淺談霍山縣智慧水務(wù)運(yùn)行管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路

王才品 陸廣

摘? 要：圍繞霍山縣智慧城市建設(shè)目標(biāo)和霍山縣水務(wù)局對(duì)智慧水務(wù)的業(yè)務(wù)管理需求，建立、健全“1+1+1+1”智慧水務(wù)綜合體，即1張水務(wù)資源感知網(wǎng)、1個(gè)大數(shù)據(jù)中心、1套業(yè)務(wù)服務(wù)平臺(tái)和1套業(yè)務(wù)管理應(yīng)用。從認(rèn)識(shí)、技術(shù)、管理等層面，分析智慧水務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)的要點(diǎn)，助推霍山縣水治理體系、水治理能力和水治理水平現(xiàn)代化進(jìn)程，以期作為水務(wù)推行信息化管理的思路和借鑒。

關(guān)鍵詞：水利;水務(wù);信息化;綜合管理;智慧城市

中圖分類號(hào)：TP311.52? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2020）22-0140-04

Discussion on the Design Idea of Huoshan County Smart Water Affairs Operation and Management Platform

WANG Caipin1，LU Guang2

（1.Huoshan County Water Affairs Bureau，Luan? 237200，China;2.Istrong Technology Co.，Ltd.，F(xiàn)uzhou? 350108，China）

Abstract：Focusing on the smart city construction goals of Huoshan County and the business management needs of Huoshan County Water Affairs Bureau for smart water affairs，establish and improve the “1+1+1+1” smart water complex，namely a water resource perception network and a big data center，a set of business service platform and a set of business management applications. From the awareness，technology，management and other levels，the analysis of the key points of the construction of smart water system platform，to help promote the modernization process of water governance system，water governance capacity and water governance level in Huoshan County，with a view to the implementation of information management of water affairs ideas and reference.

Keywords：water conservancy;water affair;informatization;integrated management;smart city

0? 引? 言

霍山縣是第二批國(guó)家智慧城市試點(diǎn)縣，也是安徽省第一個(gè)試點(diǎn)縣。智慧城市建設(shè)要求水務(wù)以信息化手段解決水務(wù)方面長(zhǎng)期存在的管理瓶頸，通過(guò)構(gòu)建智慧水務(wù)工程形成智慧水務(wù)應(yīng)用框架，實(shí)現(xiàn)水務(wù)信息化與現(xiàn)代化深度融合。

本文中的霍山縣智慧水務(wù)運(yùn)行管理平臺(tái)為霍山縣水務(wù)局實(shí)際在用的信息化系統(tǒng)，筆者為霍山縣水務(wù)局局長(zhǎng)，基于對(duì)霍山縣智慧水務(wù)管理的思考，探索智慧水務(wù)以往建設(shè)的不足和本次建設(shè)的主要亮點(diǎn)，以期為霍山打造智慧水務(wù)、提升水務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)化智能化水平提供依據(jù)，為其他地區(qū)的智慧水務(wù)管理提供參考。

1? 建設(shè)內(nèi)容及技術(shù)亮點(diǎn)

1.1? 以往智慧水務(wù)建設(shè)的內(nèi)容和不足

智慧城市建設(shè)進(jìn)入攻堅(jiān)戰(zhàn)，水務(wù)智慧化發(fā)展乃大勢(shì)所趨，智慧水務(wù)具有3方面特征：一是水利感知的智慧，二是水利數(shù)據(jù)的智慧，三是水利業(yè)務(wù)的智慧。與三個(gè)智慧對(duì)應(yīng)，近幾年來(lái)智慧水務(wù)建設(shè)的內(nèi)容存在以下問(wèn)題：一是水利監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋范圍和類別仍需擴(kuò)展，許多水務(wù)管理者對(duì)于智慧水務(wù)建設(shè)的了解程度不足，導(dǎo)致水務(wù)建設(shè)投入不足，城市未得到良好的水務(wù)管理[1]，監(jiān)測(cè)信息化手段不完善。在信息采集方面，基礎(chǔ)設(shè)施信息化的程度尚不能滿足智慧水務(wù)要求，未能獲取豐富的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，難以為決策指揮調(diào)度和日常業(yè)務(wù)管理提供數(shù)據(jù)保障，除監(jiān)測(cè)范圍覆蓋不足外，在監(jiān)測(cè)手段方面也缺乏新一代通信技術(shù)的應(yīng)用。二是數(shù)據(jù)資源整合力度不夠，資源共享存在較大的短板。目前的數(shù)據(jù)資源遠(yuǎn)不能滿足智慧水務(wù)發(fā)展的要求，需要進(jìn)一步進(jìn)行水利數(shù)據(jù)調(diào)查，補(bǔ)充完善霍山水務(wù)的數(shù)據(jù)資源體系。同時(shí)，水務(wù)局和其他橫向部門間未能實(shí)現(xiàn)需求數(shù)據(jù)資源的實(shí)時(shí)共享。三是業(yè)務(wù)應(yīng)用智慧化程度有待提升，無(wú)法滿足水務(wù)日常工作需求?；羯娇h水務(wù)局的日常職能工作涵蓋防汛決策、水利工程管理、水行政管理工作、水資源管理等方面，智慧水務(wù)建設(shè)需結(jié)合霍山縣水務(wù)局日常工作要求以及智慧水務(wù)業(yè)務(wù)需求，建立、健全業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，和水務(wù)業(yè)務(wù)工作深入融合，實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)協(xié)同辦公。

1.2? 本系統(tǒng)的技術(shù)亮點(diǎn)

1.2.1? 網(wǎng)格化概化的數(shù)據(jù)展示方式

網(wǎng)格化和概化結(jié)合，通過(guò)網(wǎng)格地圖技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)被管理對(duì)象進(jìn)行地理劃分，從而達(dá)到精細(xì)化，運(yùn)用概化技術(shù)，把要素和要素關(guān)系在網(wǎng)格中進(jìn)行有效整合，定量、定性、定位到單元網(wǎng)格中，使得城市管理更加科學(xué)，管理空間更加精細(xì)透明，在城市管理信息平臺(tái)這個(gè)大系統(tǒng)中，整理網(wǎng)格中的信息就能快捷有效地落實(shí)。網(wǎng)格化概化主要應(yīng)用于供水系統(tǒng)、水利工程、區(qū)域防洪、區(qū)域抗旱、區(qū)域搶險(xiǎn)等方面?？蔀樗ぷ髡咛峁┮粋€(gè)高效、便捷的信息平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)水資源科學(xué)管理與可持續(xù)利用，為日常水利工作、公共參觀學(xué)習(xí)提供方便。同時(shí)使評(píng)價(jià)水務(wù)工作標(biāo)準(zhǔn)公開化，管理監(jiān)督更透明。

1.2.2? 利用無(wú)人機(jī)巡查河道盲區(qū)

霍山全縣河道眾多，完全靠人力巡查，容易留下巡河死角。并且一些河道環(huán)境復(fù)雜，車輛、船只難以行駛，巡查起來(lái)十分不便。為減少一定的人力物力的投入，提升河道巡查的效率，對(duì)重點(diǎn)河段考慮采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡河。無(wú)人機(jī)就像一只只“天眼”，實(shí)時(shí)查看和傳輸河道污染源治理情況和水質(zhì)變化情況，水面垃圾、偷排漏排甚至違章建筑全部一覽無(wú)余。地面操控人員通過(guò)無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)傳回的清晰影像進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析比對(duì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理影響水質(zhì)的漂浮物和垃圾，確保水質(zhì)不受影響。

1.2.3? 智慧盒輔助基層防汛會(huì)商

在霍山縣防汛視頻會(huì)議平臺(tái)的基礎(chǔ)上，通過(guò)建立云視商平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)智慧盒進(jìn)鄉(xiāng)村，進(jìn)一步補(bǔ)充完善基層防汛會(huì)商系統(tǒng)，讓廣大群眾實(shí)時(shí)了解周邊的實(shí)時(shí)水雨情、洪澇災(zāi)害等信息，實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息的即時(shí)響應(yīng)，依托于“視頻進(jìn)村”對(duì)廣大農(nóng)村和百姓家庭進(jìn)行信息發(fā)布和緊急動(dòng)員。

1.3? 本系統(tǒng)的建設(shè)思路與建設(shè)內(nèi)容

建立、健全“1+1+1+1”智慧水務(wù)綜合體，建設(shè)內(nèi)容包括水務(wù)資源感知網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心、業(yè)務(wù)服務(wù)平臺(tái)、業(yè)務(wù)管理應(yīng)用等。板塊主要內(nèi)容有以下4點(diǎn)。

1.3.1? 1張水務(wù)資源感知網(wǎng)

包括機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，無(wú)人機(jī)采購(gòu)及安裝培訓(xùn)等。同時(shí)集成霍山縣現(xiàn)有的水情、雨情和流量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，新建水位站和水位雨量一體站;加強(qiáng)智能圖像監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)、云視商平臺(tái)建設(shè)和防災(zāi)預(yù)警信息展播建設(shè)。

1.3.2? 1個(gè)大數(shù)據(jù)中心

建設(shè)縣智慧水務(wù)數(shù)據(jù)中心，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)資源目錄、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)匯集平臺(tái)、數(shù)據(jù)管理平臺(tái)（數(shù)據(jù)字典）、數(shù)據(jù)交換服務(wù)平臺(tái)、數(shù)據(jù)共享平臺(tái)、數(shù)據(jù)更新維護(hù)管理平臺(tái)的建設(shè)。

1.3.3? 1套業(yè)務(wù)服務(wù)平臺(tái)

利用專業(yè)的開發(fā)工具，進(jìn)行通用支撐軟件的開發(fā)，包括統(tǒng)一用戶管理、統(tǒng)一門戶集成、統(tǒng)一地圖服務(wù)的開發(fā)建設(shè)。

1.3.4? 1套業(yè)務(wù)管理應(yīng)用

業(yè)務(wù)管理應(yīng)用對(duì)各種管理對(duì)象的狀態(tài)實(shí)時(shí)地監(jiān)控、匯總、并主動(dòng)地分析，然后將信息反饋給人或通過(guò)控制器等對(duì)監(jiān)控物體進(jìn)行反饋控制，再進(jìn)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程處理工作。具體由3個(gè)部分構(gòu)成，包括以下幾項(xiàng)：（1）水務(wù)展示平臺(tái)：通過(guò)該平臺(tái)可綜合查詢、展示、導(dǎo)出、打印水利成果、水利工程、水利資料、預(yù)警信息多方面信息。其中信息查詢具備地圖查詢、表格查詢、模糊查詢等多種查詢方式，可按行政區(qū)、信息類型、時(shí)間等多個(gè)維度快速查找所需的信息。（2）業(yè)務(wù)管理平臺(tái)：業(yè)務(wù)管理平臺(tái)（防汛指揮決策支持系統(tǒng)、山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)、河長(zhǎng)制信息管理系統(tǒng)、水政水資源綜合管理系統(tǒng)、農(nóng)村飲用水安全系統(tǒng)、水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理系統(tǒng)、水利工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)、東淠河綜合管理系統(tǒng)、淠源渠灌區(qū)管理系統(tǒng)、后臺(tái)綜合管理系統(tǒng)等）、移動(dòng)APP、公眾服務(wù)平臺(tái)，同時(shí)集成已建、待建和省級(jí)下發(fā)的系統(tǒng)。（3）基礎(chǔ)運(yùn)行環(huán)境建設(shè)：建設(shè)安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)保障環(huán)境，包括硬件運(yùn)行環(huán)境、軟件運(yùn)行環(huán)境和安全保障等方面的建設(shè)。

2? 業(yè)務(wù)框架設(shè)計(jì)及業(yè)務(wù)功能

2.1? 業(yè)務(wù)框架設(shè)計(jì)

以云服務(wù)為核心，所有應(yīng)用高度集中統(tǒng)一。所有智慧化的水務(wù)業(yè)務(wù)管理軟件、公共服務(wù)軟件、電子商務(wù)軟件、視頻會(huì)議服務(wù)、大數(shù)據(jù)等都搭建在云中心，所有的實(shí)時(shí)信息、動(dòng)態(tài)信息、靜態(tài)信息、應(yīng)用系統(tǒng)都通過(guò)云服務(wù)方式交互[2]。

以云服務(wù)方式進(jìn)行拓展，代替原有服務(wù)器客戶端復(fù)制模式?；羯娇h內(nèi)、縣外有新的單位、部門、行業(yè)提出智慧水務(wù)建設(shè)時(shí)，直接在云中心應(yīng)用系統(tǒng)中進(jìn)行細(xì)化功能的再組合，形成滿足用戶需要的功能集合，設(shè)置新的用戶和權(quán)限，實(shí)現(xiàn)滿足新用戶新需求。既支持PC終端通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接入，也支持手機(jī)、PAD等移動(dòng)設(shè)備通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地查看[3]。業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)框架如圖1所示。

2.2? 業(yè)務(wù)功能

2.2.1? 水務(wù)資源感知網(wǎng)

從滿足水務(wù)管理業(yè)務(wù)需求出發(fā)，通過(guò)優(yōu)化整合監(jiān)測(cè)站網(wǎng)、加強(qiáng)站網(wǎng)覆蓋密度、更新監(jiān)測(cè)設(shè)備、應(yīng)用監(jiān)測(cè)新技術(shù)，構(gòu)建“物聯(lián)感知一體化，內(nèi)外部數(shù)據(jù)資源共享”的監(jiān)測(cè)體系。根據(jù)現(xiàn)有監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布、密度和種類，網(wǎng)格化地加強(qiáng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的建設(shè)。

（1）現(xiàn)有站點(diǎn)整合優(yōu)化：理清現(xiàn)有監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，包括站點(diǎn)分布、站點(diǎn)位置、設(shè)備廠商、傳輸方式、供電方式、中心站等現(xiàn)狀。一方面集成能用的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，一方面升級(jí)改造當(dāng)前存在問(wèn)題的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。（2）規(guī)劃新建站點(diǎn)及升級(jí)改造：1）結(jié)合現(xiàn)有監(jiān)測(cè)站點(diǎn)和新建站點(diǎn)形成水文監(jiān)測(cè)站點(diǎn)布局。2）結(jié)合已有視頻站點(diǎn)和新建視頻站點(diǎn)形成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)布局。監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的布設(shè)按照總體布局、分步鋪設(shè)的原則，逐步形成多元化的水務(wù)監(jiān)測(cè)信息采集網(wǎng)。（3）監(jiān)測(cè)新技術(shù)應(yīng)用。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、新型傳感器、圖像自動(dòng)識(shí)別、遙感監(jiān)測(cè)和移動(dòng)通信等新技術(shù)，提升監(jiān)測(cè)信息采集的豐富性、有效性、可控性、及時(shí)性。緊跟水務(wù)行業(yè)傳感器發(fā)展的方向，利用無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)河道情況。

2.2.2? 大數(shù)據(jù)中心

通過(guò)建立“一數(shù)一源”的信息采集與更新機(jī)制，對(duì)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，建設(shè)統(tǒng)一的智慧水務(wù)大數(shù)據(jù)中心，大數(shù)據(jù)中心的建立主要包括標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系設(shè)計(jì)、水利數(shù)據(jù)調(diào)查、綜合數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。為霍山智慧水務(wù)應(yīng)用管理平臺(tái)提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)支撐，對(duì)有關(guān)水利數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查整編、入庫(kù)，歷史數(shù)據(jù)資料等紙質(zhì)資進(jìn)行電子化掃描入庫(kù)，逐步整合已建的數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)建立數(shù)據(jù)共享交換平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)橫向部門及縱向部門數(shù)據(jù)的共享，實(shí)現(xiàn)一數(shù)一源的目標(biāo)，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，并提供高效服務(wù)。

2.2.3? 業(yè)務(wù)服務(wù)平臺(tái)

建設(shè)霍山智慧水務(wù)應(yīng)用管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一門戶集成、統(tǒng)一用戶管理、統(tǒng)一地圖服務(wù)，為業(yè)務(wù)管理應(yīng)用提供應(yīng)用支撐。

2.2.4? 業(yè)務(wù)管理應(yīng)用

一方面服務(wù)于水務(wù)行業(yè)從業(yè)人員，包括水務(wù)展示平臺(tái)、業(yè)務(wù)管理平臺(tái)和移動(dòng)應(yīng)用平臺(tái)。預(yù)先構(gòu)建不同的數(shù)據(jù)模型，每個(gè)數(shù)據(jù)模型對(duì)應(yīng)一個(gè)可視化單元，最后多個(gè)可視化單元組裝成可視化頁(yè)面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合性展示呈現(xiàn)[4]。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段，對(duì)各種管理對(duì)象的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、匯總、并主動(dòng)地分析，然后將信息反饋給技術(shù)人元或通過(guò)控制器等對(duì)監(jiān)控物體進(jìn)行反饋控制。通過(guò)主動(dòng)的觸發(fā)和實(shí)時(shí)的交互，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管理對(duì)象的精細(xì)化管理，能夠?qū)崿F(xiàn)資源的優(yōu)化調(diào)整，提高了利用率，還能夠?qū)Ψ钦顟B(tài)實(shí)時(shí)預(yù)警，提高了安全性。簡(jiǎn)而言之即實(shí)現(xiàn)全方位的感知，主動(dòng)的分析、反饋、優(yōu)化以及智能的預(yù)測(cè)、預(yù)警。

另一方面服務(wù)于公眾，在服務(wù)公眾時(shí)，能夠提供比數(shù)字化階段更好的服務(wù)。在數(shù)字化階段，各種事項(xiàng)可以在電腦上辦理，政府按照公眾的申請(qǐng)被動(dòng)地給予服務(wù)。在智慧化階段，政府的服務(wù)平臺(tái)，能依據(jù)公眾的個(gè)體信息和實(shí)時(shí)狀態(tài)，給予主動(dòng)的、預(yù)先的、個(gè)性化的、以人為本的服務(wù)。這樣，既實(shí)現(xiàn)了服務(wù)的精準(zhǔn)性、個(gè)性化和高效性，也讓公眾感到享受服務(wù)更加便捷，滿意度也更高，提高了社會(huì)整體的運(yùn)行效率。

2.2.5? 信息發(fā)布

通過(guò)PC端、智能手機(jī)、平板和顯示屏這4種形式實(shí)現(xiàn)服務(wù)社會(huì)化，為公眾提供水務(wù)信息的展示、數(shù)據(jù)的查詢，為各科室人員及領(lǐng)導(dǎo)提供“隨時(shí)隨地”的水務(wù)信息服務(wù)和管理。

3? 應(yīng)用類實(shí)際案例

3.1? 大數(shù)據(jù)管理

根據(jù)霍山縣智慧水務(wù)管理要求，對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行整編入庫(kù)，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行整合對(duì)接，對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，基于平臺(tái)大數(shù)據(jù)管理模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，并提供高效服務(wù)，如圖2所示。

3.2? 大數(shù)據(jù)展示

結(jié)合電子地圖，按照行政區(qū)劃分層級(jí)展示各類水文要素，主要包括水利工程、防汛要素、在建工程及應(yīng)用模型，通過(guò)水務(wù)展示平臺(tái)，對(duì)水利的基礎(chǔ)信息、監(jiān)測(cè)信息、業(yè)務(wù)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)展現(xiàn)，能夠給用戶展示十分完備的霍山縣轄區(qū)內(nèi)的水務(wù)綜合情況，如圖3所示。

圖2? 霍山智慧水務(wù)運(yùn)行管理平臺(tái)主界面

4? 結(jié)? 論

本文對(duì)智慧水務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行了簡(jiǎn)單論述，通過(guò)智慧水務(wù)切實(shí)實(shí)現(xiàn)水利系統(tǒng)整體工作的優(yōu)化，能有效地提高現(xiàn)有信息化系統(tǒng)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的共享水平。智慧水務(wù)的建設(shè)往往是多種因素相互作用的結(jié)果，通過(guò)信息化平臺(tái)的整合，逐步突破現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)與認(rèn)知的局限性，改善整體水務(wù)建設(shè)的科學(xué)性[5]。與過(guò)去智慧水務(wù)建設(shè)相比，防汛、防臺(tái)、抗旱綜合能力將會(huì)得到大幅提升，有效提高廣大群眾防汛減災(zāi)意識(shí)和自防自救能力，在減少災(zāi)害損失、確保群眾生命安全上，發(fā)揮重要作用;實(shí)時(shí)監(jiān)控水利工程運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程險(xiǎn)情，有助于保障工程安全運(yùn)行;提高水資源安全管理能力，推進(jìn)水資源精細(xì)化管理，保障用水安全等?；羯娇h智慧水務(wù)的建設(shè)能有效提升水民生服務(wù)水平，使社會(huì)及公眾享受到水利的智慧化服務(wù)。

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作者簡(jiǎn)介：王才品（1965—），男，漢族，安徽六安人，高級(jí)工程師，本科，研究方向：水利水電工程建設(shè)與管理;陸廣（1995—），男，漢族，浙江蒼南人，學(xué)士學(xué)位，研究方向：水利水電信息化建設(shè)與管理。