大數(shù)據(jù)背景下的智慧水務(wù)系統(tǒng)建設(shè)研究

李冠豪

（廣東南方電信規(guī)劃咨詢設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 深圳 518000）

1 智慧水務(wù)系統(tǒng)概述

智慧水務(wù)系統(tǒng)是智慧城市建設(shè)的重要組成部分，是以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)，以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫、新一代通信技術(shù)等為依托，以城市基礎(chǔ)地形圖和供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)為核心，注重供水管網(wǎng)業(yè)務(wù)移動化、供水綜合信息集成化、供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)化，實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)空間和屬性數(shù)據(jù)統(tǒng)一動態(tài)管理，達(dá)到生產(chǎn)調(diào)度智慧化、管網(wǎng)管理智慧化、供水服務(wù)智慧化、企業(yè)運(yùn)營智慧化，為城市供水管網(wǎng)的建設(shè)及運(yùn)營提供可靠的依據(jù)和服務(wù)，提高供水管網(wǎng)業(yè)務(wù)管理的水平和流轉(zhuǎn)的效率，從而實(shí)現(xiàn)城市供水管網(wǎng)智慧運(yùn)作和科學(xué)管理。

2 智慧水務(wù)系統(tǒng)建設(shè)需求分析

2.1 合力打造水務(wù)感知建設(shè)

充分考慮各部門應(yīng)用需求及水務(wù)管理總體布局的需要，統(tǒng)籌規(guī)劃水務(wù)感知系統(tǒng)的建設(shè)、應(yīng)用、管理和維護(hù)。根據(jù)管網(wǎng)、水庫、水廠的地理分布環(huán)境、治安形勢特點(diǎn)及感知要求，采取科學(xué)的布建原則，考慮布局選點(diǎn)的針對性、關(guān)聯(lián)性以及整體效果，對區(qū)內(nèi)感知監(jiān)測實(shí)現(xiàn)精細(xì)化全面布局，對關(guān)鍵部位閉環(huán)部署監(jiān)測點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對重點(diǎn)區(qū)域和部位的全覆蓋。

2.2 統(tǒng)一的信息管理系統(tǒng)管理

智慧水務(wù)系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)一平臺管理，建設(shè)應(yīng)急指揮調(diào)度中心，整合各類已建的水務(wù)感知資源，實(shí)現(xiàn)信息資源的全網(wǎng)共用。以GIS系統(tǒng)為承載體，使整個(gè)城區(qū)管網(wǎng)內(nèi)上述系統(tǒng)感知點(diǎn)連成一個(gè)整體系統(tǒng)，形成一張覆蓋整個(gè)水務(wù)管網(wǎng)區(qū)域的完整的監(jiān)測網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)所有圖像資源的集中管理。以水務(wù)業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向，深度挖掘水務(wù)應(yīng)用功能，充分發(fā)揮智慧水務(wù)系統(tǒng)在城市基礎(chǔ)水務(wù)管理，提升運(yùn)維效率、保障供水安全、預(yù)防和打擊水源污染的重要作用。

2.3 深化水務(wù)全方位應(yīng)用

以水務(wù)需求為導(dǎo)向，將水務(wù)應(yīng)用與指揮生產(chǎn)調(diào)度等業(yè)務(wù)應(yīng)用進(jìn)行深度結(jié)合，從原來單純地依靠手工“看、管、存、控”向大數(shù)據(jù)實(shí)戰(zhàn)型的智慧應(yīng)用系統(tǒng)跨越，以城市地形圖為基礎(chǔ)，以供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)為核心，緊密結(jié)合供水管網(wǎng)管理需要，為城市水務(wù)運(yùn)營企業(yè)實(shí)現(xiàn)對供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)的管理、更新、分析與應(yīng)用提供了智慧化的、科學(xué)化的、有效的信息化管理工具，致力于構(gòu)建全方位的多業(yè)務(wù)（生產(chǎn)調(diào)度、巡查、收費(fèi)、統(tǒng)計(jì)、客戶、運(yùn)維、OA）的可視化水務(wù)實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用系統(tǒng)。

2.4 建設(shè)水務(wù)傳輸專用網(wǎng)絡(luò)

建設(shè)的監(jiān)測設(shè)備接入傳輸專網(wǎng)，高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、高帶寬傳輸，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測與高清晰圖像傳輸，傳輸專網(wǎng)獨(dú)立組網(wǎng)運(yùn)行，專門用于支撐水務(wù)監(jiān)測數(shù)據(jù)與視頻圖像監(jiān)控服務(wù)。

3 智慧水務(wù)系統(tǒng)建設(shè)方案

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

智慧水務(wù)系統(tǒng)宜采用基于GIS數(shù)據(jù)中心核心技術(shù)，采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)（Service Oriented Architecture，簡稱SOA架構(gòu)）進(jìn)行建設(shè)（如下圖1智慧水務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)所示），保證項(xiàng)目的有效開展與實(shí)施。

圖1 智慧水務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)

3.2 應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)

3.2.1 數(shù)據(jù)建設(shè)

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化是企業(yè)對數(shù)據(jù)的定義、組織、監(jiān)督和保護(hù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化過程，包括數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，使數(shù)據(jù)在不同業(yè)務(wù)層次、不同區(qū)域以及不同應(yīng)用系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)信息共享，保證業(yè)務(wù)流程中溝通順暢、準(zhǔn)確，提高業(yè)務(wù)靈活性。

3.2.2 管網(wǎng)GIS系統(tǒng)

管網(wǎng)GIS系統(tǒng)基于城市的電子地形圖，并結(jié)合城市供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)，為水務(wù)運(yùn)營企業(yè)實(shí)現(xiàn)對供水管網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)、管理、維護(hù)、分析與應(yīng)用提供了智慧的、科學(xué)的、有效的基礎(chǔ)管理系統(tǒng)。

3.2.3 管網(wǎng)巡線工單系統(tǒng)

管網(wǎng)巡檢工單系統(tǒng)由移動端和監(jiān)控端構(gòu)成。通過使用基于嵌入式技術(shù)開發(fā)的能安裝于智能移動終端的APP，管網(wǎng)巡檢人員能有效提高水務(wù)管網(wǎng)的日常管理工作，更加便利地執(zhí)行巡檢任務(wù)查詢與接收、維護(hù)工單的接收與處理等業(yè)務(wù)。

3.2.4 營業(yè)收費(fèi)系統(tǒng)

營業(yè)收費(fèi)系統(tǒng)能為水務(wù)運(yùn)營企業(yè)提供收費(fèi)管理功能，具體包括：用戶查詢、費(fèi)用查詢、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、微信收費(fèi)平臺、支付寶收費(fèi)平臺、銀企聯(lián)網(wǎng)平臺等功能。

3.2.5 表務(wù)管理系統(tǒng)

表務(wù)管理系統(tǒng)是通過規(guī)范水表相關(guān)工作流程，有效管理水司的水表信息，杜絕水表拆換過程中的人為因素；通過檢測水表運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的水表質(zhì)量，分析重點(diǎn)水表的實(shí)際應(yīng)用情況。

3.2.6 用戶報(bào)裝系統(tǒng)

用戶報(bào)裝系統(tǒng)包含用戶申請、受理、審核、工程實(shí)施（勘察設(shè)計(jì)、造價(jià)、繳施工、竣工）、處理等所有環(huán)節(jié)。

3.2.7 客服熱線系統(tǒng)

客服熱線理系統(tǒng)

主要由客服熱線、工單管理、系統(tǒng)管理、通話記錄、統(tǒng)計(jì)報(bào)表五大功能模塊組成。為運(yùn)營企業(yè)提供完善的客戶服務(wù)功能。

3.2.8 分區(qū)漏損控制系統(tǒng)

基于管網(wǎng)GIS數(shù)據(jù)，精細(xì)劃分計(jì)量分區(qū)，通過分析和掌握各區(qū)域需用水量、供銷差、漏失量、未收費(fèi)水量等因素，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立計(jì)量分區(qū)管理與調(diào)控，通過一張網(wǎng)監(jiān)測科學(xué)控制漏損，降低漏損率。

3.2.9 辦公OA系統(tǒng)辦公OA系統(tǒng)

集ERP、HR、CRM等功能為一體，對水務(wù)運(yùn)營企業(yè)的正常經(jīng)營、運(yùn)行起著重要的作用。除此，將水務(wù)運(yùn)營企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成到日常工作系統(tǒng)中，使企業(yè)員工能更加有效地獲取工作信息，提高水務(wù)運(yùn)營企業(yè)的整體工作效率。

3.2.10 智慧水務(wù)綜合運(yùn)營平臺

通過綜合運(yùn)營平臺，可實(shí)現(xiàn)供水調(diào)度指揮、查看供水宏觀運(yùn)行匯總、查看管網(wǎng)管理運(yùn)行匯總、查看營銷管理匯總。重點(diǎn)信息展示：用滾動播放配合頁面的方式顯示公司的實(shí)時(shí)動態(tài)，每個(gè)部門可在此版塊發(fā)布營業(yè)信息、會議信息、重大事件，也可提交至供水服務(wù)調(diào)度（指揮）中心統(tǒng)一管理發(fā)布。重點(diǎn)信息發(fā)布：系統(tǒng)提供一個(gè)區(qū)域，支持用文字滾動的形式發(fā)布公司重點(diǎn)信息及新動態(tài)，用戶可以查看較為全面的動態(tài)和歷史動態(tài)。

3.3 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)

3.3.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

智慧水務(wù)系統(tǒng)平臺要求是一張覆蓋整個(gè)地市的傳輸專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)“橫向到邊，縱向到底”的總體聯(lián)網(wǎng)整合目標(biāo)，作為感知數(shù)據(jù)的傳輸通道，為感知數(shù)據(jù)采集傳輸和應(yīng)用提供強(qiáng)有力的支撐，平臺應(yīng)部署在專網(wǎng)上。

核心層：核心層鏈路須共支持不少于10G網(wǎng)絡(luò)帶寬，需使用2臺高性能路由器作為核心設(shè)備。核心層需使用雙熱備結(jié)構(gòu)，支持10G以上傳輸能力，后續(xù)擴(kuò)展需支持20G和50G的業(yè)務(wù)板卡。

匯聚層：按區(qū)域設(shè)置匯聚點(diǎn)，匯聚層節(jié)點(diǎn)只需將流量快速的轉(zhuǎn)發(fā)至核心路由器即可。需使用高性能交換機(jī)作為匯聚層設(shè)備。匯聚層需使用雙歸屬結(jié)構(gòu)，需使用鏈路捆綁技術(shù)，支持1G以上傳輸能力。

接入層：作為具體感知點(diǎn)的接入鏈路，需支持100兆以上的接入帶寬，后續(xù)擴(kuò)展需支持1G的接入帶寬。

3.3.2 網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)

智慧水務(wù)系統(tǒng)平臺支持使用裸光纖專線（P2P）、MSTP專線、VPN接入、無線通信接入、無線移動VPN接入、無線VPDN接入等多種通信傳輸技術(shù)接入。

3.3.3 網(wǎng)絡(luò)安全體系要求

平臺聯(lián)網(wǎng)接入有視頻圖像信息和水務(wù)感知信息，對安全體系建設(shè)要求實(shí)現(xiàn)重要感知信息不失控，敏感視頻圖像信息不泄露。

物理安全：傳輸專網(wǎng)，專網(wǎng)專用。

網(wǎng)絡(luò)安全：網(wǎng)段劃分，訪問控制，安全審計(jì)，入侵防御，漏洞安全。

數(shù)據(jù)安全：數(shù)據(jù)保密，數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)。

邊界隔離：通過部署設(shè)備應(yīng)用控制系統(tǒng)平臺實(shí)現(xiàn)邊界隔離和安全接入。

4 結(jié)束語

以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、GIS等技術(shù)為中心構(gòu)建智慧水務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度智慧化、管網(wǎng)管理智慧化、供水服務(wù)智慧化、企業(yè)運(yùn)營智慧化，能為城市供水管網(wǎng)的建設(shè)及運(yùn)營提供可靠的依據(jù)和服務(wù)，提高供水運(yùn)營企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會效益。