關(guān)于城市智慧水務(wù)系統(tǒng)探析

錢炯++何敏杰++唐靖

摘 要：隨著科技創(chuàng)新與發(fā)展，各行各業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動化、智能化，城市建設(shè)也離不開科技推動，在各方面引進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?；谖锫?lián)網(wǎng)基礎(chǔ)建立了城市智慧水務(wù)系統(tǒng)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能化管理與服務(wù)，智慧水務(wù)系統(tǒng)利用互聯(lián)網(wǎng)，通過與移動物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)物感網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)結(jié)，能夠通過自動化控制，對供水系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)及城市供水管網(wǎng)相關(guān)設(shè)備運(yùn)行情況全面掌握，通過對工作狀態(tài)環(huán)境參數(shù)的分析，向各管理層匯集數(shù)據(jù)，對發(fā)現(xiàn)的問題能夠合理分配，并得到快速解決，從根本上確保了城市供水管理能力，全面提升了城市用水安全，大大提升了城市水務(wù)資源管理的工作效能。文章主要通過對城市水務(wù)系統(tǒng)建設(shè)路徑的分析，進(jìn)一步提出了科學(xué)的設(shè)計方案，以此全面推動城市水務(wù)資源管理效率，實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)營和合理配置。

關(guān)鍵詞：智慧水務(wù)系統(tǒng)；物聯(lián)網(wǎng)；遠(yuǎn)程監(jiān)控；物感網(wǎng)絡(luò)；供水系統(tǒng)；污水處理系統(tǒng)

科技發(fā)展推動了城市建設(shè)進(jìn)步，基于物聯(lián)網(wǎng)智慧水務(wù)系統(tǒng)對城市管理起著重要的作用，智慧水務(wù)系統(tǒng)是當(dāng)前較為先進(jìn)的系統(tǒng)，城市智慧水務(wù)建立依據(jù)是傳感器、移動網(wǎng)絡(luò)、水務(wù)信息系統(tǒng)，通過對幾項(xiàng)技術(shù)的有機(jī)整合，形成水務(wù)信息化系統(tǒng)，保證水務(wù)管理的全面提高，系統(tǒng)的建立緊緊圍繞服務(wù)展開，使城市用水供水井架便捷。水務(wù)系統(tǒng)平臺的建立，實(shí)現(xiàn)了公眾共享，形成全面互動，使城市水務(wù)信息更加全面。智慧水務(wù)系統(tǒng)主要是通過物感網(wǎng)絡(luò)對城市各級供水排水情況進(jìn)行感知，全面掌握各級排供管網(wǎng)運(yùn)行情況，然后通過數(shù)據(jù)分析，形成遠(yuǎn)程控制，達(dá)到對城市管網(wǎng)科學(xué)管理的目標(biāo)。可以說，城市智慧水務(wù)系統(tǒng)有著強(qiáng)大的功能，主要表現(xiàn)為能夠有效緩解城市供水壓力不足問題、有效規(guī)避供水服務(wù)不規(guī)范和問題，避免出現(xiàn)二次污染問題，通過智慧水務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行，全面完善城市供水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的居民用水需要，通過對信息的反饋分析，還能增加政府與公眾的交互，有效改進(jìn)水務(wù)部門工作。

1 城市智慧水務(wù)系統(tǒng)建設(shè)路徑

1.1 智慧水務(wù)總體框架

要想保證城市智慧水務(wù)系統(tǒng)科學(xué)有效，則需要根據(jù)目標(biāo)做好總體框架設(shè)計，確保應(yīng)用層與用戶層合理組合，有效運(yùn)行，系統(tǒng)建設(shè)開發(fā)時，設(shè)立由管理人員、業(yè)務(wù)人員與公眾組成的業(yè)務(wù)層，主要是針對水務(wù)工作實(shí)際，實(shí)現(xiàn)全方位多角度的信息自動采集、業(yè)務(wù)集成管理目標(biāo)，設(shè)計人員需要科學(xué)把握好各層級關(guān)系，合理設(shè)置兩個層次，保證日后相關(guān)人員操作便捷，符合系統(tǒng)平臺運(yùn)行需求。平臺的建設(shè)，滿足了多層面需要。能夠從根本上拉近政府管理部門的公眾距離，通過平臺信息反饋，讓政府相關(guān)部門了解群眾需求，在社會公共事務(wù)服務(wù)、決算上實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)；另外，通過應(yīng)用層設(shè)計，保證了對工作的合理優(yōu)化，形成水務(wù)業(yè)務(wù)集成化管理、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，確保城市水務(wù)工作實(shí)現(xiàn)安全管理、生態(tài)管理、防汛減災(zāi)管理的總體目標(biāo)，使城市水資源使用分配更加合理，維護(hù)城市用水環(huán)境。

1.2 信息采集傳輸層

物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上形成的一門最新應(yīng)用技術(shù)，在物聯(lián)網(wǎng)上也能進(jìn)行有效的自動采集與傳輸。物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連，物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行也需要有互聯(lián)網(wǎng)的概念，借助網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)采模塊、現(xiàn)場儀表等實(shí)時監(jiān)控，確保水資源有效利用。智能感知技術(shù)、識別技術(shù)都是物聯(lián)網(wǎng)中常見的重要技術(shù)，使信息采集更加流暢。

1.3 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層能夠從多方面得到差異化數(shù)據(jù)，為城市智慧水務(wù)系統(tǒng)香袋信息支撐，是城市智慧水務(wù)系統(tǒng)的核心，只有建立起信息完整的數(shù)據(jù)庫，才能實(shí)現(xiàn)水務(wù)分析與運(yùn)用。數(shù)據(jù)層主要是實(shí)現(xiàn)了資源上的全面整合，使上層業(yè)務(wù)應(yīng)用更加精準(zhǔn)，物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)不存在一定的差異性，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)構(gòu)成是以應(yīng)用為重要開發(fā)形成的，導(dǎo)向就是應(yīng)用層面，通過利用感應(yīng)技術(shù)、移動設(shè)備技術(shù)形成的新技術(shù)形態(tài)。未來氣象、國土、建設(shè)、交通、環(huán)保部門信息均會形成整合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集約管理，保證物聯(lián)網(wǎng)高效快捷運(yùn)行。

1.4 門戶層

城市智慧水務(wù)系統(tǒng)由多個層面構(gòu)成，門戶層是非常重要的層次，主要由行業(yè)門戶與公共信息門戶兩部分構(gòu)成，水務(wù)部門通過設(shè)置管理人員，對行業(yè)內(nèi)部門戶進(jìn)行科學(xué)有效的維護(hù)，保證系統(tǒng)良好運(yùn)行，而業(yè)務(wù)人員則通過行業(yè)門戶做好信息交流與溝通，保證與其他業(yè)務(wù)人員的全面聯(lián)絡(luò)，推進(jìn)水務(wù)工作深入發(fā)展。公共信息門戶是政府部門、管理人員和公眾的平臺，通過這個平臺開拓了一條公眾與管理人員的溝通渠道，使公眾能夠?qū)λ畡?wù)政策了解、咨詢、查詢，讓公眾能夠進(jìn)入到水務(wù)管理中，實(shí)現(xiàn)政務(wù)公開、透明。

1.5 數(shù)據(jù)管理平臺

數(shù)據(jù)管理平臺是一個較大的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，主要功能是把網(wǎng)絡(luò)吸納的海量數(shù)據(jù)做全面的存儲、整合、分析，為相關(guān)部門提供決策依據(jù)，滿足城市水務(wù)工作需求。數(shù)據(jù)管理平臺主要是針對內(nèi)部管理而建立的，對水務(wù)事務(wù)進(jìn)行全面的整合，確保實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)完整，使大量的數(shù)據(jù)得到良好保存，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用價值，減少了重復(fù)性勞動。

2 物聯(lián)網(wǎng)城市智慧水務(wù)系統(tǒng)設(shè)計方案

城市智慧水務(wù)系統(tǒng)是一個整體組成，各個部分有不同的功能，根據(jù)內(nèi)容不同，分為三部分內(nèi)容，一是服務(wù)器部分，主要是全面精準(zhǔn)的對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、挖掘，并對相關(guān)數(shù)據(jù)形成初步的處理與分析，這個部分是城市智慧水務(wù)系統(tǒng)最為核心的內(nèi)容；二是供水廠、污水廠調(diào)度室，這部分主要是對整個城市加壓泵站、一級水源取水泵站及污水廠設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面的監(jiān)測與分析，通過系統(tǒng)運(yùn)行，能夠做到日常監(jiān)測，保證泵房電量參數(shù)、軸承溫度、進(jìn)出水流量、水池液位、水壓、水質(zhì)等精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的終極服務(wù)目的；三是城市智慧水務(wù)系統(tǒng)客戶服務(wù)端的建立，這主要是針對用戶生成可見系統(tǒng)，能夠顯示供水管網(wǎng)服務(wù)壓力、水質(zhì)、區(qū)間流量等，對發(fā)現(xiàn)的問題能夠及時報警。

2.1 控制柜

控制柜主要存在于水廠加壓泵站、一級水源地的取水泵站以及污水處理廠，對不同的任務(wù)進(jìn)行不同的分解，保證各項(xiàng)任務(wù)不沖突，能夠協(xié)調(diào)有序運(yùn)行。從實(shí)際設(shè)計來看，水質(zhì)監(jiān)測與加氯消毒系統(tǒng)需要設(shè)計獨(dú)立控制柜，這樣才能連接水泵、水壓、流量、液位、現(xiàn)場儀表，使各個設(shè)備形成統(tǒng)一性，保證相互作用、相互影響，實(shí)現(xiàn)對各終端設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的良好監(jiān)控。傳感器靈敏度情況決定了控制柜性能情況，只有使用相對靈活的傳感器，才能確保對水壓、水質(zhì)的科學(xué)有效監(jiān)測。泵房控制柜加入可編程邏輯控制器，能夠大大提升控制柜對相關(guān)數(shù)據(jù)的處理能力。

2.2 服務(wù)器

服務(wù)器是系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，需要通過服務(wù)器收集、存儲、整理、分析控制柜獲取的信息，形成原始數(shù)據(jù)解碼與分組，進(jìn)入數(shù)據(jù)庫。一般情況下，服務(wù)器用TCP/IP協(xié)議，把采集信息解碼，然后再通過相關(guān)指令向PC端發(fā)送，使數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)快速輸送，進(jìn)入服務(wù)器，如果發(fā)現(xiàn)響應(yīng)請求，需要及時處理，編制數(shù)據(jù)格式，形成標(biāo)準(zhǔn)格式后才能收入數(shù)據(jù)庫，保證接收到的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)無誤。

3 城市智慧水務(wù)系統(tǒng)建設(shè)注意問題

3.1 總體規(guī)劃與具體實(shí)施階段有不同的側(cè)重點(diǎn)

城市智慧水務(wù)系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)構(gòu)成，需要科學(xué)細(xì)致進(jìn)行劃分，保證各流程的有機(jī)結(jié)合，推進(jìn)各業(yè)務(wù)單元分工與合作，強(qiáng)化水務(wù)部門與其他部分協(xié)同作戰(zhàn)能力；另外，總體規(guī)劃能夠避免出現(xiàn)重復(fù)性勞動，節(jié)省了成本開支，提高了工作效率。

3.2 建立和完善評估體系

通過良好的評估體系建立，形成有效評價與監(jiān)督，不斷創(chuàng)新城市水務(wù)資源管理，適當(dāng)引進(jìn)三方監(jiān)督，開放咨詢平臺，主動接受公眾監(jiān)督，全面提升城市水務(wù)管理水平。

4 結(jié)束語

城市智慧水務(wù)系統(tǒng)需要不斷創(chuàng)新突破，通過對傳感技術(shù)的應(yīng)用，全面拓展水務(wù)發(fā)展良好空間，全面增強(qiáng)城市水務(wù)管理效果，不斷推動城市智慧水務(wù)系統(tǒng)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]楊哲.智慧水務(wù)系統(tǒng)在城市供水中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2016（11）.