智慧水務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)的構(gòu)建及關(guān)鍵技術(shù)分析

梅祥軍

摘要：智能水務(wù)（SWG）是一個(gè)基于信息和通信技術(shù)的管理平臺(tái)。它容納了水系統(tǒng)的所有基礎(chǔ)設(shè)施要素，實(shí)現(xiàn)了要素之間的雙向通信，及時(shí)有效地解決了水系統(tǒng)的日常運(yùn)行問題。智能水的發(fā)展為水管理人員提供了新的角色，并為未來供水系統(tǒng)的總體規(guī)劃提供了新的見解和想法?；谠摌?biāo)準(zhǔn)，智能水提出了一種將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與業(yè)務(wù)流程協(xié)調(diào)和決策支持系統(tǒng)相結(jié)合的智能供水系統(tǒng)管理模型。本文分析了智能水平臺(tái)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：智能水;平臺(tái)系統(tǒng);建筑關(guān)鍵技術(shù);分析研究

智慧水務(wù)平臺(tái)是以BIM和GIS技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G網(wǎng)絡(luò)等信息化手段，利用智能采集設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測水環(huán)境參數(shù)，利用平臺(tái)處理相關(guān)數(shù)據(jù)，最終達(dá)到水務(wù)運(yùn)行的智慧化，平臺(tái)具有擴(kuò)展性、兼容性和包容性等特點(diǎn)。智慧水務(wù)平臺(tái)是智慧城市建設(shè)的重要一環(huán)，可以為城市帶來一定的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，能夠帶動(dòng)城市水務(wù)管理部門運(yùn)維能力的升級(jí)，保障城市水環(huán)境安全，為突發(fā)環(huán)保事件提供智慧決策，為人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障，為城市生態(tài)文明建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

1系統(tǒng)總體技術(shù)思路

以應(yīng)用需求為導(dǎo)向，以建設(shè)智慧水務(wù)管理平臺(tái)為目標(biāo)，以云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等核心技術(shù)為基礎(chǔ)，采用面向服務(wù)（ SOA） 體系，開發(fā)基于 B / S 模式的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，匯聚、融合、挖掘和分析各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)，構(gòu)建滿足用戶按需服務(wù)的信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)資源。 智慧水務(wù)管理平臺(tái)主要提供 3 類服務(wù)支撐：

1） 全面感知水務(wù)生產(chǎn)過程，提供綜合監(jiān)控和調(diào)度管理服務(wù)。2） 建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心，將分散的各水處理廠的生產(chǎn)、運(yùn)行數(shù)據(jù)整合、分類成專題或綜合數(shù)據(jù)庫，為精細(xì)化管理和科學(xué)決策提供一致的數(shù)據(jù)服務(wù)。3） 貫通從生產(chǎn)、管理到計(jì)劃決策的信息通道，消除各生產(chǎn)、管理單元信息孤島，構(gòu)建“ 一中心、二網(wǎng)、三平臺(tái)” 的智慧水務(wù)管理平臺(tái)。 “ 一中心” 是指智慧水務(wù)處理數(shù)據(jù)中心;“ 二網(wǎng)” 是指生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控工業(yè)網(wǎng)、管理和決策信息網(wǎng);“ 三平臺(tái)” 是指監(jiān)控和生產(chǎn)運(yùn)行平臺(tái)、統(tǒng)一管理和指揮平臺(tái)、政務(wù)綜合應(yīng)用平臺(tái)。

2智慧水務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)的構(gòu)建

2.1系統(tǒng)平臺(tái)組成

智能水平臺(tái)作為一個(gè)綜合性的系統(tǒng)平臺(tái)，不僅包含日常水資源數(shù)據(jù)，還包括資源管理、政府行政管理、應(yīng)急指揮、智能決策等相關(guān)系統(tǒng)。同時(shí)，其規(guī)章制度和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系也比較完善。

一般而言，智慧水務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)由六個(gè)相互關(guān)聯(lián)且結(jié)構(gòu)化的層次結(jié)構(gòu)組成：

（1）基礎(chǔ)設(shè)施層：主要是系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施及相關(guān)的軟件設(shè)施和硬件設(shè)備;

（2）數(shù)據(jù)層：高度數(shù)字化系統(tǒng)的核心，以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理為主，同時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)外數(shù)據(jù)的交換和共享;

（3）服務(wù)支持層：通過整合用戶和服務(wù)相關(guān)信息，為水系統(tǒng)信息化建設(shè)提供支持;

（4）集成層：連接和集成平臺(tái)現(xiàn)有信息系統(tǒng)，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的信息系統(tǒng);

（5）應(yīng)用層：通過人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)信息交換和二次開發(fā)等應(yīng)用功能;

（6）業(yè)務(wù)表示層：負(fù)責(zé)顯示業(yè)務(wù)系統(tǒng)的功能，主要使用移動(dòng)終端和PC終端。

2.2系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容

根據(jù)智能水平臺(tái)的總體框架，智能水平臺(tái)的主要建設(shè)可分為三個(gè)部分：總體架構(gòu)、子系統(tǒng)和綜合監(jiān)控平臺(tái)?？傮w架構(gòu)由五部分組成。一是智能傳感網(wǎng)絡(luò)，可以將試水設(shè)備與人工部分連接起來，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳輸數(shù)據(jù)，提高信息采集功能。二是數(shù)據(jù)中心庫，可以集成、存儲(chǔ)和管理各個(gè)系統(tǒng)和管理部門的各種數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)時(shí)調(diào)用、分析和計(jì)算所有數(shù)據(jù)。此外，該體系結(jié)構(gòu)在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個(gè)綜合服務(wù)平臺(tái)，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成和處理。此外，為了更好地整合物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和水資源信息，提高水資源部門的協(xié)同作戰(zhàn)能力和決策支持能力，系統(tǒng)中構(gòu)建了相應(yīng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。最后，在現(xiàn)有國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際情況編制了新的技術(shù)規(guī)范。子系統(tǒng)由業(yè)務(wù)管理、運(yùn)營管理和決策輔助組成，主要內(nèi)容為水務(wù)全過程職能部門、協(xié)調(diào)調(diào)度系統(tǒng)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。綜合監(jiān)管平臺(tái)以現(xiàn)有信息資源為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)訪問權(quán)限為基礎(chǔ)，對(duì)各級(jí)用戶進(jìn)行監(jiān)管和溝通，協(xié)助領(lǐng)導(dǎo)決策，提升智能水務(wù)管理水平。

2.3智慧客服研究與發(fā)展

智慧客服系統(tǒng)與傳統(tǒng)呼叫中心最大的不同點(diǎn)在于，智慧客服應(yīng)用了自然語言處理、情感分析等人工智能領(lǐng)域技術(shù)，通過對(duì)客戶智能語音識(shí)別來預(yù)測客戶行為，將客戶信息轉(zhuǎn)化成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息?？头藛T可根據(jù)不同業(yè)務(wù)場景的智能分類，從傳統(tǒng)的被動(dòng)服務(wù)模式轉(zhuǎn)換成主動(dòng)服務(wù)模式，使客服人員快速解決業(yè)務(wù)辦理、業(yè)務(wù)查詢、定制服務(wù)等工作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)地集中存儲(chǔ)、統(tǒng)一維護(hù)、按需分配、階層管

理的新型智慧客服全景綜合管理平臺(tái)。隨著智慧客服系統(tǒng)在各行業(yè)不斷壯大、客戶市場不確定因素不斷增加、服務(wù)受眾呈多元化的今天，能夠在客服系統(tǒng)中完成業(yè)務(wù)的協(xié)同化、渠道的立體化、作業(yè)的智能化。在縱橫向協(xié)同貫通下，通過多渠道受理、多需求構(gòu)建、多任務(wù)并行、多途徑解決的渠道溝通手段完成智能化客戶需求預(yù)測，對(duì)龐大的客戶需求信息進(jìn)行科學(xué)分流，建立一套完整的智慧客服管理系統(tǒng)，科學(xué)管理客服系統(tǒng)。

3智能傳感技術(shù)

智能傳感技術(shù)是構(gòu)建智能水系統(tǒng)平臺(tái)的基礎(chǔ)技術(shù)之一。通過該技術(shù)，我們可以利用各種靈敏的探測器和傳感器信息對(duì)城市給排水、地下水和地表水節(jié)水等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測、采集和傳輸，為決策者提供實(shí)時(shí)、及時(shí)的解決方案的第一手資料，最終通過智慧水平臺(tái)實(shí)現(xiàn)人、自然、有效的互聯(lián)系統(tǒng)平臺(tái)。

4應(yīng)用效果及亮點(diǎn)

強(qiáng)化信息技術(shù)與業(yè)務(wù)深度融合，加強(qiáng)監(jiān)測體系建設(shè)，基本實(shí)現(xiàn)重要中小型水庫、重要城市、重要跨界斷面的透徹感知、全面互聯(lián)和信息共享，形成“線上資源合理分配，線下高效優(yōu)質(zhì)運(yùn)行”的新格局，滿足更高效管理、更人性服務(wù)和科學(xué)決策的需求。項(xiàng)目構(gòu)建了與基礎(chǔ)設(shè)施、公共支撐體系充分共享的機(jī)制，建設(shè)水利綜合應(yīng)用支撐體系，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算、存儲(chǔ)、機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)虛擬資源配置等各類設(shè)施的集約化建設(shè)，將數(shù)據(jù)與應(yīng)用遷移到大數(shù)據(jù)中心，由大數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一提供計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)保障等資源配置、安全防護(hù)、運(yùn)維保障服務(wù)，達(dá)到共建共享的目的。大力實(shí)施新技術(shù)在監(jiān)管層面的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)“無人值守運(yùn)維、技術(shù)執(zhí)法偵查、無人監(jiān)管”，降低人力成本。對(duì)設(shè)備、系統(tǒng)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，通過系統(tǒng)通知管理者，及時(shí)實(shí)現(xiàn)運(yùn)維;大力采用無人機(jī)及遙感衛(wèi)星多時(shí)相對(duì)比等技術(shù)在河道巡查、采砂執(zhí)法、水政執(zhí)法、工程進(jìn)度實(shí)時(shí)監(jiān)管等層面使用，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程技術(shù)偵查執(zhí)法，無需人員進(jìn)入現(xiàn)場即可初步實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場違法采集、阻止破壞等工作。

5結(jié)論

隨著信息化程度的提高，智能水平臺(tái)系統(tǒng)已成為加強(qiáng)水資源管理的必然措施，也是智慧城市建設(shè)的重要支撐之一。在加快城市水務(wù)、城市管理和城市運(yùn)營數(shù)字化進(jìn)程的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)水務(wù)要素?cái)?shù)字化和運(yùn)營信息數(shù)字化，推進(jìn)智能水務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)建設(shè)，已成為各城市的共識(shí)。但同時(shí)，我們必須認(rèn)識(shí)到，我國智能水還處于起步階段，還有更多的不足需要改進(jìn)。未來，在發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的同時(shí)，三維可視化仿真技術(shù)、云技術(shù)和智能感知技術(shù)必須緊跟時(shí)代步伐，結(jié)合國家新的發(fā)展理念，結(jié)合我國水資源分布特點(diǎn)和水資源需求等區(qū)域特征因素，從長江，黃河和江區(qū)整體上因地制宜，充分考慮水資源的區(qū)域分布和需求，，構(gòu)建具有良好差異性和合理性的評(píng)價(jià)體系。本著全面系統(tǒng)化、科學(xué)化、穩(wěn)定化、交叉化的原則，穩(wěn)步推進(jìn)水務(wù)行業(yè)從信息化走向智慧化。

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