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智慧水務是在數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化發(fā)展的背景下，運用傳感、網(wǎng)絡傳輸、信息處理等技術，建設一體化的智慧水務物聯(lián)網(wǎng)綜合管理平臺，進行智能感知、調(diào)度、管理，最終實現(xiàn)防汛防旱智能預警、水體環(huán)境智能監(jiān)測和水資源合理優(yōu)化配置，推進城市水務管理，提高城市運行效率。 

智慧水務概念

智慧水務不同于傳統(tǒng)的供水、排水和水利管理，是在大數(shù)據(jù)背景下，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新型的信息技術，通過采集水資源，檢測水溫、水質(zhì)，整合供水、排水、節(jié)水信息，分析防汛、抗旱、船運等水務信息，實現(xiàn)多層面全 方 位綜合性的水務信息共享和智能化管理。


智慧水務更加強調(diào)對水務信息的全面感知、自動采集、智能分析。

智慧水務體系構建

構建目標

協(xié)同管理。構建完善的業(yè)務運營管理系統(tǒng)，實現(xiàn)城市給排水、防洪、水資源保護等業(yè)務協(xié)同化管理。


資源配置。監(jiān)控水質(zhì)和供水管網(wǎng)，統(tǒng)計供水用水情況，分析相關數(shù)據(jù)，使決策者能夠?qū)崿F(xiàn)資源的合理配置。


便捷服務。搭建統(tǒng)一門戶平臺，利用無線終端服務，使社會公眾可以隨時隨地查詢水務信息，實現(xiàn)高效率高水平的服務模式。


智慧平臺。深度挖掘大數(shù)據(jù)，整合業(yè)務關聯(lián)關系，提高水務業(yè)務決策的準確性，搭建政務管理與民生服務的平臺。


構建方案

立體感知層。全面感知水資源數(shù)據(jù)，使得水務物聯(lián)網(wǎng)技術得到充分的應用。


信息處理層。將感知層的信息進行采集、傳輸、存儲，形成完善的網(wǎng)絡體系。之后建立數(shù)據(jù)集中中心，使得數(shù)據(jù)中心與外部業(yè)務庫同步，實現(xiàn)對外業(yè)務的支持。


智能應用層。通過集成系統(tǒng)實現(xiàn)信息共享、二次開發(fā)，結(jié)合大數(shù)據(jù)庫，分割業(yè)務流程，多網(wǎng)融合，實現(xiàn)輔助決策和統(tǒng)一管理。

水務平臺層。通過對水務數(shù)據(jù)的存儲、分析、處理以及數(shù)據(jù)在信息處理層、智能應用層之間的轉(zhuǎn)換，展示網(wǎng)絡設備管理和業(yè)務信息。


支撐保障層。該板塊包括入侵檢測、安全審計、防病毒等系統(tǒng)模塊，為整個智能水務平臺提供安全保障。

系統(tǒng)平臺建設內(nèi)容

數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心包括軟硬件基礎、云平臺、安全運維等。完善服務器、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡系統(tǒng)、安全設備等基礎設施，利用云平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、交互、存儲以共享，再通過云計算、云應用來實現(xiàn)各個子系統(tǒng)間的連接，把傳統(tǒng)的軟件應用模式轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨燃傻膽孟到y(tǒng)，實現(xiàn)遠程操控等。


企業(yè)管理及公共服務信息平臺。通過企業(yè)管理信息平臺來進行身份認證，實現(xiàn)生產(chǎn)、營銷、服務信息的動態(tài)瀏覽，實現(xiàn)各類水務信息和水務企業(yè)間信息的集成和共享。通過公共服務信息平臺，公布、管理涉及水務的政策信息，實現(xiàn)水業(yè)務處理、繳費、查詢等功能。


業(yè)務體系。業(yè)務體系即通過生產(chǎn)、營銷、管理、和信息實現(xiàn)水務的調(diào)度、檢測，官網(wǎng)的維護、信息的管理、數(shù)據(jù)的挖掘、指標的管控等。

智慧水務建設關鍵技術

物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是智慧水務發(fā)展中的一項關鍵技術，包括：傳感器技術、射頻識別技術、智能嵌入技術、數(shù)據(jù)融合技術等。


物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧水務領域應用的核心是，在水資源管理以及制水過程管理中，通過實時監(jiān)控和動態(tài)采集數(shù)據(jù)，遠程調(diào)度管理水務專網(wǎng)、無線網(wǎng)，實現(xiàn)相關設備的標定、管理、以及監(jiān)控，從而高效供水、用水以及智能化制定決策。

云技術

云技術是在廣域網(wǎng)或局域網(wǎng)中，集成硬件、軟件、網(wǎng)絡等資源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的計算、儲存、處理、共享等目標的托管技術。在智慧水務領域，云技術運用的關鍵是搭建數(shù)據(jù)中心，進行云計算，只要有以下個要點：


第一，虛擬運行技術。在虛擬環(huán)境中運行計算元件，可以擴大硬件容量、簡化軟件配置，減少投資成本，實現(xiàn)更廣泛的支持。


第二，數(shù)據(jù)存儲技術。利用大量的服務器服務于廣大用戶，同時采用分布式儲存和冗余儲存，提高數(shù)據(jù)儲存的可靠性。


第三，數(shù)據(jù)管理技術。BIGTABLE和HBASE等數(shù)據(jù)庫是為大數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)源，進行海 量數(shù)據(jù)管理的首要環(huán)節(jié)。


第四，平臺管理技術。協(xié)調(diào)大量服務器，管理云端運行的應用軟件，從而是智慧水務平臺能夠協(xié)調(diào)工作。

移動互聯(lián)

移動互聯(lián)技術是將移動通信、互聯(lián)網(wǎng)技術、商業(yè)模式等有機結(jié)合，并進行實踐活動的總稱。利用移動通信和互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢相，結(jié)合智能手機特性，開發(fā)出簡便操作的移動APP。


水務移動管理系統(tǒng)，與PC端鏈接實現(xiàn)信息共享，使得水務企業(yè)的成本管理過程、KPI展示過稱、監(jiān)控過程、數(shù)據(jù)錄入等數(shù)字化，提高廠站運作效率和管理服務水平。


移動互聯(lián)能打通信息孤島和信息隔閡，實現(xiàn)信息無縫鏈接，使得企業(yè)掌握經(jīng)營全貌，市民便捷地接受信息，達到雙贏。

分布式對象技術

分布式對象技術包括四種主流技術：COM/DCOM/.NET組件技術、JAVA技術、CORBA技術、數(shù)據(jù)庫技術。


JAVA是一種可撰寫平臺應用軟件的面向?qū)ο蟪绦蛟O計語言，具有通用性、高效性、一致性、安全性等特點，對于智慧水務移動APP的開發(fā)具有關鍵性作用。


CORBA技術，是通過組建網(wǎng)絡管理子系統(tǒng)，先在每臺設備上建立信息通道，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)能夠有效傳輸，同時子系統(tǒng)與上層軟件信息交互。然后再子系統(tǒng)配置標準的應用程序接口，從而實現(xiàn)用戶自定義程序和上層軟件間的信息交互。


數(shù)據(jù)庫技術是智慧水務中最核心的技術，分布式實時數(shù)據(jù)庫能夠滿足智慧水務中對信息采集實時性較高的要求。


通過建立分布式實時數(shù)據(jù)庫形成數(shù)據(jù)處理的子系統(tǒng)，之后通過虛擬化服務器、網(wǎng)絡虛擬化、構架軟件定義數(shù)據(jù)中心等，實現(xiàn)云計算，解決大數(shù)據(jù)分析的問題。

智慧水務應用案例及發(fā)展形勢

立體感知層的建立后，諸如水文、供水、水環(huán)境、工情、災情、水土流失、社會經(jīng)濟等數(shù)據(jù)呈現(xiàn)級數(shù)增長的趨勢，然后通過網(wǎng)絡傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，再通過對大數(shù)據(jù)的、分析與挖掘，完成暴雨預報、洪水預報、水資源分析評價、水資源配置調(diào)度等。


目前以有多個城市開始試點時間水務大數(shù)據(jù)的水治理途徑，比如鄭州市的水務云建設，就是利用搭建基于云計算的大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，針對復雜的水循環(huán)、水分配、水調(diào)控過程進行高速運算和模擬。


利用虛擬化、分布等技術，使得互聯(lián)網(wǎng)資源可以隨時切換到所需的程序上，模擬水資源調(diào)度、預測氣候變化、發(fā)展趨勢等，從而方便客戶訪問計算機和存儲數(shù)據(jù)，進行綜合決策、分析與應急處置，進行多源異構大數(shù)據(jù)信息的處理。


結(jié)合云計算能力，深入開展水務大數(shù)據(jù)處理和應用，提高“用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)決策”的水務大數(shù)據(jù)治理能力是未來發(fā)展的大勢所趨。

結(jié)束語

智慧水務是水務信息化建設的高 級階段，我們要引進發(fā)達國家先進的技術與理念，同時也要結(jié)合本國的水資源特點、民生需求，采用“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路，構建具有我國特色主義的水利事業(yè)，為水資源的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。