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“智慧水務平臺的構建”

構建目標

①　協(xié)同化管理。建立起城市給排水、防洪、保護水資源等業(yè)務運營管理系統(tǒng)，實現(xiàn)統(tǒng)一的協(xié)同化管理。

②　高效化資源利用。實時監(jiān)控水質、供水管網(wǎng)，實現(xiàn)供水、用水情況的統(tǒng)計分析，為決策提供信息，合理調配資源。

③　便捷化服務。搭建統(tǒng)一的門戶平臺，社會公眾可以利用新一代的信息技術隨時隨地查詢需要的水務信息，并利用無線終端預約服務，提高效率，改進服務方式，提高服務水平。

④　智慧化業(yè)務。深層挖掘水利大數(shù)據(jù)，為水務業(yè)務的發(fā)展提供支持，提高決策的準確性。數(shù)據(jù)整合、業(yè)務系統(tǒng)關聯(lián)將為政務管理與民生服務搭建起一站式操作平臺。

構建方案

1. 系統(tǒng)平臺構成

①　感知層。深化水務物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，實現(xiàn)全面感知水資源數(shù)據(jù)。

②　網(wǎng)絡層。將感知層信息進行傳輸，實現(xiàn)感知層信息的實時動態(tài)采集、傳輸和存儲，形成完善的網(wǎng)絡體系。

③　數(shù)據(jù)層。建立數(shù)據(jù)高度集中中心，實現(xiàn)以數(shù)據(jù)中心與外部業(yè)務庫同步的對外業(yè)務支持。

④　應用層。高度集成系統(tǒng)、應用，實現(xiàn)信息的共享、系統(tǒng)升級以及二次開發(fā)，分割業(yè)務流程，多網(wǎng)融合，結合數(shù)據(jù)中心的大數(shù)據(jù)應用實現(xiàn)輔助決策的作用和統(tǒng)一的業(yè)務管理。

⑤　平臺層。實現(xiàn)對水務數(shù)據(jù)的存儲、分析和處理以及網(wǎng)絡層、應用層之間數(shù)據(jù)的轉換，負責網(wǎng)絡設備的管理和業(yè)務信息、設備信息的展示。

⑥　安全層。部署入侵檢測系統(tǒng)、安全審計系統(tǒng)、防病毒系統(tǒng)等，為平臺提供安全保障。

2. 系統(tǒng)平臺應用

系統(tǒng)平臺以“分布式實時數(shù)據(jù)庫”為核心，搭建工業(yè)控制消息總線，集成面向服務( SOA) 系統(tǒng)的信息服務總線。這兩種總線，支持通用信息交互和廣域服務，實現(xiàn)高效的通信和應用集成。系統(tǒng)平臺軟件涉及SCADA 平臺軟件，實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、計算引擎軟件、關系數(shù)據(jù)庫、報警管理軟件、GIS 平臺軟件、WEB 服務器、安全防護以及計算服務器等。

3. 系統(tǒng)平臺建設內容

1) 數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心的建設包括基礎設施，云平臺、應用，網(wǎng)絡及安全運維。

①　軟硬件基礎。包括服務器、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡系統(tǒng)、安全設備等。

②　云平臺和應用。利用云平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、交互、存儲以及共享，基于SOA 架構以及云計算來實現(xiàn)各子系統(tǒng)的無縫連接。利用云應用，將傳統(tǒng)的軟件應用模式轉變成即取即用的服務模式，利用網(wǎng)絡連接各級服務器，實現(xiàn)遠程操控，并能夠在線開發(fā)，實現(xiàn)高度系統(tǒng)集成應用。

③　安全運維。組建安全部門，安裝安全防護設備。

2) 企業(yè)管理及公共服務信息平臺

①　企業(yè)管理信息平臺。建立權限機制，通過身份認證分配權限，實現(xiàn)對生產(chǎn)、營銷、服務等信息的動態(tài)瀏覽，集成各類水務信息并與水務企業(yè)各級計算機系統(tǒng)連接，實現(xiàn)信息的集成與共享。

②　公共服務信息平臺。該平臺主要用于管理方對外發(fā)布信息，公布相關政策法規(guī)信息，以及涉水業(yè)務的響應、處理、繳費、查詢等功能。

3) 業(yè)務體系

業(yè)務體系包括生產(chǎn)、營銷、管理和信息四個體系。生產(chǎn)體系包括制水、水質監(jiān)測、供水調度、相關設備管理等內容；營銷體系包括收費、新裝、客戶服務、管網(wǎng)維護、用戶信息管理等；管理體系包括計劃、項目、成本等；信息體系包括系統(tǒng)的運行維護、改造升級、數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計挖掘、指標管控等。

“關鍵技術”

物聯(lián)網(wǎng)

在智慧水務中物聯(lián)網(wǎng)是一項關鍵技術，包括傳感器技術、RFID技術( 射頻識別技術) 、智能嵌入技術、數(shù)據(jù)融合技術。源自于ITU( 國際電信聯(lián)盟)的定義，在智慧水務領域，物聯(lián)網(wǎng)技術主要用于水資源管理、水務信息管理以及制水過程管理。通過物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)水務信息的實時監(jiān)控和動態(tài)采集、調度以及遠程管理方面，并利用水務專網(wǎng)、無線網(wǎng)實現(xiàn)完成相關設備標定、管理以及監(jiān)控，提高效率，實現(xiàn)供水、用水以及決策制定的智能化。

云技術

云技術是在廣域網(wǎng)或局域網(wǎng)當中將硬件、軟件、網(wǎng)絡等資源集成起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的計算、儲存、處理和共享的一種托管技術，是網(wǎng)絡、信息、整合、管理平臺、應用等技術的總稱。在智慧水務平臺系統(tǒng)當中主要用于搭建數(shù)據(jù)中心。所以要了解云技術的關鍵即云計算。

①　虛擬化技術，計算元件運行于虛擬環(huán)境中，擴大硬件容量，簡化軟件的配置過程，減少投資成本，并實現(xiàn)更廣泛的OS支持。

②　分布式海量數(shù)據(jù)存儲，只需要大量的服務器，并同時服務于大量的用戶，采用分布式儲存和冗余儲存，提高數(shù)據(jù)儲存的可靠性。

③　海量數(shù)據(jù)管理技術，主要包括Big Table 和HBase。這是為大數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)源的關鍵。

④　平臺管理技術，主要實現(xiàn)云端運行的應用軟件的管理，協(xié)調大量服務器，使其協(xié)調工作。

移動互聯(lián)

移動互聯(lián)技術就是將移動通信和互聯(lián)網(wǎng)結合起來，成為一體。這是互聯(lián)網(wǎng)技術、平臺、商業(yè)模式和應用與移動通信技術結合并實踐的活動的總稱�；�于移動互聯(lián)的移動APP，可以將移動通信和互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢結合起來，提高廠站運作效率和管理服務水平；可以結合智能手機的OS 特性，開發(fā)出操作簡單、高效便捷，專注于水務行業(yè)的移動管理系統(tǒng)，并連接PC端實現(xiàn)信息的共享，使水務企業(yè)的成本管理、KPI展示、過程監(jiān)控、關鍵數(shù)據(jù)錄入進行數(shù)字化。而移動互聯(lián)將作為網(wǎng)絡通信的補充，打通信息孤島和業(yè)務隔閡，實現(xiàn)信息之間的無縫銜接，既有利于企業(yè)掌握經(jīng)營全貌，也利于市民方便快捷的接受信息。 

分布式對象技術

分布式對象技術涵蓋的主流技術包括COM/DCOM/. NET組件技術、Java技術、CORBA技術、數(shù)據(jù)庫技術這四種技術。Java技術是一種可以撰寫擴平臺應用軟件的面向對象程序設計語言，具有卓越的通用性、高效性、平臺一致性和安全性，它對于智慧水務移動APP的開發(fā)具有顯著的作用。CORBA技術，可兼容各種網(wǎng)絡設備，通過該技術組件網(wǎng)絡管理子系統(tǒng)，先在每臺設備上構筑信息通道，保證數(shù)據(jù)傳輸，并由該系統(tǒng)實現(xiàn)與上層軟件的信息交互和NAP功能，同時可在該子系統(tǒng)配置標準的應用程序接口，實現(xiàn)用戶自定義程序與上層軟件的信息交互。數(shù)據(jù)庫技術，是智慧水務當中比較核心的技術，智慧水務平臺系統(tǒng)對信息采集的實時性要求高，DRTDBS(分布式實時數(shù)據(jù)庫) 可滿足要求，商業(yè)數(shù)據(jù)庫可對歷史數(shù)據(jù)進行保存，通過建立起RTDB，形成數(shù)據(jù)處理的子系統(tǒng)。這些技術的實質在于構建出數(shù)據(jù)中心的硬件基礎，然后向云計算轉型。通過虛擬化服務器、網(wǎng)絡虛擬化、軟件定義的存儲、混合等技術，架構軟件定義數(shù)據(jù)中心，目的是解決大數(shù)據(jù)分析。

“智慧水務應用案例及發(fā)展形勢”

近幾年，智慧水務作為建設的熱點，我國各大城市在智慧水利的建設上都開始新的征程。

以北京為例，根據(jù)IEC 智慧城市報告( 2016. 04)所提供的數(shù)據(jù)顯示，北京是中國規(guī)模龐大的城市化進程的代表，從千禧年到2010 年僅十年的時間，北京人口增長了42%，是中國同期人口增幅的7 倍之多，這種超大規(guī)模的城市化進程給北京帶來經(jīng)濟競爭力的同時，也導致這座城市面臨許多新的挑戰(zhàn)，而水資源短缺的問題更為凸顯。北京市行政副中心—通州新城的智慧水務建設，規(guī)劃構建“通州智慧水務平臺”，從側重水信息采集、處理和集成轉向水信息大數(shù)據(jù)的挖掘、分析和應用。在規(guī)范組織水信息的基礎上，融合決策算法和仿真技術，不斷挖掘和分析水信息的潛在價值，科學、高效、智慧化解決水問題，不僅為“智慧北京”的城市建設沖鋒陷陣，更為北京城市的水資源的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。

“結束語”

隨著科學技術的發(fā)展，特別是物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，智慧水務平臺系統(tǒng)的構建已經(jīng)具備成熟的條件，基礎設施( 感知層) 建設逐漸完善，涉及到物聯(lián)網(wǎng)技術、傳感器技術，移動互聯(lián)網(wǎng)技術等方面的運用也在飛速發(fā)展。我們在如此利好局面下，不僅要清醒地認識到我國智慧水務尚在起步階段，尚有諸多問題需要解決，需要循序漸進地開展建設。同時要在緊密關注發(fā)達國家先進的技術與理念同時，以“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”為治水思路，發(fā)揮我們的想象力、創(chuàng)造力，結合我國水資源特點、民生需求等各個方面的因素，為建設我國特色的水利行業(yè)持續(xù)發(fā)展保駕護航。