1、智慧水务建设思路交流同方股份有限公司 王丰锦2017-5给水排水杂志社目 录智慧水务理解智慧水利应用场景和借鉴建设难点和技术思路给水排水杂志社政策背景n 国家新型城镇化规划（2014-2020年）加强城镇水源地保护与建设 和供水设施改造与建设n 国家智慧城市试点指标体系（试行）利用信息技术手段从水源地监测到龙头水管理的整个供水过程实现实时监测管理，制定合理的信息公示制度，保障居民用水安全n 关于促进智慧城市健康发展的指导意见 科学制定智慧城市建设顶层设计。建设全过程智能水务系统和饮用水电子安全监控系统n 水利部提出“水利信息化带动水利现代化发展”的治水思路n 新一代信息技术的发展 移动互联网、2、物联网、大数据、云计算、人工智能给水排水杂志社水务信息化发展给水排水杂志社水务信息化存在的主要问题n 目前水务信息化取得了长足发展，但也面临更多新的挑战，在信息化基础设施、数据资源共享、应用系统整合、分析服务平台等多方面还存在一些制约发展的瓶颈问题：已建应用系统信息服务多，智能决策支持少，业务系统之间没有充分实现信息、流程和服务共享，需要进一步加强系统融合；水务数据资源基本建立，但散布在各个应用系统中，开发利用水平和服务效率较低，尚未形成数据中心；行业性的技术规范、保障制度的建设还比较落后，跨部门间的共享、整合需要进一步发展；给水排水杂志社智慧水务 智慧水务是指利用新一代信息技术，以统一水资源3、管理思想为核心进行城市水务综合管理，以水循环为机理统一管理涉水事务，将涉水领域中各个业务和应用统一和协调为一个整体，通过智慧的方式实现对水务部门、企业和公众的更高的服务方式和应用水平，从而支持对城市水务的精细化、动态化和智慧化管理。通过传感器和多种网络传输方式实现覆盖水资源、输水、供水、用水、排水、水利工程等的水务物联网；基于大数据中心构建上层的生产运营和业务管理系统，对电子政务、水务业务管理、信息监测、公共服务等各领域应用提供智能化支撑；在整合和集成各类数据资源和业务应用基础上，实现水务综合管理、涉水业务跨行业协调、社会公众个性化服务等综合服务，从而实现智慧水务；给水排水杂志社智慧水务建设理4、念多水源、全过程管理多用户、多层次服务给水排水杂志社信息建设目标基础目标：监测信息平台-基础监管信息功能 建立水务基础空间地理信息库及平台，基础设施信息数据库及平台、实时监测数据库及平台 在上述数据库及平台上，建立公共信息服务平台，实现实时监管、应急报警、信息共享的目标应用目标：业务应用系统-基于专业模型的管理功能 在公共信息服务平台基础上，通过应用管理平台建立多水源调度模型、水源地水质预警数学模型、供水管网水力数学模型、供水管网水质预警数学模型、排水管网水力数学模型、城市内涝数学模型等实现各业务系统的管理和模拟预警功能管理目标：管理控制决策系统-综合调度管理功能 在公共信息服务平台及应用管理5、平台基础上，实现各个业务独立及协调管理、控制、应急、决策等综合调度功能目标利联合优化调度模型、应急管理模型、管网监控模型、水资源监测预警模型等等。支持各类水务业务应用给水排水杂志社对所管理的水务各要素进行日常在线监测和数据采集，具体包括水情信息、水质信息、工程安全信息、供水信息、排水信息、污染处理信息、综合信息等以完善的指标体系为框架，建立并逐步完善大数据数据资源体系，实现对来自各层级、各部门的业务信息及各基础数据库的基础信息的统一和集中存储，形成多角度、多层次、多方位、统一的全息数据资源体系站在“全局一盘棋”和总体的角度，基于统一的全息数据资源体系提供各种水务综合应用，提高信息管理水平和服务6、水平。并逐步支持水务部门的智能化管理、智能化服务和智能化决策大数据中心大数据中心大数据信息资源体系大数据信息资源体系智慧水务给水排水杂志社智慧水务规划给水排水杂志社给水排水杂志社面向社会公众提供个性化和以人为本的信息服务水务数据互联互通，打破数据孤岛，在统一数据资源体系标准下实现信息的互联和共享将管理数据和业务数据进行综合展示，对水务业务运行和生产运营过程进行综合管理和精确跟踪利用一体化数据资源体系为政府部门和各级领导提供综合决策和规划设计的决策支持服务给水排水杂志社智慧水利的应用场景及借鉴给水排水杂志社1、在防汛抗旱指挥系统中的应用 国家防汛抗旱指挥系统是“金水工程”的龙头工程，整个工程分期7、进行建设；二期工程是在一期工程建设的基础上，建成覆盖全国的水情信息采集系统、工情信息采集体系，增强重点工程的监视能力；初步建成覆盖全国地县的旱情信息采集体系；提高防汛抗旱移动应急指挥能力；扩展重要江河预报断面方案和调度区域，增强业务应用系统的信息处理能力，提高洪水预报精度和优化调度方案，强化旱情信息分析处理的能力；整合资源，扩展和提高异地会商能力；提高信息的安全保障水平，构建科学、高效、安全的国家级防洪抗旱决策支撑体系给水排水杂志社给水排水杂志社水利大数据中心n防汛减灾要进行高精度预报是建立在暴雨洪水形成的水文多要素物理过程精细刻画基础上的，需要综合考虑水文、气象、水利、地形等综合信息。在确保8、业务预报实时性的前提下需要有效解决业务大数据的采集、整合和大规模计算等一系列问题给水排水杂志社给水排水杂志社流域省级水情中心、工情中心、旱情中心地市级水情中心、工情中心、旱情中心部水情中心、工情中心、旱情中心给水排水杂志社给水排水杂志社给水排水杂志社给水排水杂志社给水排水杂志社n在整合现有水利信息化资源的基础上，基本建立起与水资源开发利用总量控制、用水效率控制和水功能区限制纳污“三条红线”管理相适应的重要取水户、重要水功能区监控体系；基本建立起同时满足省(包括省、市、县)和国家水资源管理需要的信息系统。初步形成与实行最严格水资源管理制度及未来一个时期整个水资源管理相适应的水资源监控能力和省级水9、资源监控管理信息平台。2、在水资源监控中的应用给水排水杂志社总体功能框架：三条红线，四项制度n规划配置n计划调度n实时调度n水资源开发利用红线管理n用水效率控制红线管理n水功能区限制纳污红线管理n监督考核管理n支撑保障管理n水量监测n水质监测n在线上报n统计汇总应急有策三条红线四项制度n应急水污管理n应急供水管理现状能监决策有助管理有措给水排水杂志社监控中心监控点给水排水杂志社给水排水杂志社n整合社会经济数据和水资源监测数据，利用大数据技术分析出企业规模、产量、资源消耗量的关系，与取水户用水监测数据进行协同对比分析，对节水数据进行行业和地区核查给水排水杂志社给水排水杂志社建设难点和技术思路给水10、排水杂志社建设难点之一：数据采集和设备维护n 监测设备厂家及种类繁多，包括各种传感器、采集器、通讯设备等，设备兼容性和可接入性较差。n 监测数据的质量是正确决策分析的依据，数据质量依赖于采集、传输、接收、存储各个环节，传统模式缺乏对数据质量的有效监控分析的技术和能力，无法有效的保障数据质量。包括冒大数、数据丢包、数据延迟、数据重复报送等。给水排水杂志社n 建立物联网云平台支持多种通信协议和行业标准，实现从“通道”向“通道”+“管理”转变，满足物联网云平台对终端管理、业务管理和业务分析等管理维护功能需求，成为价值链中的中控力量，打造全方位设备监控和数据采集体系。物联网云平台给水排水杂志社物联网平11、台信息监测运营管理综合会商。给水排水杂志社终端管理业务统计业务管理对终端进行状态监控、故障告警、配置更新、远程控制等管理 可以分业务、分终端进行业务统计和质量分析物联网云平台物联网云平台由“通道”模式转变为“通道服务”模式。整合各方资源，满足用户多样需求。强化运营支撑，提供端到端的服务。规范终端，实现终端管理与控制给水排水杂志社n 物联网云平台不仅支持基于云平台的统一数据存储，同时可建立完整的数据质量控制体系，利用大数据智能分析技术实现从数据产生的采集层到用户使用的应用层，分层级保障数据的准确性、安全性、时效性与完整性。物联网云平台传统数据中心平台给水排水杂志社给水排水杂志社建设难点之二：多来12、源数据整合n 大数据中心是支持信息资源提供有效、准确的服务，且为智慧水务的业务管理体系、生产运营体系、管理决策体系和公共服务体系的各类应用服务的重要支撑点。n 一方面，各个信息系统和业务管理都是以数据信息形式反映了智慧水务的一个侧面，通过把所有的“侧面”有效的、科学的组织在一起，就可以从总体上用数据把整个城市智慧水务的“全貌”。另一方面，依托丰富的信息资源，为水务部门作业层、管理层和决策层信息系统的建设提供全面、准确、一致的数据信息资源和服务，从而为业务管理体系、生产运营体系、管理决策体系和公共服务体系等各类应用管理系统等提供大数据中心服务给水排水杂志社主要问题n 信息碎片化问题：水情、设备、13、安全等监测信息还比较零碎；n 编码不一致问题：不同应用系统的编码不一致，导致数据利用率低；n 监测信息不全问题：需要对业务数据、基础数据、外部数据在数据整合进行改进，提高上层应用对业务数据的利用效率；n 信息标准体系问题：要建立一套完整的采集信息标准体系，包括指标体系标准、目录分组标准等，为之上的应用系统使用奠定基础；n 技术架构可扩展问题：形成的大数据中心要适应变化，可以支持未来功能模块调整、业务流程调整和服务方式调整；给水排水杂志社数据支撑决策，支撑业务智慧化数据层决策层业务层业务系统业务系统业务系统业务系统基础数据层数据采集、应用支撑平台决策服务平台给水排水杂志社数据层决策层业务层业务系14、统业务系统业务系统业务系统基础数据层数据采集、应用支撑平台决策服务平台数据资源体系大数据中心数据支撑决策，支撑业务智慧化给水排水杂志社大数据的资源化和体系化多用户：面向领导+面向工作人员多状态：日常状态+异常状态多维度：监测数据+基础数据+统计分析数据+综合服务数据进行融合，形成全息数据库并基于此提供综合服务给水排水杂志社各类元数据之间的关系指标元数据目录元数据规则元数据报表元数据 1n制度元数据业务对象时间口径数据版本业务数据权限范围数据元数据数据存储结构业务元数据技术元数据给水排水杂志社给水排水杂志社本体对象及关系图对象对象1空间空间表达空间表达多尺度空间表达时间空间表达空间表达时间点业务15、属性空间表达空间表达多维业务信息对象N对象类A关系业务关系对象类B空间属性时间空间关系对象类C空间属性时间关系业务关系空间关系多重业务或空间或时间关系描述对象关系描述对象关系描述完整的对象描述包括空间、时间、业务属性等信息给水排水杂志社完整元数据体系 V.S 轻量元数据对于需整合的已有系统：利用轻量级元数据技术构建核心的有限的元数据来覆盖部分要管理和分析的数据，体现灵活性V.S 业务业务关系指标化职责分工提升发现价值目标V.S 数据数据关系V.S 元数据元数据关系对于新建系统：利用元数据管理技术产品构建完整元数据体系，形成最小颗粒度的数据资源部分量化全部给水排水杂志社业务系统业务系统业务系统业务系统基础数据层数据采集、应用支撑平台决策服务平台大数据中心解决方案数据监测与采集数据整合与处理综合决策服务在线监测数据采集数据审核指标关联空间化处理 时序化处理数据分析在线仿真预测预警辅助决策给水排水杂志社智慧水务整体架构给水排水杂志社预期建设效果能够满足系统不断扩张和服务升级的”适应”能力跨区域、全方面的“感知”能力多层级、多专业模式下的“融合”能力提供丰富多样、界面友好的“交互”能力多部门解读、决策和执行的“协调”能力给水排水杂志社谢谢Thanks！给水排水杂志社