国家水网工程智能化建设标准.docx
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1、CCS93.160中华人民共和国水利行业标准SL/TXXX-20XX国家水网工程智能化建设标准StandardforinteIIigentconstructionofwaternetworkprojects(征求意见稿)20XX-XX -XX 实施20XX-XX-XX发布中华人民共和国水利部发布刖百根据水利部水利行业标准制修订计划安排,参照SL1-2014水利技术标准编写规定的有关规定,编制本标准。本标准的主要技术内容包括:国家水网工程智能化建设总体框架的界定;国家水网工程智能化建设所需的信息化基础设施建设要求:国家水网工程智能化建设的应用要求,包括施工生产要素、智能化建造技术及工程建设管理智
2、能化的要求;国家水网工程智能化建设所需的网络安全与保障体系的要求;国家水网工程智能化共建共享的管理要求;国家水网工程智能化工程的验收与交付的要求。本标准批准部门:中华人民共和国水利部本标准主持机构:水利部信息中心本标准主编单位:水利部水利水电规划设计总院本标准参编单位:黄河勘测规划设计研究院有限公司中国南水北调集团有限公司中国电建集团昆明勘测规划设计研究院有限公司天津大学本标准出版单位:中国水利水电出版社本标准主要起草人:本标准审查会议技术负责人:体例格式审查人:本标准在执行过程中,请各单位注意总结经验,积累资料,随时将有关意见和建议反馈给水利部国际合作与科技司(通信地址:北京市西城区白广路二
3、条2号;邮政编码:100053;电话:010-63204533:电子邮箱:bzh),以供今后修订时参考。1总则12术语33基本规定54总体框架64.1一般规定64.2主要内容65信息化基础设施85.1 一般规定85.2 监测感知85.3 通信传输85.4 信息基础环境95.5 工程数据底板105.6 模拟仿真引擎126施工生产要素136.1 一般规定136.2 施工人员管理136.3 施工机械管理136.4 物料管理136.5 施工技术管理146.6 施工环境管理146.7 检验检测管理147智能化建造技术167.1 一般规定167.2 常用智能建造技术167.3 施工组织177.4 土石坝施
4、工177.5 混凝土坝施工187.6 地下工程施工197.7 高边坡与深基坑施工197.8 机电工程施工208工程建设管理218.1 一般规定218.2 质量管理218.3 进度管理218.4 HSE管理228.5 合同管理228.6 投资管理238.7 设计管理238.8 技术管理248.9 征地移民管理249网络安全与保障体系269.1 一般规定269.2 数据安全269.3 网络安全279.4 运营安全289.5 组织及人员保障措施299.6 技术及制度保障措施2910共建共享3010.1一般规定3010.2 共建管理3010.3 共享管理3111验收与交付3211.1 一般规定3211
5、.2 分部工程验收3211.3 单位工程验收3311.4 合同完工验收3411.5 专项验收3611.6 竣工验收37附录A工程数据底板地理空间数据指标表401.0.1为提升国家水网建设过程的数字化、网络化、智能化水平,更好的引导和规范“纲、目、结”等各级别水网工程的智能化建设,提高工程建设效率、工程质量,确保工程建设安全可靠,建设与新型基础设施相融合的国家水网工程,特制定本标准。1.0.2本标准适用于国家骨干网及省级水网工程的智能化建设,市级、县级水网工程的智能化建设可参照执行。1.0.3本标准主要引用以下标准:GB/T7027-2002信息分类和编码的基本原则与方法GB/T25529-20
6、10地理信息分类与编码规则GB/T22240-2020信息安全技术网络安全等级保护定级指南GB/T25058-2020信息安全技术网络安全等级保护实施指南GB/T39786-2021信息安全技术信息系统密码应用基本要求SL430-2017调水工程设计导则SL486-2011水工建筑物强震动安全监测技术规范SL574-2012水利统计主要指标分类及编码SL620-2013水利统计基础数据采集技术规范SL651-2014水文监测数据通信规约SL725-2016水利水电工程安全监测设计规范SL729-2016水利空间要素数据字典SL223-2008水利水电建设工程验收规程SL588-2013水利信息
7、化项目验收规范SLZT213-2020水利对象分类与编码总则SL/T427-2021水资源监测数据传输规约SLZT701-2021水利信息分类与编码总则SLZT782-2019水利水电工程安全监测系统运行管理规范SLZT801-2020水利一张图空间信息服务规范SLZT62-2020水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SLZT802-2020水工建筑物水泥化学复合灌浆施工规范SL/T803-2020水利网络安全保护技术规范SL/T809-2021水利对象基础数据库表结构及标识符SL/T812.1-2021水利监测数据传输规约1.0.4国家水网工程的智能化建设除应符合本标准的规定外,尚应符合国家现行有
8、关标准的相关规定。2.O.1国家水网nationalwaternetwork国家水网是以自然河湖为基础、引调排水工程为通道、调蓄工程为结点、智慧调控为手段,集水资源优化配置、流域防洪减灾、水生态系统保护等功能于一体的综合体系。国家水网分为国家骨干网、省级水网、市级水网和县级水网。2.0.2国家水网工程projectsofnationalwaternetwork国家水网工程以自然河道和重大引调水工程为纲,以河湖连通工程和输配水工程为目;以调蓄水利枢纽工程为结。通过建立水网工程感知、控制和信息共享机制,构筑水网工程一体化调度指挥体系,实现优化水资源配置、保障防洪减灾、加强水环境治理、保护水生态环境
9、的目的。2.0.3数字挛生水网digitaltwinofwaternetwork数字挛生水网是以物理水网为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动,对物理水网全要素和建设运行全过程进行数字映射、智能模拟、前瞻预演,与物理水网同步仿真运行、虚实交互、迭代优化,实现对物理水网的实时监控、联合调度、风险防范的新型基础设施。2.0.4数字挛生工程digitaltwinofwaterconservancyengineering以物理水利工程为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动,对物理水利工程全要素和建设运行全过程进行数字映射、智能模拟、前瞻预演,与物理水利工程同步仿真运行、
10、虚实交互、迭代优化,实现对物理水利工程的实时监控、发现问题、优化调度的新型基础设施。2.0.5工程数据底板engineeringdatabase由基础数据、地理空间数据、监测数据、业务管理数据、外部共享数据等构成的数字挛生水利工程算据基础。按照地理空间数据精度和建设范围,数据底板划分为LI、L2、L3级。2.0.6模拟仿真引擎simulationengine以数据底板为基础,提供场景管理、模型调用、仿真分析、可视化渲染处理等服务,实现物理工程的同步直观表达、工程建设运行全过程高保真模拟,支撑数字挛生体与物理体交互分析的软件引擎。2.0.7智慧工地smartconstructionsite建立在
11、高度信息化基础上的一种支持对人和物全面感知、施工技术全面智能化、工作互通互联、信息协同共享、决策科学分析、风险智慧预控的建筑施工项目的实施模式。2.0.8智能建造技术intelligentconstructiontechnology充分运用BIM、GIS.物联网、云计算、大数据、人工智能、虚拟现实等信息技术,融合先进的工程建造技术,通过自动感知、智能诊断、协同互动、主动学习和智能决策等手段,实现建设过程中进度、质量、安全、投资的精细化和智能化管理。3基本规定3.0.1应遵循智慧水利总体框架,加强与数字挛生水网工程的统筹建设,在规划、建设过程中充分考虑设施设备的永临结合,充分共享已建数字挛生流域
12、、数字挛生水网和数字字生水利工程的建设成果,宜与数字挛生平台实现数据、模型、知识的全量继承。3.0.2国家水网工程智能化建设宜在勘察设计成果数字化交付的基础上开展,在工程施工准备期结束前完成信息化基础设施建设。3.0.3国家水网工程智能化建设方案宜单独编制、单独招标。针对重大水网工程,应对方案进行专项审查,并在施工准备期间提前招标、提前建设。3.0.4应遵循效益与投资平衡的原则,确保智能化建设内容与水网工程投资规模、重要程度、基础设施现状、地区发展规划相协,调,合理控制智能化建设中非永久项目的投资占比。3.0.5信息化基础设施应采用自主可控的技术、产品和服务。3.0.6智能化建造应采用统一的技
13、术框架,并与信息化基础设施有效衔接,实现数据的统一收集、处理。对于需要特定实现方式的智能建造应用,宜根据需要引入物联网平台,对相关数据进行处理后,再纳入工程数据底板管理。3. 0.7智能化建设项目的成果验收应在主体工程施工前完成。4总体框架4.1一般规定4 .1.1总体框架应满足“总体安全、实用先进、需求牵引、赋能增效”的要求,并与工程的重要程度、需求复杂度、建设投入、地区发展情况进行匹配。5 .1.2总体框架中的各类体系应与建设单位已有质量管理体系、安全管理体系等进行有效衔接。6 .1.3国家水网工程智能化建设应与建设前后的自然河湖水系、水网工程及其管理和影响范围等物理水网要素相匹配。7 .
14、1.4国家水网工程智能化建设应包含信息化基础设施、网络安全体系、保障体系及典型应用。8 .1.5国家水网工程智能化建设应用宜包括施工生产要素智能化、工程建设管理智能化及智能化建造等。9 .1.6网络安全体系和保障体系作为维护国家水网工程智能化建设成果持续运行的基础,应贯穿整个智能化建设的设计、实施及运行全生命周期。4.2主要内容4. 2.1信息化基础设施应包含监测感知体系、通信网络建设、信息基础环境、工程数据底板及模拟仿真引擎。4. 2.2信息化基础设施建设应满足国家水网工程数据的“采、存、管、用”需要,并为网络安全体系、典型应用提供基础的软硬件保障。4. 2.3典型应用应满足国家水网工程建设
15、全过程在进度、质量、安全、成本等方面的过程管控。针对土石方工程(土石方开挖、锚固与支护、疏浚与吹填等)、混凝土工程、灌浆工程等重大施工专项,对工程施工安全有强制性条文约束的施工活动,对工程质量有重大影响的各类检查与验收程序,应在信息化基础设施支撑下,通过智能化设施设备,实现对施工生产要素、管理要素及专项施工技术的全面赋能升级。4. 2.4网络安全体系应包含数据机房、主机、网络设备等物理实体安全;数据的传输与存储,用户鉴权、应用访问控制、安全审计、数据脱敏等应用层安全;运行维护、反渗透、技术提升、应急处置等运营及组织保障安全。4. 2.5网络安全体系应满足国家水网工程建设过程智能化建设及运行的总
16、体安全需要,面向信息化基础设施和国家水网工程智能化建设应用,提供涵盖国家水网工程建设期智能化建设系统的开发、实施、运行等全生命周期的,物理、网络、数据、主机、应用等方面的安全防护。4. 2.6保障体系应满足国家水网工程建设过程智能化建设、运行及维护所需的各类保障措施的落地,包括制度、组织、人员、技术方面的保障措施、体系建设等。4. 2.7智能化建设体系分为三级,从高到低为一级、二级、三级,具体分类标准如表4.2-1所小。表4.2-1智能化建设体系实施分级标准实施内容一级二级三级信息化基础设施监测感知:满足全域感知要求,具备充分数据共享能力;网络通信:具备网络备份能力:信息基础环境:信息化基础环
17、境完善,具有独立的建设指挥中心:工程数据底板:工区及影响区全覆盖,精度满足提高版要求,具备完善的数据治理及数据共享服务:模拟仿真引擎:以数字挛生技术为主,提供实时动态可视化数据更新、智慧化分析预测能力监测感知:满足典型应用要求,具备定数据共享能力:网络通信:工区业务外网覆盖,满足典型应用需要:信息基础环境:具有独立信息堪础环境:工程数据底板:主要工区及影响区覆盖,精度满足基础版要求,具备主要数据治理能力;模拟仿真引擎:以三维表达为主,提供主要业芬数据建模和分析能力监测感知:满足典型应用要求:网络通信:至少覆盖工程节点工区和典型应用区域;信息基础环境:以现有信息化环境升级为主;工程数据底板:典型
18、应用覆盖,精度满足基础版要求,具备主要数据的整合处理能力;模拟仿真引擎:以二维表达为主,提供三维可视化表达能力网络安全体系信息安全等级保护测评三级评估和商用密码应用安全性评估,在涉密信息系统分级保护、关键信息基础设施保护上有所创新信息安全等级保护测评三级评估和商用密码应用安全性评估信息安全等级保护测评二级评估,具有基本密码保护能力保障体系具有完善的智能化建设保障体系,全面的组织、人员、技术、制度等方面的保障具有相对完善的组织、人员、制度等方面的保障措施,有定的技术保障体系具有基本的建设管理和运行维护保障制度典型应用施工生产要素:智慧工地全覆盖,有创新应用:工程建设管理:基本实现工程建设管理所需
19、全量数据的自动化采集,“四管三拄一协调”智能化;智能化建造:应用尽用,部分实现少人施工,持续建设典型应用创新施工生产要素:智慧工地主要工区覆盖;工程建设管理:除现场管理外,大部分实现自动化采集,初步实现“四管控一协调”智能化:智能化建造:在质应、安全重点区域典型应用施工生产要素:智慧工地部分应用:工程建设管理:减少人工采集,初步实现“三管两控”线上化;智能化建造:在典型工区上有应用5信息化基础设施5.1一般规定5. 1.1信息化基础设施建设应适度超前,满足典型应用与建设进度相匹配的需求。6. 1.2对于省级及以上国家水网工程,应至少满足4.2.7节中智能化建设体系实施二级及以上的相关要求。7.
20、 1.3信息化基础设施建设应考虑永临结合,对于硬件设施的布设应充分考虑对施工的影响。8. 1.4信息化基础设施的技术选型应充分考虑与数字挛生水网的衔接,应满足地理信息系统(GIS)、建筑信息模型(BIM)等地理空间数据在全生命周期传递的要求。5.2监测感知5. 2.1应围绕“空、天、地、水”四个方面,结合水网工程智能化建设需求,优化确定感知范围、感知要素、感知频率等。5. 2.2应加强引水、输水、供水、配水工程等的监测感知。5. 2.3宜采用一体化感知模式,在传统监测方式的基础上提升设备多要素感知能力,实现感知设备的集约高效利用。5. 2.4新型水利监测感知手段宜包括卫星遥感、智能高清视频、雷
21、达、无人机、微机电系统、毫米波、光谱、无人船、地面机器人、水下机器人等。5. 2.5感知监测站网设计应根据建筑物重要性、地基条件、工程运行、过流能力等要求,确定监测部位、监测项目、合理布置监测仪器,选定主要监测仪器及设备数量。5. 2.6监测站网的监测项目、监测断面以及监测点的布设、监测方法、精度要求、监测频次应按SL725执行。5. 2.7水量、水质等监测应参照SL430设计。5.3 通信传输5. 3.1通信传输应根据工程实际需求合理建设分区,分为业务网、工控网等不同网络;工控网宜分为实时控制区和过程监控区(非实时控制区),业务网宜分为信息管理区和互联网服务区。6. 3.2实时控制区用于部署
22、控制工程设备运行的系统、模块,PLC.SCADA.智能建造相关控制系统、智慧工地相关控制系统等应部署在该区域。7. 3.3过程监控区用于部署工控系统监测与管理系统、模块,运行监测系统、故障诊断系统、生产数据分析系统等应部署在该区域。8. 3.4信息管理区用于部署数字建管系统、数字质监系统、智能建造相关应用系统、智慧工地相关应用系统等。9. 3.5互联网服务区用于部署对互联网提供服务的系统,提供数字建管、数字质监、智能建造、智慧工地相关互联网应用服务,应与信息管理区之间通过网络安全设备进行物理隔离。10. 3.6关键网络设备冗余工作,其关键部件可实现在线更换(热拨插),故障的恢复时间在秒级间隔内
23、完成。11. 3.7网络在设备、拓扑以及线路等方面均应具有较高的可靠性,以保证7X24小时正常运行。12. 3.8网络应具备灵活的端口扩充能力,模块扩充能力,满足网络规模扩充;支持高速以太网络,在数据中心所在内部网络支持万兆网络传输。5.4 信息基础环境5. 4.1由远程集控、计算存储、应用支撑、调度指挥实体环境等组成。5. 4.2远程集控应满足以下要求:1应建设远程集控系统,覆盖水网“纲、目、结”中控制设备设施,实现调度控制网络智能全覆盖。2宜选用支持水源供应、水源切换等远程控制的智能化设施设备,满足多水源供水系统的科学规范、精准高效等调度控制要求。3应加强远程集控系统与视频监控系统的融合应
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