的建立，可同时对多个远程现场的系统进行监视和控制，采用远程通讯方式，及时了解远端运行情况并可迅速做出处理，提高工作效率，保证供水服务质量。

图 1 系统架构图

2.1.1 工况采集和控制子系统

一个标配的物业小区生活水泵房应有配套的设备设施: 水泵、水箱、电机、管道、控制柜、污水池阀坑等。需要采集数据有：泵房环境温湿度、通风、采光；水箱液位、泵站压力、出口管道流量、泵房污水池液位监控、电机电参、振动加速度、变频器运行频率等。

（1）水箱液位检测

通过水箱液位的检测，实现泵站的开启关闭状态判断、水箱水的溢出判断、水箱进水状态的判断。

本系统采用不锈钢磁翻板液位计。液位计数据采集并传输至智能数据采集控制柜，并配有单光柱显示仪表，物业人员可直接参考单光柱显示仪表参看水箱液位高度。

（2）泵站压力检测

通过泵站压力的检测，实现泵站的开启关闭状态判断、水压检测、电机运行状态监测、跑冒滴漏检测。

物业小区水泵房内恒压供水设备泵站压力检测采用的是远程压力表，通过将远程的压力转化为电信号，再直接与变频器相连，控制泵站的恒压供水。

（3） 管道出口流量监测

通过管道出口流量的检测，判断水泵的运行状态，以及根据进口流量判断跑冒滴漏。通过检测泵站管道的瞬时流量大小、月累计流量大小，并结合泵站压力、电耗等信息综合分析泵站运行效率、判断水泵的运行情况。

（4）泵房温湿度检测

教育学家杜威说，学校首要责任是给孩子提供一个简化的环境，以排除社会环境中丑陋现象对儿童的影响。面对社会功利化的竞争环境，家庭和学校更应当正确引导孩子的竞争意识。儿童的价值体系还没有健全，对于竞争概念的判断不清晰，所谓的竞争意识也是我们强加给孩子的，如果因为“比较”、因为“竞争”，他们心里容不下比自己强的伙伴，这算不算一种心理缺失？

泵房温湿度的检测，主要用于对各个泵房的泵站运行状态对比提供基础环境平台。本系统采用带有RS485传输的室内温湿度传感器，并最终将数据传输至智能数据采集控制柜并上传。

（5）泵房污水池液位检测

泵房污水池主要保证泵房设施设备的安全，因此，检测污水池的高液位，确保泵房设施设备的安全是十分必要的。

（6）电机电参测量

电机电参的检测主要包括电机的三相电压、三相电流、功率因数以及电机的电耗。通过电机电参数据的采集，结合泵站压力、出口管道流量，可判断电机的运行状态及能耗状态，实现泵站的工况诊断和预警报警。

（7）泵机组振动检测

通过加装振动加速度传感器检测水泵电机组的振动加速度，能实时的监控电机和水泵的震动状态，结合电机电参等信息，应用小波分析法进行泵机组的运行工况预警，可综合制定科学的水泵和电机的保养制度，延长大小保养的周期，减少机组停泵次数和时间。

（8）变频器运行频率检测

通过对变频器运行频率的检测，结合出口管道流量、电机电参、泵站压力等综合因素，分析判断泵站运行效率及泵站运行效率，并根据这些因素判断电机等设备的保养运维。

（9）泵站数据采集控制柜

泵站运行物联网系统数据的采集根据物业小区的实际情况，由用户选择采集信息，主要包括：水箱液位、泵站压力、出口管道流量、泵房温湿度、泵房污水池液位监控、电机电参、振动加速度、变频器运行频率等，因此，泵站数据采集控制柜的选型也根据现场数据采集的类别不同而有所不同。

2.1.2 数据传输子系统

针对泵站智能数据采集控制柜数据的采集和信号的传输，由于生活水泵房的建设多建在地下一层的区域，从而给数据的采集和传输带来了一定的困难。本系统结合物业小区现场的情况，优先采用无线GPRS/CDMA/3G/4G，或利用光纤与物业已有的互联网接入，实现数据采集信息的上传；对部分地方既无GPRS//CDMA/3G/4G信号，又无互联网的，可采用延长天线的方式增强信号或在现场安装信号放大装置进行信号传输。系统拓扑图如图2所示：

图2 泵站运行物联网系统拓扑图

2.1.3 物联网网络及设备管理子系统

该子系统主要包括物联网网络管理和网络设备管理。物联网网络管理主要包括对于网络拓扑、网络协议、网络健康状态、节点健康状态、网络信道、节点功能配置、网络时间同步、网络安全等的管理。网络设备的管理主要是负责对网络化的压力仪表、流量计、液位计、摄像头、DTU、RTU、路由等物联网终端设备的状态和运行情况的监控。通过对物联网网络及设备的监控管理，从而实现系统的“即开、即入、即管、即用”功能。该子系统的功能设计如图3所示。

图 3 物联网网络及设备管理子系统功能

2.1.4 社区论坛

社区论坛为经验分享提供纽带。基于分享推动协作，构建基于人际关系的知识管理，实现跨部门、跨公司、跨区域、跨国家的经验知识分享，快速定位专家与知识资产，提高物业设备管理、生产运行、科技创新、协作效率。

2.2 泵站工况诊断预警系统

2.2.1 泵站监控

泵站监控具有泵站信息工况采集、监控及统计分析报表等功能。组态模块嵌入Web泵站监控，并采用地理信息系统GIS快速定位各泵站泵房地理位置，进而获取该泵站的运行参数，显示泵站工艺画面以及泵站压力、电耗、流量等。通过采集的数据信息，最终进行存储、统计、展示，并初步加工处理，使企业各级人员随时掌握泵站运行情况。

2.2.2 健康指数评价

通过采集多个物业小区的泵站信息，分析各个泵站的压力、流量、电耗、水箱液位等信息进行基于层次分析法的模糊综合评价分析，从而判断各小区的恒压供水健康指数，进而判断是否需要进行维修或更换；关键指标之间的关联关系分析，如使用灰色关联分析小区住户数量、生活用水流量、水箱体积大小及水箱液位等参数分析小区用户生活用水与水箱体积大小之间的关联关系。

2.2.3 诊断与预警

结合各个泵站本身的实际工况和采集到的泵站运行数据信息，分别对应设置泵站压力、工作电压、工作电流、工作频率、水箱液位、污水池液位等参数的上下限值，以及泵站压力与工作电流、电耗、频率，电机的运行情况与水箱液位等关联参数的设置报警，当出现异常工况或超限时，系统会自动弹出报警信息和状态等级，根据结果及时通知操作人员，以进行故障监控和决策制定。同时，该系统支持对实时、历史的报警进行显示、存储、查询等操作。同时会把所有与报警所有相关的数据、条件记录到数据库，以供事故追溯、设备。

2.3 泵站智能运维系统

2.3.1 设备管理

系统录入各个泵站运行设备的相关信息，如管道、水泵电机、蓄水池、智能控制柜等设计、安装、使用、维护、调配、维修、报废管理信息，对这些设备进行全生命周期管理。同时，系统根据客户选择的控制柜类型，对物联设备相关信息进入录入，实现在线组态、状态监测及诊断、基本校验管理、快速回路检查、报警监视、安全操作管理、OPC开发、记录审查等。通过对泵站设备的全生命周期管理，有效地提高物业设施设备的管理品质以及延长物业服务和控制成本。

2.3.2 运维管理

当出现异常工况报警时，系统根据报警的类型，自动生产运维工单，并及时将工单通过手机App推送到运维人员及相关人员，运维人员根据报警类型和信息及时到泵站解决问题。

2.3.3 运维综合绩效考核

结合泵站运维系统，建立泵站运维各项目标指标（比如考勤、巡检质量等）的考核标准及目标，并依照此目标配置相应考核标准项及考核打分方式，系统自动据此标准对考核涉及到的各运维人员进行评分，最终形成评估报告。

2.4 泵站运行大数据分析系统

泵站运行大数据为物业服务业务洞察提供依据。基于广泛多维、动态静态的数据积累，将各类信息进行收集、整合、加工，利用分析模型与平台为设备管理、优化运行、成本控制、节能降耗、物业资产优化等领域提供描述、预测和优化决策服务。

利用大数据平台，整合其他企业设备运行状态的数据，支撑企业实现跨企业，同类型设备运行状态、故障等情况的分析，使数据的“样本”由单一小区延伸到多个小区，使企业具有全局的分析视角，扩大数据分析范围和应用深度。

2.5 泵站运行管理中心系统

一套完整的物业小区泵站智能监控管服务系统包括集团云服务平台、物业小区中控室监控中心客户端、泵站智能数据采集控制柜及数据采集传感设备。通过泵站智能数据采集控制柜将泵房的数据信息上传至集团云服务器，再通过集团云服务平台实现对泵站运行的诊断、分析、优化，各个物业小区通过物业小区中控室监控中心客户端可本地查看本小区的泵站运行状态。

泵站运行管理中心系统是集团云服务平台的核心管理系统，该系统提供泵站运行的业务状态报告，关键健康指数KQI动态报表，泵站运行可视化与跟踪，综合实时信息展现，关键告警集中展现，联合业务调度指挥；应急预案可视化，联合紧急指挥，应急计划实施状态追踪，应急计划模拟演练；日周月季年业务经营分析，协同办公，生产过程全景展示（地理、流程、组织、绩效、治理及运营成果等）等。

该子系统的功能如图4所示。

图4 泵站运行管理中心子系统功能

3 结语

物业小区泵站监控管云服务平台适用于各个物业小区以及集体物业管理公司。该系统平台通过物联网、云技术以及大数据挖掘技术，解决泵房泵站日常管理困难，监控不到位，巡检不及时，设备运维保养及泵站电机能耗节能、跑冒滴漏等问题。有效地提高了物业管理运行效率，节能降耗，提升了物业公司本身品质以及市场竞争力，同时，也提高了业主的满意度，最终实现了物业泵站信息化管理的快速化发展。

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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，山东龙口（籍贯），天津大学，建筑与土木工程专业，研究方向：物业管理和设计管理。吴光军（1985-），男，安徽池州，安徽理工大学自动化专业，研究方向：物业管理及自动化控制。

E-mail:541403412@qq.com

引用：李玉琳, 吴光军, 檀晨, 等. 物业小区泵站监控管云服务平台[J]. 数码设计, 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.