智慧供水信息化建設的構想

郭金鵬

摘要：城市供水系統是重要城市基礎設施，供水企業信息自動化建設、數據融合利用對于提升供水企業的管理層次和服務水平起著關鍵性的作用。建設和實施“智慧供水”是供水企業管理數字化、信息化戰略基礎上實現智慧化戰略的重要實施步驟，是城市供水管理發展的必然趨勢。智慧供水的概念是通過數據采集儀、無線網絡、水質、水壓儀表等在線監測設備，實時感知城市供水系統的運行狀態，并采用可視化的方式，有機整合供水管理部門與供水設施，形成“城市供水物聯網”，并可將海量供水信息進行及時分析與處理，做出相應的處理，提出輔助決策建議，以更加精細和高效的方式，為供水企業的生產、管網運行、營銷、服務和行政管理的全流程提供全方位支持，從而達到“智慧”的企業運維狀態。

關鍵詞：智慧供水；信息化建設；構想

1供水信息化國內外研究發展現狀及趨勢

近年來，國外發達國家在城市供水過程中廣泛應用計算機管理信息系統進行供水管理工作，通過實現供水系統信息化管理，為供水系統優化提供重要的決策支持。加強管理是一項復雜的工作，不僅受到現行給水政策的制約，而且也與現有的管理水平、技術水平及運行設備密切相關。目前，我國在供水管理方面己將計算機應用于對供水系統的信息管理，但是缺少綜合集成業務應用系統及管網優化調度系統等多方面功能的系統出現。因此，智慧供水的實施有重大意義。

2 系統開發

2.1 開發架構

智慧供水系統宜采用微服務架構，微服務可以在“自己的程序”中運行，并通過輕量級設備與 HTTP 型 API 進行溝通。關鍵在于該服務可以在自己的程序中運行，通過這一點我們就可以將服務公開與微服務架構（在現有系統中分布一個 API）區分開來。在服務公開中，許多服務都可以被內部獨立進程所限制。如果其中任何一個服務需要增加某種功能，那么就必須縮小進程范圍。在微服務架構中，只需要在特定的某種服務中增加所需功能，而不影響整體進程。微服務架構的特點：①一些獨立的服務共同組成系統；②單獨部署，跑在自己的進程里；③每個服務為獨立的業務開發；④分布式的管理；⑤微服務的目的是有效的拆分應用，實現敏捷開發和部署。微服務架構的優勢：①消除冗余，應用減負；②增強核心，無限擴展；③多種技術，無縫融合；④敏捷交付，閃電上市；⑤持續集成，持續部署；⑥應用啟動，秒級完成。

2.2運維體系建設

通過推進運行維護體系建設，形成信息技術人員和業務骨干相結合的運行維護隊伍，使集團整體服務能力得到提高；完善信息化工作考核與評比辦法，形成對信息化工作和信息化建設內部支持隊伍的全面公平合理考核評比，保障信息隊伍能滿足各專業應用系統支持的需要。

2.3 智慧供水數據中心

1）數據倉庫提供多源異構供水數據（如管網、水質、營業、工程、客戶等信息）的統一、層次化管理，解決由于數據格式不一致而帶來的數據管理難題。它不是簡單地將若干個供水異源異構數據庫或者數據格式合并成一個統一的數據庫，而是針對不同的數據類型和數據結構，在不改變原有數據結構的基礎上，有機地將各種數據從邏輯上而不是物理上結合到一起，并追蹤實現數據融合及共享，使供水業務功能實現統一的、數據深入分析和挖掘成為可能。2）功能倉庫提供多個供水業務應用系統的集成及功能復用手段，實現對供水基礎功能及專題業務功能的倉庫式管理，用來直接支持系統的快速搭建和配置。另外，可輕松實現與已有系統的集成，并為系統今后的擴展提供技術接口，避免資源浪費，為客戶提供一個可持續發展的建設方案。3）搭建平臺提供先進的搭建式、配置式、插件式二次開發技術，力圖從界面表現到數據管理各個層面上實現搭建。搭建平臺主要支持供水業務流程的搭建和供水業務功能的搭建，它提倡像積木一樣生產面向具體供水業務的應用系統；提倡通過改變開發方式從根本上降低軟件開發的難度；提倡零編碼或少量編碼快速構建供水業務應用系統，業務流程可靈活定制、靈活調整。

2.4經營管理層面

整合各類信息系統關鍵數據，形成公司級的經營管理管控體系，實現公司內部信息的充分共享、髙效利用，提高辦公效率，提升經營管理水平和應急響應能力，降低生產和采購成本，增強資源優化配置和集中管控能力。

2.5安全保障

在進行信息化建設時，影響信息安全的主要有下面四個因素：①網絡設備種類繁多——當前使用的有各種各樣的網絡設備，從 Windows 服務器到防火墻、路由器和 Web 服務器，每種設備均有其獨特的安全狀況和保密功能。②訪問方式的多樣化——一般來說，網絡環境存在多種進出方式，許多拔號登錄點以及新的Internet 訪問方式可能會使安全策略的設立復雜化。③環境的不斷變化——環境不是靜態的，一直都處于發展變化中。啟用新的硬件設備和操作系統，實施新的應用程序和 Web 服務器時，安全配置也不盡相同。④用戶專業知識的缺乏——由于所擁有的對網絡、應用系統、數據進行有效保護的專業知識有限，是造成安全缺口最為主要的一點。信息安全體系框架如下：⑤信息化成功的必要條件A 加強領導、明確職責領導重視是信息化推進的關鍵，信息化不僅僅是技術問題，涉及到管理、體制、機制等。建立信息化推進小組，加強領導，明確職責，層層推進，充分保障信息化建設有序、規范地進行。B 調整應用模式、規范標準，建立信息化建設保障機制信息化是一項十分復雜的系統工程，會帶來管理方式、職能的調整。相應地，需要建立適合軟件平臺引入后的新的業務運行和管理模式，并充分規范和梳理供水企業的水廠生產、管網管理、供水營銷、客戶服務、企業管理各個環節中業務處理的工作指南和管理規范。C 網絡、硬件環境支撐網絡、硬件環境是整個企業信息化建設的物理基礎。在進行信息化建設的同時，要充分考慮現有網絡環境及硬件的承載能力，并制定相應的擴展方案，以保障給予軟件平臺提供良好的支撐環境。D 數據共享數據是信息化時代最重要的資源，如何提高數據的利用率，解決“信息孤島”問題迫在眉睫。E 方便、實用、安全的軟件平臺。信息安全體系架構在以上四個方面保障的基礎上，需要由專業軟件公司對供水業務進行深入調研與綜合分析，建立一個適應供水企業體制要求和供水行業管理特點的，方便、實用、安全的軟件平臺，才能保障供水企業的信息化建設能夠達到預期的目的。

2.6建立持續滾動的信息化規劃工作機制

業務改變或進行調整勢必會影響信息化規劃的內容。因此為了規避業務變化可能導致的風險，制定的信息化規劃應該是一個動態的、持續發展的規劃。首先要保證信息化規劃的內容具有前瞻性和可擴展性，根據信息技術的發展和業務的變化進行靈活的調整適應。其次整個信息化規劃滾動過程中應繼續堅持從業務分析入手，應用企業架構方法，制定靈活的應用與數據架構、信息安全架構、信息技術基礎架構和信息技術治理架構，這樣才能在業務發生變化的時候，及時做出信息化規劃的調整和改變。在這過程中要建立和培養一支穩定的企業架構維護團隊，密切關注業務方面發生的變化，做好信息化滾動規劃工作。

結語

“智慧供水”不單單是一套軟件系統，而是站在整個城市供水系統的全過程角度，將現代供水運營管理思想和先進自動化、信息化技術在供水管理工作中相融合而形成的應用模式。供水信息化是實現“智慧供水”的必由之路，整個實現過程是一個不斷迭代升級的長期工作，智慧沒有終點，是我們供水人終身為之努力的目標。

參考文獻

[1]《新天智慧水務建設與解決方案》刁黎雅 中國水協設備材料委 年度工作會議暨智慧水務的建設與運營設備技術研討會

[2]《智慧水務系統在城市供水中的應用》楊哲 科技創新導報2016 NO.11

（作者單位：北京市自來水集團有限責任公司管網管理分公司）