“智慧水务：体系构建与技术创新

2008年，继“智慧地球”的概念提出后，“智慧城市”“智慧水务”等概念相继提出，并开展建设实践。

智慧水务是在数字化、网络化、智能化发展的背景下，运用传感、网络传输、信息处理等技术，建设一体化的智慧水务物联网综合管理平台，进行智能感知、调度、管理，Zui终实现防汛防旱智能预警、水体环境智能监测和水资源合理优化配置，推进城市水务管理，提高城市运行效率。 

智慧水务概念

智慧水务不同于传统的供水、排水和水利管理，是在大数据背景下，利用物联网、云计算等新型的信息技术，通过采集水资源，检测水温、水质，整合供水、排水、节水信息，分析防汛、抗旱、船运等水务信息，实现多层面全方位综合性的水务信息共享和智能化管理。

智慧水务更加强调对水务信息的全面感知、自动采集、智能分析。

智慧水务体系构建

构建目标

协同管理。构建完善的业务运营管理系统，实现城市给排水、防洪、水资源保护等业务协同化管理。

资源配置。监控水质和供水管网，统计供水用水情况，分析相关数据，使决策者能够实现资源的合理配置。

便捷服务。搭建统一门户平台，利用无线终端服务，使社会公众可以随时随地查询水务信息，实现高效率高水平的服务模式。

智慧平台。深度挖掘大数据，整合业务关联关系，提高水务业务决策的准确性，搭建政务管理与民生服务的平台。

构建方案

立体感知层。全面感知水资源数据，使得水务物联网技术得到充分的应用。

信息处理层。将感知层的信息进行采集、传输、存储，形成完善的网络体系。之后建立数据集中中心，使得数据中心与外部业务库同步，实现对外业务的支持。

智能应用层。通过集成系统实现信息共享、二次开发，结合大数据库，分割业务流程，多网融合，实现辅助决策和统一管理。

水务平台层。通过对水务数据的存储、分析、处理以及数据在信息处理层、智能应用层之间的转换，展示网络设备管理和业务信息。

支撑保障层。该板块包括入侵检测、安全审计、防病毒等系统模块，为整个智能水务平台提供安全保障。

系统平台建设内容

数据中心。数据中心包括软硬件基础、云平台、安全运维等。完善服务器、数据库、网络系统、安全设备等基础设施，利用云平台实现数据的采集、交互、存储以共享，再通过云计算、云应用来实现各个子系统间的连接，把传统的软件应用模式转变为高度集成的应用系统，实现远程操控等。

企业管理及公共服务信息平台。通过企业管理信息平台来进行身份认证，实现生产、营销、服务信息的动态浏览，实现各类水务信息和水务企业间信息的集成和共享。通过公共服务信息平台，公布、管理涉及水务的政策信息，实现水业务处理、缴费、查询等功能。

业务体系。业务体系即通过生产、营销、管理、和信息实现水务的调度、检测，官网的维护、信息的管理、数据的挖掘、指标的管控等。

智慧水务建设关键技术

物联网

物联网是智慧水务发展中的一项关键技术，包括：传感器技术、射频识别技术、智能嵌入技术、数据融合技术等。

物联网技术在智慧水务领域应用的核心是，在水资源管理以及制水过程管理中，通过实时监控和动态采集数据，远程调度管理水务专网、无线网，实现相关设备的标定、管理、以及监控，从而高效供水、用水以及智能化制定决策。

云技术

云技术是在广域网或局域网中，集成硬件、软件、网络等资源，实现数据的计算、储存、处理、共享等目标的托管技术。在智慧水务领域，云技术运用的关键是搭建数据中心，进行云计算，只要有以下个要点：

第一，虚拟运行技术。在虚拟环境中运行计算元件，可以扩大硬件容量、简化软件配置，减少投资成本，实现更广泛的支持。

第二，数据存储技术。利用大量的服务器服务于广大用户，同时采用分布式储存和冗余储存，提高数据储存的可靠性。

第三，数据管理技术。BIGTABLE和HBASE等数据库是为大数据提供数据源，进行海量数据管理的首要环节。

第四，平台管理技术。协调大量服务器，管理云端运行的应用软件，从而是智慧水务平台能够协调工作。

移动互联

移动互联技术是将移动通信、互联网技术、商业模式等有机结合，并进行实践活动的总称。利用移动通信和互联网的优势相，结合智能手机特性，开发出简便操作的移动APP。

水务移动管理系统，与PC端链接实现信息共享，使得水务企业的成本管理过程、KPI展示过称、监控过程、数据录入等数字化，提高厂站运作效率和管理服务水平。

移动互联能打通信息孤岛和信息隔阂，实现信息无缝链接，使得企业掌握经营全貌，市民便捷地接受信息，达到双赢。

分布式对象技术

分布式对象技术包括四种主流技术：COM/DCOM/.NET组件技术、JAVA技术、CORBA技术、数据库技术。

JAVA是一种可撰写平台应用软件的面向对象程序设计语言，具有通用性、高效性、一致性、安全性等特点，对于智慧水务移动APP的开发具有关键性作用。

CORBA技术，是通过组建网络管理子系统，先在每台设备上建立信息通道，保证系统数据能够有效传输，同时子系统与上层软件信息交互。然后再子系统配置标准的应用程序接口，从而实现用户自定义程序和上层软件间的信息交互。

数据库技术是智慧水务中Zui核心的技术，分布式实时数据库能够满足智慧水务中对信息采集实时性较高的要求。

通过建立分布式实时数据库形成数据处理的子系统，之后通过虚拟化服务器、网络虚拟化、构架软件定义数据中心等，实现云计算，解决大数据分析的问题。

智慧水务应用案例及发展形势

立体感知层的建立后，诸如水文、供水、水环境、工情、灾情、水土流失、社会经济等数据呈现级数增长的趋势，然后通过网络传输到数据中心，再通过对大数据的、分析与挖掘，完成暴雨预报、洪水预报、水资源分析评价、水资源配置调度等。

目前以有多个城市开始试点时间水务大数据的水治理途径，比如郑州市的水务云建设，就是利用搭建基于云计算的大数据分析系统，针对复杂的水循环、水分配、水调控过程进行高速运算和模拟。

利用虚拟化、分布等技术，使得互联网资源可以随时切换到所需的程序上，模拟水资源调度、预测气候变化、发展趋势等，从而方便客户访问计算机和存储数据，进行综合决策、分析与应急处置，进行多源异构大数据信息的处理。

结合云计算能力，深入开展水务大数据处理和应用，提高“用数据说话、用数据管理、用数据决策”的水务大数据治理能力是未来发展的大势所趋。

结束语

智慧水务是水务信息化建设的gaoji阶段，我们要引进发达国家先进的技术与理念，同时也要结合本国的水资源特点、民生需求，采用“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路，构建具有我国特色主义的水利事业，为水资源的可持续发展奠定基础。