徐佳麗 王吉敏 胡嘯鳴 許鐵強(qiáng)/紹興柯橋排水有限公司

柯橋水務(wù)智慧數(shù)據(jù)的研究

徐佳麗 王吉敏 胡嘯鳴 許鐵強(qiáng)/紹興柯橋排水有限公司

隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一輪信息技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用，為順利實(shí)現(xiàn)柯橋“智慧水務(wù)”建設(shè)，根據(jù)“智慧水務(wù)”建設(shè)的目標(biāo)，本文從信息數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理、保障、應(yīng)用等方面構(gòu)建柯橋“智慧水務(wù)”的數(shù)據(jù)資源體系。

智慧水務(wù)；數(shù)據(jù)資源；體系

1.我國城市水務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國城市水務(wù)發(fā)展存在的主要問題有:

（1）城市水資源缺乏、水質(zhì)污染、洪澇災(zāi)害等問題已日漸突出，嚴(yán)重威脅人民的日常生活和社會(huì)穩(wěn)定。全國 680 多個(gè)大中小城市中，約有 400 個(gè)城市常年缺水，其中有110 個(gè)城市嚴(yán)重缺水，并且生活污水、工業(yè)廢水對(duì)地表水污染嚴(yán)重，水資源問題越來越嚴(yán)峻，水環(huán)境也更惡劣。

（2）水資源管理上分割，難以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理和統(tǒng)一調(diào)配，導(dǎo)致水務(wù)系統(tǒng)缺乏整體規(guī)劃。長(zhǎng)期以來，我國水資源一直處在一種以地方行政區(qū)域管理為核心，地方政府各自為政的狀態(tài)，出現(xiàn)“多龍治水”，各部門責(zé)、權(quán)、利交織，無法形成合力，以解決日益嚴(yán)重的城市水危機(jī)問題；部門間溝通、協(xié)同難，重復(fù)建設(shè)時(shí)有發(fā)生，阻礙了技術(shù)創(chuàng)新，并造成資源浪費(fèi)。一些重大水危機(jī)事件，如 2007 年太湖藍(lán)藻污染事件、2010 年松花江水污染事件、2012年北京特大洪災(zāi)事件、2014年蘭州自來水苯超標(biāo)事件等都在當(dāng)?shù)匾饦O大震動(dòng)。

（3）傳統(tǒng)城市水務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施陳舊，信息化水平低。根據(jù)環(huán)境保護(hù)數(shù)據(jù)中心提供的數(shù)據(jù)，我國近40%的城市主干供水管網(wǎng)老化嚴(yán)重，一些城市中心供水管網(wǎng)已有近50年的歷史，全國每年因供水管網(wǎng)滲漏損失的自來水量約為100 ×108m3高于南水北調(diào)中線的輸水量。

中國水務(wù)信息化發(fā)展現(xiàn)狀：

（1）水務(wù)信息系統(tǒng)機(jī)制較弱，主要體現(xiàn)在：生產(chǎn)的安全性低，對(duì)事故處理的應(yīng)急能力較差，資源利用率低，輸配和管理成本較高。

（2）水務(wù)信息化建設(shè)只完成了傳統(tǒng)的信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，距離水務(wù)完全信息化還有一定差距，雖然已經(jīng)積累了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，但缺乏對(duì)數(shù)據(jù)的整理和挖掘。

（3）沒有一個(gè)規(guī)范的、統(tǒng)一的水務(wù)信息管理平臺(tái)，信息的處理和使用只限于本部門，沒有實(shí)現(xiàn)共享，信息孤島嚴(yán)重存在。

2.智慧水務(wù)的概念與建設(shè)目標(biāo)

2008年11月IBM提出“智慧地球”理念，引起了全世界很多國家的關(guān)注。2009年1月，美國總統(tǒng)奧巴馬公開肯定了IBM“智慧地球”的理念，近年來世界各國的科技發(fā)展布局表明，IBM“智慧地球”戰(zhàn)略已經(jīng)得到了全世界各國的認(rèn)可。在“智慧地球”的基礎(chǔ)上，先后又提出了“智慧國家”、“智慧城市”等。

在我國，智慧城市已經(jīng)上升到國家經(jīng)濟(jì)、科技戰(zhàn)略層面。到2012年底，我國有154個(gè)城市先后提出智慧城市建設(shè)。到2014年底，住建部公布的國家智慧城市試點(diǎn)名單已達(dá)到230個(gè)。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，信息化技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，新一代信息技術(shù)正迅速地影響和改變著社會(huì)的方方面面。信息技術(shù)已經(jīng)成為推動(dòng)世界政治、經(jīng)濟(jì)、文化、生活等領(lǐng)域發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力?；ヂ?lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等已把我們帶入了“智慧地球”、“智慧國家”和“智慧城市”時(shí)代。

水務(wù)工作是城市管理的重要組成部分。因此，“智慧水務(wù)”是智慧城市發(fā)展的必經(jīng)之路。所謂“智慧水務(wù)”就是通過信息化技術(shù)方法獲得、處理并公開城市水務(wù)信息，從而有效地管理城市的供水、用水、排水、污水處理、再生水利用等項(xiàng)目，是智慧城市建設(shè)的重要組成部分。

作為水務(wù)工作的基層單位，應(yīng)當(dāng)根據(jù)本地水利信息化建設(shè)現(xiàn)狀和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展進(jìn)行設(shè)計(jì)，理清“智慧水務(wù)”的實(shí)施思路，選擇合理的路徑，使“智慧水務(wù)”項(xiàng)目科學(xué)落地，提升建設(shè)應(yīng)用實(shí)效，充分發(fā)揮信息化對(duì)改造傳統(tǒng)水務(wù)的作用，提升水利業(yè)現(xiàn)代化水平，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。

“智慧水務(wù)”建設(shè)的總體目標(biāo)是通過試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)，增強(qiáng)整體區(qū)域的防洪排澇、自然水源、水資源調(diào)配、污水處理、供水、排水等對(duì)公眾服務(wù)的能力，提高水務(wù)建設(shè)管理和服務(wù)水平；智慧水務(wù)建設(shè)完成后，可使得各個(gè)相關(guān)的涉水資源全面整合，極大地提高防災(zāi)減災(zāi)、水資源配置和利用、水資源保護(hù)等體系的水平，使水務(wù)管理更加智能化、智慧化。

“智慧水務(wù)”與水利信息化密不可分。水利行業(yè)通過多年的信息化建設(shè)，信息數(shù)據(jù)資源開發(fā)利用水平不斷提高。在數(shù)據(jù)采集、資源整合和信息服務(wù)等方面已取得了一些成效，水利信息化步入了協(xié)同應(yīng)用和綜合服務(wù)的新階段。雖然取得了一些成績(jī)，但仍存在一些不足，如：信息資源利用程度不高，數(shù)據(jù)共享水平偏低，存在信息孤島現(xiàn)象。因此，在“智慧水務(wù)”建設(shè)中必須高度重視頂層設(shè)計(jì)，全面實(shí)施數(shù)據(jù)資源信息化，確保水利建設(shè)上臺(tái)階。

隨著水務(wù)改革的不斷深化和發(fā)展，各項(xiàng)水務(wù)工作對(duì)信息化提出了更高的要求。作為“智慧城市”建設(shè)的重要組成部分，紹興柯橋水務(wù)集團(tuán)有限公司提出了“智慧水務(wù)”的發(fā)展目標(biāo)：運(yùn)用智慧方法，借助新一代信息技術(shù)，改進(jìn)水務(wù)部門與其它各級(jí)政府部門、企業(yè)和公眾交互的方式，提高服務(wù)的效率、靈活性和響應(yīng)速度。在電子政務(wù)、水務(wù)業(yè)務(wù)管理、信息監(jiān)測(cè)、水安全等各個(gè)領(lǐng)域提供智能化的服務(wù)與支撐。

對(duì)照柯橋水務(wù)的發(fā)展目標(biāo)，柯橋“智慧水務(wù)”數(shù)據(jù)資源建設(shè)主要有以下問題急需解決：

（1）需要充分利用和整合現(xiàn)有資源

目前的空間數(shù)據(jù)資源和信息資源管理集約度不高，相互之間的關(guān)系不明確，綜合利用效率低，需進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)資源的整合。

（2）需要進(jìn)一步增強(qiáng)公共服務(wù)能力

在水務(wù)公開、用水指導(dǎo)、洪水排放、安全用水等方面，需進(jìn)一步整合和共享數(shù)據(jù)資源，支持輔助領(lǐng)導(dǎo)的決策，增強(qiáng)公共服務(wù)能力。

（3）需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)業(yè)務(wù)協(xié)作和資源共享的支持能力

在防洪、排澇、水資源、水環(huán)境管理等方面，需更有效地支持氣象、交通、市政、環(huán)境保護(hù)等部門，實(shí)現(xiàn)資源共享。

3.柯橋“智慧水務(wù)”建設(shè)的主要任務(wù)

在“智慧水務(wù)”理念的引領(lǐng)下，整合柯橋水務(wù)管理部門的設(shè)施，借助信息化技術(shù)，形成水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)。在污水處理、防汛抗旱、飲水安全監(jiān)測(cè)、水文監(jiān)測(cè)、地下水監(jiān)測(cè)、水資源信息等多方面實(shí)現(xiàn)平臺(tái)整合。努力提升“五水共治生態(tài)網(wǎng)”、“防災(zāi)減災(zāi)安全網(wǎng)”、“供水保障民生網(wǎng)”三張網(wǎng)，逐步完善防汛防臺(tái)組織指揮體系、水資源管理體系、河長(zhǎng)制管理體系以及智慧水利管理體系，確保水利行業(yè)服務(wù)能力提升，增強(qiáng)社會(huì)管理和服務(wù)能力。

（1）建設(shè)水務(wù)智能傳感和測(cè)控系統(tǒng),使用先進(jìn)的傳感、測(cè)量和控制設(shè)備,自動(dòng)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量水量、水質(zhì)、排水、污水處理、管道壓力、圖像和其他信息，提高基礎(chǔ)感知能力。

（2）基于現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，如4G。合理的規(guī)劃，建立智能的信息傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效安全的信息傳輸。

（3）建立一體化的“智慧水務(wù)”數(shù)據(jù)中心和應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的匯聚交換、統(tǒng)一管理和資源共享服務(wù)。

（4）建立“智慧水務(wù)”運(yùn)行管理機(jī)制和保障體系。

4.柯橋“智慧水務(wù)”整體架構(gòu)圖

隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)迅速發(fā)展和應(yīng)用，水務(wù)信息化正面臨著重大改革和挑戰(zhàn)，更高層次的智慧化發(fā)展已成必然趨勢(shì)。當(dāng)前，水務(wù)企業(yè)面臨著適應(yīng)經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的重大挑戰(zhàn)，面對(duì)“生態(tài)文明建設(shè)”、“海綿城市”等政策推進(jìn)、“互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)”技術(shù)日益廣泛應(yīng)用，信息化必然成為水務(wù)企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的強(qiáng)有力工具，“智慧水務(wù)”建設(shè)勢(shì)在必行。圍繞柯橋“智慧水務(wù)”的建設(shè)目標(biāo)，構(gòu)建柯橋“智慧水務(wù)”數(shù)據(jù)資源體系整體架構(gòu)圖，如圖1。

圖1

5.結(jié)束語

“智慧水務(wù)”是對(duì)傳統(tǒng)水務(wù)管理的一項(xiàng)突破，其核心思想是通過物聯(lián)網(wǎng)等概念，大大拓寬水務(wù)管理的范疇，將水務(wù)與城市管理有機(jī)融合起來。借助互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等推進(jìn)水務(wù)信息化建設(shè)。圍繞柯橋水務(wù)中心工作，通過信息化建設(shè)，帶動(dòng)水務(wù)現(xiàn)化化，提升水務(wù)行業(yè)社會(huì)管理和公共服務(wù)能力，保障水利可持續(xù)發(fā)展。

[1]呂福勝,鐘登華.中國水務(wù)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].中國給水排水，2013(5):12 ～16.

[2]艾萍,吳禮福等.水利信息化頂層設(shè)計(jì)基本思路與核心內(nèi)容分析[J].水利信息化，2010，(02):9～12.

[3]宋洪濤.淺談企業(yè)信息資源規(guī)劃[J].科技信息，2009，（33）：368～369.

[4]張?jiān)娷?蔡文海等.基于信息資源規(guī)劃的企業(yè)級(jí)共享數(shù)據(jù)模型構(gòu)建方法[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件,2010,(11):154～156.

[5]劉璐璐.城市智慧水務(wù)建設(shè)路徑探討[J].安慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）,2012,(2):99～101.

[6]張世濱．智慧水務(wù)構(gòu)想[J]. 城鎮(zhèn)供水，2014(4):56 －60

[7]楊明祥，蔣云鐘，等.智慧水務(wù)建設(shè)需求探析[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2014(1):133 －137．