助力智慧水務(wù)建設(shè)

區(qū)域和城市的信息化發(fā)展歷程

第一階段：專業(yè)化——數(shù)據(jù)建庫

第二階段：信息化——集成共享

第三階段：智能化——智慧應(yīng)用

階段一：數(shù)據(jù)建庫

強調(diào)有組織的規(guī)劃和設(shè)計統(tǒng)一管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)從單一功能到專題綜合應(yīng)用

實例：

中國：國土、行政區(qū)劃、地調(diào)…新加坡：整體性國土資源系統(tǒng)

美國：土地區(qū)劃管理和建筑審批

階段二：集成共享

分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)集成管理

建立共享和服務(wù)機制

構(gòu)建城市/區(qū)域性空間信息基礎(chǔ)設(shè)施

建設(shè)“數(shù)字城市”、“數(shù)字國土”、 “數(shù) “數(shù)字行業(yè)”、 “數(shù)字區(qū)域”、“數(shù)字中國”、“數(shù)字地球”

階段三：智慧應(yīng)用

面向應(yīng)用，面向用戶，面向產(chǎn)業(yè)升級

把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(yè)之中

把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,并且被普遍連接，形成 “物聯(lián)網(wǎng)”；

通過超級計算機和云計算將“物聯(lián)網(wǎng)”整合起來，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。

以更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，從而達到“智慧”狀態(tài)。

從智慧城市到智慧水務(wù)

城市供排水系統(tǒng)還不夠智慧

領(lǐng)導(dǎo)難以全面準確掌握供水設(shè)施狀況及能力，對決策產(chǎn)生影響；

管網(wǎng)漏水率較高，供水企業(yè)損失慘重；

事故發(fā)現(xiàn)不及時，維修困難；

改擴建周期長，無法適應(yīng)城市高速發(fā)展

客戶服務(wù)質(zhì)量不高，引來客戶投訴抱怨；

資產(chǎn)利用率不高，盤活困難；

業(yè)務(wù)拓展和流程變更影響服務(wù)效率和質(zhì)量

信息系統(tǒng)各自為政，擴展升級困難

中長期需求預(yù)測和規(guī)劃困難

智慧水務(wù)概念

通過數(shù)采儀、無線網(wǎng)絡(luò)、水質(zhì)水壓等在線監(jiān)測設(shè)備實時感知城市供排水系統(tǒng)的運行狀態(tài),并采用可視化的方式有機整合水務(wù)管理部門與供排水設(shè)施，形成“城市水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)”， 并可將海量水務(wù)信息進行及時分析與處理，并做出相應(yīng)的處理結(jié)果與輔助決策建議，以更加精細和動態(tài)的方式管理水務(wù)系統(tǒng)的整個生產(chǎn)、管理和服務(wù)流程，并從而達到“智慧”狀態(tài)。

智慧水務(wù)構(gòu)架

采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)（Service Oriented Architecture，簡稱SOA架構(gòu)）進行建設(shè)。

基礎(chǔ)層主要包括系統(tǒng)建設(shè)所需要的軟硬件設(shè)備，是系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)，包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、MapGIS K9平臺、監(jiān)測設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器等軟硬件設(shè)施。

智慧水務(wù)數(shù)據(jù)中心集成開發(fā)平臺，簡稱數(shù)據(jù)中心，包含數(shù)據(jù)倉庫、功能倉庫、工作流管理以及搭建平臺，可以提供應(yīng)用搭建和業(yè)務(wù)協(xié)同機制，支持用戶靈活配置、擴展系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與功能共享，以適應(yīng)不斷變化的城市供水客戶與市場需求，使供水管理信息化工作步入持續(xù)快速的發(fā)展軌道。

智慧供水服務(wù)平臺將供水業(yè)務(wù)功能和數(shù)據(jù)以“服務(wù)”形式提供給不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用，為供水業(yè)務(wù)系統(tǒng)的構(gòu)建提供了理想的數(shù)據(jù)和功能的環(huán)境。

最上層為智慧應(yīng)用包含管網(wǎng)管理、巡檢、檢漏、水力模型、水質(zhì)監(jiān)控預(yù)警、商務(wù)智能、智能調(diào)度等等。。

智慧水務(wù)境界

耳目通達、融會貫通

水務(wù)信息一張圖：一張圖上展現(xiàn)供水設(shè)施空間分布，實時展示源水、出廠水、管網(wǎng)水的水量、水壓、水質(zhì)情況及及監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，外業(yè)巡檢、養(yǎng)護、檢修、檢漏等人員的工作情況，繁雜信息簡單明了。

水務(wù)信息在桌面、智能手機、大屏幕上自由流轉(zhuǎn)，多方式、隨時隨地掌握當前運營狀態(tài)。

算度精準、能文善辯

管網(wǎng)設(shè)施的精細化管理，盤活管網(wǎng)資產(chǎn)，供水設(shè)施了然于胸；

借助巡檢通，檢漏通，巡檢、檢漏等供水業(yè)務(wù)由定性管理轉(zhuǎn)變?yōu)槎靠己耍皶r發(fā)現(xiàn)問題，降低管網(wǎng)漏損率。

檢修通優(yōu)化供水管網(wǎng)應(yīng)急搶修調(diào)度策略，輔助制定搶修方案，縮短停水時間。

計算、分析的結(jié)果在GIS供水地圖上可視化表達，使領(lǐng)導(dǎo)者能夠更能抓住問題的本質(zhì)。

謀慮深遠、決勝千里

水量預(yù)測模型、水力模型為智能調(diào)度提供參考。

水質(zhì)安全監(jiān)控預(yù)警平臺提供的水質(zhì)預(yù)警模型與應(yīng)急輔助決策應(yīng)對日益嚴峻的水質(zhì)污染風險 ，保障城市供水安全。

行動迅捷、隨機應(yīng)變

隨著智慧水務(wù)的建設(shè)的深入開展，可與預(yù)見，水務(wù)業(yè)務(wù)信息量將數(shù)據(jù)爆炸性增長 、工作流程也需要改變。

多場景可擴展系統(tǒng)框架所包含的GIS 云引擎、工作流引擎、搭建平臺實現(xiàn)了快速可變的IT構(gòu)架支持水務(wù)業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)量變化。

構(gòu)建智慧水務(wù)

專業(yè)系統(tǒng)建設(shè)階段。該階段主要在水務(wù)的各個專業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域建設(shè)專業(yè)的信息系統(tǒng)如供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)、營業(yè)系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)等，實現(xiàn)水務(wù)主要業(yè)務(wù)如管網(wǎng)、調(diào)度、營業(yè)領(lǐng)域的信息化。

集成共享階段。經(jīng)過專業(yè)系統(tǒng)階段，目前水務(wù)企業(yè)已經(jīng)具有一定的信息化基礎(chǔ)，構(gòu)建了面向主營業(yè)務(wù)的信息系統(tǒng)，在各個領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用，但數(shù)據(jù)較為分散，管理無法統(tǒng)一，制約了信息系統(tǒng)最大效益的發(fā)揮。因此，建立水務(wù)信息共享和服務(wù)機制，實現(xiàn)分散數(shù)據(jù)集成管理，搭建供水數(shù)據(jù)中心和服務(wù)平臺。

智慧應(yīng)用階段。通過集成共享階段，水務(wù)信息整合到了一起，但面向海量的水務(wù)信息，進行智能的分析、總結(jié)就顯得尤為重要，因此，水務(wù)的信息化建設(shè)過渡到智慧應(yīng)用階段，實現(xiàn)更透徹的感知、全方位的聯(lián)通、高度智能化，為解決供水安全問題，建立高效、安全的水務(wù)系統(tǒng)的提供了新一代解決方案，即“智慧水務(wù)”。

我們已經(jīng)大多處于第二階段，開始進入第三階段，因此，智慧水務(wù)離我們并不遙遠 。

智慧水務(wù)對供水管網(wǎng)GIS提出了更高的要求，不僅是供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)，更是供水企業(yè)核心資產(chǎn)管理和完整信息化的戰(zhàn)略平臺。供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)是智慧水務(wù)建設(shè)的核心，是供水企業(yè)內(nèi)部、政府、公眾供水信息的粘和劑和紐帶，是供水信息集成的地理空間框架，是實現(xiàn)“智慧水務(wù)”的基礎(chǔ)。

MapGISK9供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)解決方案，支持供水管網(wǎng)在多種客戶端如瀏覽器、智能手機以及傳統(tǒng)桌面的應(yīng)用，如圖所示，將極大的提升供水企業(yè)核心資產(chǎn)—供水管網(wǎng)的數(shù)據(jù)價值，顯著提高供水管網(wǎng)的管理效率，將引領(lǐng)供水管網(wǎng)信息化技術(shù)進入一個全新的發(fā)展時代。

通過管網(wǎng)信息系統(tǒng)的建設(shè)，形成較完整的供水管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)庫包括行政圖、大比例尺地形圖、遙感影像、供水管網(wǎng)、地名庫、道路中心線、定位區(qū)域等，為智慧水務(wù)建設(shè)提供數(shù)據(jù)來源、工程和技術(shù)經(jīng)驗，從數(shù)據(jù)、管理、技術(shù)、人才等各個方面為智慧水務(wù)建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)。

為避免走“先建設(shè)、后集成”方式 帶來的協(xié)調(diào)和集成工作量大、難以取得好的效果的弊端， 需要在第一階段系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)上，建設(shè)長沙水務(wù)數(shù)據(jù)中心集成平臺，構(gòu)建供水數(shù)據(jù)中心和服務(wù)平臺，提供數(shù)據(jù)倉庫、功能倉庫、搭建平臺，工作流，建立完善的水務(wù)信息資源管理、整合、共享和開發(fā)利用的標準規(guī)范體系和運行管理體系、齊全的水務(wù)信息數(shù)據(jù)體系和技術(shù)支撐體系，解決多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成難題，而且可以充分利用現(xiàn)有系統(tǒng)資源，減少浪費。

數(shù)據(jù)倉庫

理想的多源異構(gòu)供水數(shù)據(jù)環(huán)境

海量數(shù)據(jù)管理

功能倉庫

豐富的供水業(yè)務(wù)功能

配置式系統(tǒng)定制

智慧水務(wù)服務(wù)平臺充分考慮水務(wù)服務(wù)模式和服務(wù)內(nèi)容的實際需求，采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)（SOA），實時在線供水數(shù)據(jù)服務(wù)、供水功能服務(wù)、供水業(yè)務(wù)位置服務(wù)、服務(wù)管理 等，為業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行提供支撐 。

供水數(shù)據(jù)服務(wù)

供水二維地圖可視化服務(wù)提供包括地形圖、政區(qū)圖、交通圖、影像圖、管網(wǎng)圖以及各類供水專題地圖（等水壓線圖、水質(zhì)/水壓監(jiān)測點分布圖、大客戶分布圖、爆管點分布圖、漏水點分布圖）等服務(wù)。

供水三維地圖可視化服務(wù)提供多分辨率遙感影像和DEM構(gòu)建的三維地形場景，以及地上、地面、地下的三維供水管線場景等。

供水功能服務(wù)

供水功能服務(wù)遵循OGC的WPS規(guī)范，面向供水業(yè)務(wù)流程，提供數(shù)據(jù)瀏覽、供水管網(wǎng)空間檢索、水量水壓分析、漏水量計算、關(guān)閥搜索、消防栓搜索、水質(zhì)分析等服務(wù)。

供水業(yè)務(wù)位置服務(wù)

供水業(yè)務(wù)位置服務(wù)基于GPS、GIS技術(shù)，提供巡檢人員和車輛、搶修人員和車輛的在供水管網(wǎng)圖上的實時定位服務(wù)、車輛和人員的歷史軌跡查詢服務(wù)和最短路徑服務(wù)。

水力模型需要從GIS系統(tǒng)中獲取地理空間數(shù)據(jù)作為模型數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，同時也需要將模型分析的結(jié)果在GIS中直觀展現(xiàn)。隨著應(yīng)用的逐漸加深，水力模型如何與GIS系統(tǒng)如何有效集成成為管理部門充分挖掘系統(tǒng)價值，解決信息孤島，實現(xiàn)輔助決策的關(guān)鍵問題。

采用智慧水務(wù)數(shù)據(jù)中心搭建平臺，通過配置式搭建技術(shù)將GIS與水力模型無縫集成起來，將GIS提供插件庫、功能庫、流程庫集成到水力模型中，形成一個統(tǒng)一的解決方案，充分發(fā)揮GIS與水力模型無縫集成的優(yōu)勢。

我們目前面臨越來越嚴重的水資源短缺的威脅，管網(wǎng)的檢漏工作變得越發(fā)迫在眉睫。

1.提供準確翔實的管網(wǎng)資料，為管網(wǎng)檢漏工作提供了很好的數(shù)據(jù)支；

2.與檢漏儀無縫集成，自動將檢漏數(shù)據(jù)與GIS管道進行關(guān)聯(lián)，減輕檢漏人員的工作量，提高檢漏數(shù)據(jù)的利用率；

3.漏水量計算、漏水點管理、漏水點分布分析等信息化手段來輔助管網(wǎng)部門更好的開展檢漏工作；

降低管網(wǎng)漏水率，建設(shè)節(jié)約型社會

智慧應(yīng)用-水質(zhì)監(jiān)控預(yù)警…

保障城市供水安全

供水水質(zhì)監(jiān)控預(yù)警及應(yīng)急處理系統(tǒng)，提供水質(zhì)報表、水質(zhì)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、應(yīng)急檢測數(shù)據(jù)一體化管理方案，實現(xiàn)水質(zhì)數(shù)據(jù)的可視化管理，并能夠?qū)λ|(zhì)進行關(guān)聯(lián)因素分析和預(yù)警。為進行飲用水水質(zhì)的日常管理科學(xué)決策和預(yù)警應(yīng)急提供技術(shù)支撐。