城市水務(wù)綜合信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

魯達(dá)明

摘 要：近年來，隨著“智慧城市”的建設(shè)，多個城市已經(jīng)逐步開展“智慧水務(wù)”建設(shè)項目，并建立各自的水務(wù)綜合信息管理系統(tǒng)，為實現(xiàn)水務(wù)精細(xì)化管理打了堅實的基礎(chǔ)。城市水務(wù)綜合信息管理系統(tǒng)建成后，水務(wù)部門能夠?qū)Ρ臼械乃畡?wù)工作開展精細(xì)化管理，及時、詳盡的掌握轄區(qū)內(nèi)的供水、排水、城市水體等信息，并增強(qiáng)管理手段，提高水務(wù)行業(yè)的政務(wù)管理水平。

關(guān)鍵詞：智慧水務(wù)；智慧城市；水務(wù)信息化

中圖分類號：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0148-02

1 引 言

1.1 研究背景

在城市水務(wù)管理方面，部分地區(qū)實現(xiàn)了水務(wù)管理一體化，但隨著管理職能的變化，管理難度越來越大，也因此帶來了管理不到位，法律法規(guī)不完善，技術(shù)體系不健全，資源投入未滿足實際需求，缺乏監(jiān)督等問題。為了實現(xiàn)將水務(wù)安全的控制前移，提高管理效率，及時排除隱患，水務(wù)部門有必要盡快建立并完善城市水務(wù)綜合信息管理系統(tǒng)，并對不同類型的水處理設(shè)施開展一元化管理，掌握其運行情況，提高城市用水循環(huán)效率，支撐部門決策[1]。

城市水務(wù)綜合信息管理系統(tǒng)的建設(shè)可為行政管理提供堅實的用水基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息技術(shù)支撐。同時，通過數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘可為市、區(qū)縣用水管理的實施提供準(zhǔn)確、及時、全面和可靠的決策依據(jù)。

從信息化發(fā)展歷程來看，以前也有類似的系統(tǒng)在使用，但已嚴(yán)重滯后于信息技術(shù)發(fā)展的速度。舊的一些系統(tǒng)當(dāng)時采用C/S架構(gòu)，以Delphi開發(fā)基于windows XP的客戶端，數(shù)據(jù)庫為MS SQL Server 2000，作為系統(tǒng)建設(shè)基礎(chǔ)的信息技術(shù)手段都已嚴(yán)重滯后于當(dāng)前的信息技術(shù)發(fā)展。C/S架構(gòu)難以擴(kuò)展、運維成本高；SQL server 2000于2010年7月14日已停止系統(tǒng)補(bǔ)丁更新和技術(shù)支持，windows XP操作系統(tǒng)于2014年4月8日停止服務(wù)支持，若繼續(xù)使用有安全風(fēng)險，易受到病毒的攻擊；Delphi開發(fā)工具在性能和安全性上嚴(yán)重落后，且軟硬件故障頻發(fā)，大大制約了日常業(yè)務(wù)工作的開展。因此，舊的一些系統(tǒng)已經(jīng)超出了軟件使用生命周期，無法通過升級改造來延續(xù)使用，必須重新開發(fā)新系統(tǒng)。

本文所論述的城市水務(wù)綜合信息管理系統(tǒng)則是緊跟技術(shù)發(fā)展的步伐，有以下幾個特點：①先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)：進(jìn)一步挖掘現(xiàn)代傳感技術(shù)的潛力，從全方位對城市給排水、節(jié)水、水質(zhì)等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，初步搭建一張強(qiáng)大而高效的水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)；②高效發(fā)展：從實踐出發(fā)，不斷改革創(chuàng)新水務(wù)管理，使水務(wù)更好地為居民生活服務(wù)，成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的扎實基礎(chǔ)；③與時俱進(jìn)，信息透明：緊跟時代的步伐，通過多種渠道及途徑，采用當(dāng)下易于廣泛普通民眾接收的媒體技術(shù)，將水務(wù)水利信息進(jìn)行公開展示，一方面加強(qiáng)自我監(jiān)督，一方面允許民眾進(jìn)行監(jiān)督，信息內(nèi)容包括給排水信息，城市居民用水實時信息，用水緊張信息，水環(huán)境信息，水污染信息，水廠及污水處理廠運營信息等諸多便民信息以供查詢和咨詢。充分利用多樣化的在線監(jiān)測設(shè)備，將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理并用可視化的方式呈現(xiàn)出來，真正做到數(shù)據(jù)同步顯示，以便水務(wù)部門能及時處理問題，共同構(gòu)建和諧的水務(wù)大環(huán)境。

1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀

自“智慧水務(wù)”這一構(gòu)想被提出來以后，許多城市紛紛響應(yīng)，著手落實。先后有武漢市污水處理綜合運營管理平臺、成都市新津縣的“水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)”系統(tǒng)、寧波市鎮(zhèn)海區(qū)的智慧水務(wù)“N+1”平臺、南京市高淳區(qū)的智慧水務(wù)信息化系統(tǒng)、深圳市的智慧水務(wù)系統(tǒng)等項目相繼開展，有些項目已初見效果，為進(jìn)一步發(fā)展智慧水務(wù)提供了寶貴的實踐經(jīng)驗。

2 技術(shù)路線

為實現(xiàn)水務(wù)信息化管理，城市水務(wù)綜合信息管理系統(tǒng)將采用SOA技術(shù)、WebServices技術(shù)、XML技術(shù)和J2EE系統(tǒng)架構(gòu)作為系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)支撐。

3 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 總體設(shè)計

根據(jù)水務(wù)管理工作的特點、信息技術(shù)應(yīng)用的程度和組織保障的實際情況，城市水務(wù)綜合信息管理系統(tǒng)建設(shè)將堅持“實用、可靠、先進(jìn)、標(biāo)準(zhǔn)、開放”的方針，實行“整體規(guī)劃、分步實施；信息公開、資源共享；統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)管理；需求主導(dǎo)、保障安全”的建設(shè)原則[3]。

城市水務(wù)綜合信息管理系統(tǒng)建設(shè)總體架構(gòu)內(nèi)容包括信息采集、通訊網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)資源、應(yīng)用支撐、應(yīng)用系統(tǒng)、應(yīng)用交互等六個層面，并以信息安全體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系為保障。這六個層面、兩大保障體系、三類服務(wù)對象共同構(gòu)成城市水務(wù)綜合信息管理系統(tǒng)的總體架構(gòu)。

3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫將采用Oracle數(shù)據(jù)庫，基于各城市已有水資源數(shù)據(jù)庫進(jìn)行建設(shè)，嚴(yán)格遵循水資源數(shù)據(jù)庫建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并在此基礎(chǔ)上對五大數(shù)據(jù)庫進(jìn)行擴(kuò)充。包括實時監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫及多媒體數(shù)據(jù)庫。

3.3 應(yīng)用支撐設(shè)計

系統(tǒng)的應(yīng)用支撐組件包括應(yīng)用中間件、圖表工具、工作流引擎、指標(biāo)分析器、報表工具和數(shù)據(jù)交換。

3.4 應(yīng)用系統(tǒng)功能實現(xiàn)

3.4.1 基礎(chǔ)信息管理

為系統(tǒng)使用的分類信息和基礎(chǔ)資料信息提供管理功能，主要包括行政區(qū)劃管理、流域管理、水利片區(qū)管理、主管部門管理、區(qū)縣水行政管理部門、用水用途管理、行業(yè)類型管理、自來水管理區(qū)塊管理、行業(yè)集團(tuán)管理、供水企業(yè)管理等管理模塊。

3.4.2 用水戶戶籍管理

提供用水戶戶籍管理，包括開戶、改戶、分戶、并戶、銷戶、用戶來函和計劃來函處理、以及水表信息調(diào)整，包含增表、改表、銷表等。

3.4.3 電子監(jiān)察

對業(yè)務(wù)審批流程的監(jiān)察，通過各個業(yè)務(wù)和步驟設(shè)定的行政審批時間范圍考核各個部門，提交各個審批部門。業(yè)務(wù)中遇到實際情況可通過申請掛起和延期。掛起和延期的業(yè)務(wù)將在考核報表中按不同的分類統(tǒng)計。沒有掛起和延期并超期的流程，系統(tǒng)通過短信、電子郵件各種方式提醒。在超期業(yè)務(wù)提醒的方式和內(nèi)容可以預(yù)先設(shè)置等。

3.4.4 表務(wù)管理

對各水司每月通過數(shù)據(jù)交換提交給供水處的用戶水量數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。并按月對估表狀態(tài)進(jìn)行計數(shù)管理，分時同步各個水司的抄表數(shù)據(jù)。根據(jù)用戶用水計劃核查抄表數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)不符，復(fù)核抄表數(shù)據(jù)確定抄表數(shù)據(jù)無誤。如有誤差進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)整。

3.4.5 賬務(wù)管理

實現(xiàn)信息化賬務(wù)管理，提高安全性、高效性、操作便利性等。

3.4.6 應(yīng)急預(yù)案管理

應(yīng)急預(yù)案管理主要包括應(yīng)急預(yù)案管理和應(yīng)急方案管理。

應(yīng)急預(yù)案管理：提供應(yīng)急預(yù)案檔案，應(yīng)急預(yù)案調(diào)用等應(yīng)急預(yù)案的管理。

應(yīng)急方案管理：提供應(yīng)急方案檔案，應(yīng)急方案上報等應(yīng)急方案的管理。

3.4.7 指標(biāo)分析

過實時監(jiān)測、各個相關(guān)單位定期上報等多種調(diào)查方法，對取用水總量控制，取用水日常管理，取用水收支情況等相關(guān)指標(biāo)的數(shù)據(jù)實施監(jiān)測和統(tǒng)計，全面、真實反映全市、區(qū)（縣）、重要企業(yè)（集團(tuán)）水資源開發(fā)利用和節(jié)約保護(hù)目標(biāo)任務(wù)完成的實際情況和成效。

3.4.8 報表管理

包括計劃信息、用水情況、匯總報表及聯(lián)系信息等。

3.4.9 統(tǒng)計查詢

系統(tǒng)統(tǒng)計查詢包含基礎(chǔ)信息查詢、賬務(wù)信息查詢、各類水務(wù)信息查詢、整體信息查詢、組合查詢。

3.4.10 系統(tǒng)管理（略）

3.5 系統(tǒng)集成

城市水務(wù)綜合信息管理系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)項目在集成方面的建設(shè)原則是：

（1）資源共享的原則。系統(tǒng)集成本著硬件、系統(tǒng)軟件、產(chǎn)品軟件、應(yīng)用軟件模塊、數(shù)據(jù)資源的充分共享，節(jié)省工程投資，提高系統(tǒng)性能。

（2）分層集成原則。表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)層多層軟件體系結(jié)構(gòu)的采用，系統(tǒng)集成將遵循這一架構(gòu)體系分層進(jìn)行集成系統(tǒng)集成目標(biāo)數(shù)據(jù)庫集成和應(yīng)用系統(tǒng)集成。

4 總 結(jié)

本論文設(shè)計并實現(xiàn)的城市水務(wù)信息綜合管理系統(tǒng)，依托高度靈活的SOA體系架構(gòu)，融合擁有諸多優(yōu)點J2EE技術(shù)架構(gòu)，以XML為數(shù)據(jù)載體進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，利用Web Services技術(shù)，實現(xiàn)了包括水務(wù)基礎(chǔ)信息管理、用水戶戶籍管理、電子監(jiān)察、抄表管理、賬務(wù)管理、應(yīng)急預(yù)案管理、指標(biāo)分析、報表管理、統(tǒng)計查詢、系統(tǒng)管理等在內(nèi)的十大功能。

新技術(shù)架構(gòu)下的城市水務(wù)信息綜合管理系統(tǒng)在系統(tǒng)上更加簡約，由此帶來了業(yè)務(wù)流程協(xié)同化，數(shù)據(jù)共享化，服務(wù)個性化及模塊配置化的顯著提升，其次，系統(tǒng)的資源更加整合節(jié)約，使得運行維護(hù)等成本大大降低，同時業(yè)務(wù)也變的更加專注，由于新技術(shù)依托的是SOA體系架構(gòu)，各業(yè)務(wù)部門能夠更好的按照規(guī)范設(shè)計業(yè)務(wù)需求，不斷創(chuàng)新改革，用科學(xué)的辦法進(jìn)行決策，最終搭建出更智能，更高效，更專業(yè)的城市智慧水務(wù)管理平臺。

盡管如此，新技術(shù)架構(gòu)在智能化業(yè)務(wù)方面還不夠完善，還未將目前新興的云計算及大數(shù)據(jù)分析功能有效的應(yīng)用進(jìn)來，希望能在之后的工作中，針對數(shù)據(jù)智能化進(jìn)行深一步的研究及探討。

參考文獻(xiàn)

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[3]李云勝.泰安市水資源綜合管理信息系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].山東大學(xué)，2014.

收稿日期：2018-9-25