江西省智慧灌區(qū)基于云服務(wù)模式構(gòu)建灌區(qū)標(biāo)準(zhǔn)體系

曾曉

摘 要：江西省智慧灌區(qū)采用云服務(wù)模式進(jìn)行建設(shè)，構(gòu)建灌區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化角色體系、標(biāo)準(zhǔn)化物聯(lián)感知體系、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)服務(wù)體系、標(biāo)準(zhǔn)化工程管理體系、標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)管理體系和標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維體系六大灌區(qū)標(biāo)準(zhǔn)體系。向下為各個(gè)灌區(qū)業(yè)務(wù)人員提供標(biāo)準(zhǔn)化管理要求和交互式的智能應(yīng)用，向上為灌區(qū)管理人員提供可視化數(shù)據(jù)分析及智慧化決策輔助。同時(shí)按此建設(shè)運(yùn)營(yíng)模式還能帶動(dòng)縱向產(chǎn)業(yè)和橫向產(chǎn)業(yè)的聚集和發(fā)展，其中縱向產(chǎn)業(yè)主要包括智能設(shè)備供應(yīng)商、應(yīng)用集成商、系統(tǒng)平臺(tái)供應(yīng)商，橫向產(chǎn)業(yè)則包括智慧灌區(qū)種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、畜牧業(yè)、旅游業(yè)等。

關(guān)鍵詞：智慧灌區(qū);云服務(wù);物聯(lián)網(wǎng);智能控制;灌區(qū)標(biāo)準(zhǔn)體系

引 言

灌區(qū)的業(yè)務(wù)應(yīng)用就其本身的業(yè)務(wù)、工程等信息具有高度相似之處，具備高度的通用性，因此可以通過(guò)云服務(wù)模式進(jìn)行智慧灌區(qū)的建設(shè)，通過(guò)省級(jí)主管部門制定現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，在云服務(wù)中心構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一云服務(wù)支撐平臺(tái)，以云服務(wù)模式對(duì)灌區(qū)各級(jí)單位提供應(yīng)用服務(wù);建設(shè)管理部門應(yīng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化的智能終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸和自動(dòng)化控制，并根據(jù)規(guī)范和需求定制灌區(qū)的應(yīng)用服務(wù)。

一、江西省智慧灌區(qū)云服務(wù)建設(shè)模式特點(diǎn)

其一，以“數(shù)字灌區(qū)、智慧應(yīng)用”為建設(shè)思路[1]。以單一灌區(qū)為主體，構(gòu)建江西省智慧灌區(qū)云平臺(tái)信息化服務(wù)模式。在數(shù)字灌區(qū)層面基于統(tǒng)一傳輸標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)多源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)接入、質(zhì)量控制與設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，同時(shí)依照江西省智慧水利建設(shè)總體目標(biāo)，建設(shè)灌區(qū)智慧應(yīng)用體系，向下為灌區(qū)各業(yè)務(wù)人員提供標(biāo)準(zhǔn)化管理要求和交互式的智能應(yīng)用，向上為灌區(qū)管理人員提供可視化數(shù)據(jù)分析及智慧化決策輔助。

其二，以“靈活配置、快速推廣”為應(yīng)用模式[2]。實(shí)現(xiàn)江西省智慧灌區(qū)云平臺(tái)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的便捷部署、快速應(yīng)用。江西省智慧灌區(qū)的建設(shè)涉及300多個(gè)大中型灌區(qū)，因此在云平臺(tái)的建設(shè)中，需建立完善標(biāo)準(zhǔn)的角色、工程、業(yè)務(wù)管理體系，做好“人、物、事”的管理，依照高度可配置的建設(shè)方式，開(kāi)發(fā)通用化基礎(chǔ)組件、功能組件與可視化組件等，實(shí)現(xiàn)各灌區(qū)應(yīng)用的靈活配置與便捷應(yīng)用。

其三，以“安全、實(shí)用”為總體要求。安全層面，基于網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)（信息）安全、開(kāi)發(fā)框架安全、性能保障的維度建設(shè)江西省智慧灌區(qū)云服務(wù)平臺(tái)安全體系;實(shí)用層面，深入結(jié)合灌區(qū)用戶需求，以提高灌區(qū)水資源利用效率，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)水與可持續(xù)利用為業(yè)務(wù)牽引，以提升灌區(qū)日常工作效率，有效實(shí)施信息化監(jiān)管為管理牽引，建立智慧灌區(qū)業(yè)務(wù)管理與業(yè)務(wù)應(yīng)用體系。

二、江西省智慧灌區(qū)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)

（一）江西省灌區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化角色管理體系

調(diào)研江西省比較有代表性的大中小型灌區(qū)后，在梳理灌區(qū)涉及到的角色類型、智能職責(zé)及管理權(quán)限的基礎(chǔ)上，將灌區(qū)業(yè)務(wù)管理人員依據(jù)其工作職能進(jìn)行抽象概化，建立智慧灌區(qū)云服務(wù)平臺(tái)角色管理體系，逐層逐級(jí)實(shí)施灌區(qū)信息化功能配置與權(quán)限劃分。灌區(qū)業(yè)務(wù)涉及人物角色包括超級(jí)管理員、灌區(qū)管理員、灌區(qū)負(fù)責(zé)人、灌區(qū)科室人員、普通用戶、外聘專家、用水戶、省水利廳和市、縣水利局用戶。

（二）江西省灌區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化物聯(lián)感知體系

為實(shí)現(xiàn)江西省灌區(qū)各類自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一接入管理，解決目前數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議不統(tǒng)一等問(wèn)題，本次平臺(tái)建設(shè)將構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化物聯(lián)感知體系。其一，傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，在國(guó)家水文公約和水資源公約基礎(chǔ)上明確報(bào)文內(nèi)容、擴(kuò)展方式（針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文的擴(kuò)展）、傳輸數(shù)據(jù)項(xiàng)、頻率等。其二，RTU功能標(biāo)準(zhǔn)，明確建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)RTU必須支持的功能，如參數(shù)設(shè)置、召測(cè)、遠(yuǎn)程升級(jí)等。其三，數(shù)據(jù)庫(kù)表標(biāo)準(zhǔn)，包括原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、轉(zhuǎn)換規(guī)則表、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、報(bào)警信息標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、設(shè)備故障標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)等。從而實(shí)現(xiàn)灌區(qū)水情、雨情、水量、工情、墑情、視頻、水質(zhì)等各類數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化、規(guī)范化的采集和接入[3]。

（三）江西省灌區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)服務(wù)體系

江西省數(shù)據(jù)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)體系，主要是通過(guò)數(shù)字化灌區(qū)平臺(tái)將接入的不同數(shù)據(jù)對(duì)象封裝成數(shù)據(jù)服務(wù)，對(duì)外提供數(shù)據(jù)服務(wù)，開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)接口方便數(shù)據(jù)調(diào)用。數(shù)據(jù)服務(wù)主要包括水位數(shù)據(jù)服務(wù)、閘位數(shù)據(jù)服務(wù)、雨量數(shù)據(jù)服務(wù)、流量數(shù)據(jù)服務(wù)、水質(zhì)數(shù)據(jù)服務(wù)、土壤墑情數(shù)據(jù)服務(wù)、閘控?cái)?shù)據(jù)服務(wù)以及視頻圖像數(shù)據(jù)服務(wù)等。數(shù)據(jù)服務(wù)主要提供對(duì)象數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、預(yù)警數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)地址、數(shù)據(jù)編碼、測(cè)站位置坐標(biāo)等信息。

（四）江西省灌區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化工程管理體系

灌區(qū)所轄水利工程及對(duì)象進(jìn)行抽象概化，建立智慧灌區(qū)云平臺(tái)工程管理體系，從“點(diǎn)、線、面”三個(gè)維度實(shí)現(xiàn)對(duì)工程與對(duì)象的類別、屬性、展示樣式等的統(tǒng)一管理與配置?！包c(diǎn)”狀對(duì)象涉及到渠首、水閘、涵洞、橋梁、泵站、水電站、跌水、沉砂池測(cè)站、管理單位、取用水戶等;“線”狀對(duì)象涉及到渠道、渡槽、大壩、倒虹吸、管道、河流等;“面”狀對(duì)象涉及到灌區(qū)、水庫(kù)、湖泊等。

（五）江西省灌區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)管理體系

將灌區(qū)管理業(yè)務(wù)進(jìn)行抽象化流程提取，以流程管理為主線，面向業(yè)務(wù)本身，構(gòu)建覆蓋灌區(qū)管理的業(yè)務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)灌區(qū)業(yè)務(wù)的模塊化、精細(xì)化管理。如綜合監(jiān)視標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)應(yīng)用、工程巡查標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)應(yīng)用、智能維養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)應(yīng)用、供水管理標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)應(yīng)用和量測(cè)水管理標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)應(yīng)用。針對(duì)不同的灌區(qū)，可以實(shí)現(xiàn)高度靈活的可配置業(yè)務(wù)應(yīng)用組件，方便灌區(qū)推廣。同時(shí)針對(duì)不同灌區(qū)特色定制特色的業(yè)務(wù)應(yīng)用，如智能閘控、智能門禁、智能圖像識(shí)別應(yīng)用，提升灌區(qū)業(yè)務(wù)智能化管理。

（六）江西省灌區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行維護(hù)體系

形成江西省智慧灌區(qū)建設(shè)項(xiàng)目管理規(guī)范和運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。項(xiàng)目管理規(guī)范主要包括項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程管理、項(xiàng)目系統(tǒng)運(yùn)行管理辦法、項(xiàng)目驗(yàn)收管理、項(xiàng)目檔案管理、項(xiàng)目數(shù)據(jù)安全管理等相關(guān)技術(shù)要求，最終江西省灌區(qū)所有數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯總至“江西省智慧灌區(qū)與服務(wù)平臺(tái)”，并按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)與管理;運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范包括完善運(yùn)維工作機(jī)制、運(yùn)維管理流程自動(dòng)化、運(yùn)維監(jiān)控管理智能化和運(yùn)行維護(hù)長(zhǎng)效機(jī)制等。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，為了緊跟時(shí)代潮流，隨著智慧水利建設(shè)步伐，實(shí)現(xiàn)智慧灌區(qū)的推廣建設(shè)，需要采用比較新型的云服務(wù)的建設(shè)模式，充分運(yùn)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、人工智能等新一代信息技術(shù)，深化業(yè)務(wù)流程再造和業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新，構(gòu)建灌區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)化體系，實(shí)現(xiàn)智慧灌區(qū)透徹感知、全面互聯(lián)、廣泛共享、智能應(yīng)用、泛在服務(wù)和深度整合。江西省基于云服務(wù)模式建設(shè)智慧灌區(qū)的方式值得到其他省份灌區(qū)建設(shè)，建設(shè)一個(gè)云服務(wù)中心，接入全省各個(gè)灌區(qū)數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)化的灌區(qū)業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊可以直接復(fù)制到灌區(qū)并應(yīng)用。

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