淺談霍山縣智慧水務運行管理平臺的設計思路

王才品 陸廣

摘? 要：圍繞霍山縣智慧城市建設目標和霍山縣水務局對智慧水務的業務管理需求，建立、健全“1+1+1+1”智慧水務綜合體，即1張水務資源感知網、1個大數據中心、1套業務服務平臺和1套業務管理應用。從認識、技術、管理等層面，分析智慧水務系統平臺建設的要點，助推霍山縣水治理體系、水治理能力和水治理水平現代化進程，以期作為水務推行信息化管理的思路和借鑒。

關鍵詞：水利;水務;信息化;綜合管理;智慧城市

中圖分類號：TP311.52? ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）22-0140-04

Discussion on the Design Idea of Huoshan County Smart Water Affairs Operation and Management Platform

WANG Caipin1，LU Guang2

（1.Huoshan County Water Affairs Bureau，Luan? 237200，China;2.Istrong Technology Co.，Ltd.，Fuzhou? 350108，China）

Abstract：Focusing on the smart city construction goals of Huoshan County and the business management needs of Huoshan County Water Affairs Bureau for smart water affairs，establish and improve the “1+1+1+1” smart water complex，namely a water resource perception network and a big data center，a set of business service platform and a set of business management applications. From the awareness，technology，management and other levels，the analysis of the key points of the construction of smart water system platform，to help promote the modernization process of water governance system，water governance capacity and water governance level in Huoshan County，with a view to the implementation of information management of water affairs ideas and reference.

Keywords：water conservancy;water affair;informatization;integrated management;smart city

0? 引? 言

霍山縣是第二批國家智慧城市試點縣，也是安徽省第一個試點縣。智慧城市建設要求水務以信息化手段解決水務方面長期存在的管理瓶頸，通過構建智慧水務工程形成智慧水務應用框架，實現水務信息化與現代化深度融合。

本文中的霍山縣智慧水務運行管理平臺為霍山縣水務局實際在用的信息化系統，筆者為霍山縣水務局局長，基于對霍山縣智慧水務管理的思考，探索智慧水務以往建設的不足和本次建設的主要亮點，以期為霍山打造智慧水務、提升水務基礎設施網絡化智能化水平提供依據，為其他地區的智慧水務管理提供參考。

1? 建設內容及技術亮點

1.1? 以往智慧水務建設的內容和不足

智慧城市建設進入攻堅戰，水務智慧化發展乃大勢所趨，智慧水務具有3方面特征：一是水利感知的智慧，二是水利數據的智慧，三是水利業務的智慧。與三個智慧對應，近幾年來智慧水務建設的內容存在以下問題：一是水利監測基礎設施覆蓋范圍和類別仍需擴展，許多水務管理者對于智慧水務建設的了解程度不足，導致水務建設投入不足，城市未得到良好的水務管理[1]，監測信息化手段不完善。在信息采集方面，基礎設施信息化的程度尚不能滿足智慧水務要求，未能獲取豐富的基礎數據，難以為決策指揮調度和日常業務管理提供數據保障，除監測范圍覆蓋不足外，在監測手段方面也缺乏新一代通信技術的應用。二是數據資源整合力度不夠，資源共享存在較大的短板。目前的數據資源遠不能滿足智慧水務發展的要求，需要進一步進行水利數據調查，補充完善霍山水務的數據資源體系。同時，水務局和其他橫向部門間未能實現需求數據資源的實時共享。三是業務應用智慧化程度有待提升，無法滿足水務日常工作需求。霍山縣水務局的日常職能工作涵蓋防汛決策、水利工程管理、水行政管理工作、水資源管理等方面，智慧水務建設需結合霍山縣水務局日常工作要求以及智慧水務業務需求，建立、健全業務應用系統，和水務業務工作深入融合，實現各業務應用系統協同辦公。

1.2? 本系統的技術亮點

1.2.1? 網格化概化的數據展示方式

網格化和概化結合，通過網格地圖技術的運用，對被管理對象進行地理劃分，從而達到精細化，運用概化技術，把要素和要素關系在網格中進行有效整合，定量、定性、定位到單元網格中，使得城市管理更加科學，管理空間更加精細透明，在城市管理信息平臺這個大系統中，整理網格中的信息就能快捷有效地落實。網格化概化主要應用于供水系統、水利工程、區域防洪、區域抗旱、區域搶險等方面。可為水利工作者提供一個高效、便捷的信息平臺，以實現水資源科學管理與可持續利用，為日常水利工作、公共參觀學習提供方便。同時使評價水務工作標準公開化，管理監督更透明。

1.2.2? 利用無人機巡查河道盲區

霍山全縣河道眾多，完全靠人力巡查，容易留下巡河死角。并且一些河道環境復雜，車輛、船只難以行駛，巡查起來十分不便。為減少一定的人力物力的投入，提升河道巡查的效率，對重點河段考慮采用無人機進行巡河。無人機就像一只只“天眼”，實時查看和傳輸河道污染源治理情況和水質變化情況，水面垃圾、偷排漏排甚至違章建筑全部一覽無余。地面操控人員通過無人機實時傳回的清晰影像進行現場分析比對，及時發現并處理影響水質的漂浮物和垃圾，確保水質不受影響。

1.2.3? 智慧盒輔助基層防汛會商

在霍山縣防汛視頻會議平臺的基礎上，通過建立云視商平臺，實現智慧盒進鄉村，進一步補充完善基層防汛會商系統，讓廣大群眾實時了解周邊的實時水雨情、洪澇災害等信息，實現預警信息的即時響應，依托于“視頻進村”對廣大農村和百姓家庭進行信息發布和緊急動員。

1.3? 本系統的建設思路與建設內容

建立、健全“1+1+1+1”智慧水務綜合體，建設內容包括水務資源感知網、大數據中心、業務服務平臺、業務管理應用等。板塊主要內容有以下4點。

1.3.1? 1張水務資源感知網

包括機房基礎設施建設，無人機采購及安裝培訓等。同時集成霍山縣現有的水情、雨情和流量監測站點，新建水位站和水位雨量一體站;加強智能圖像監控平臺建設、云視商平臺建設和防災預警信息展播建設。

1.3.2? 1個大數據中心

建設縣智慧水務數據中心，主要進行數據資源目錄、數據庫、數據倉庫、數據匯集平臺、數據管理平臺（數據字典）、數據交換服務平臺、數據共享平臺、數據更新維護管理平臺的建設。

1.3.3? 1套業務服務平臺

利用專業的開發工具，進行通用支撐軟件的開發，包括統一用戶管理、統一門戶集成、統一地圖服務的開發建設。

1.3.4? 1套業務管理應用

業務管理應用對各種管理對象的狀態實時地監控、匯總、并主動地分析，然后將信息反饋給人或通過控制器等對監控物體進行反饋控制，再進行相應的業務流程處理工作。具體由3個部分構成，包括以下幾項：（1）水務展示平臺：通過該平臺可綜合查詢、展示、導出、打印水利成果、水利工程、水利資料、預警信息多方面信息。其中信息查詢具備地圖查詢、表格查詢、模糊查詢等多種查詢方式，可按行政區、信息類型、時間等多個維度快速查找所需的信息。（2）業務管理平臺：業務管理平臺（防汛指揮決策支持系統、山洪災害監測預警系統、河長制信息管理系統、水政水資源綜合管理系統、農村飲用水安全系統、水利工程標準化管理系統、水利工程項目管理系統、東淠河綜合管理系統、淠源渠灌區管理系統、后臺綜合管理系統等）、移動APP、公眾服務平臺，同時集成已建、待建和省級下發的系統。（3）基礎運行環境建設：建設安全穩定的基礎保障環境，包括硬件運行環境、軟件運行環境和安全保障等方面的建設。

2? 業務框架設計及業務功能

2.1? 業務框架設計

以云服務為核心，所有應用高度集中統一。所有智慧化的水務業務管理軟件、公共服務軟件、電子商務軟件、視頻會議服務、大數據等都搭建在云中心，所有的實時信息、動態信息、靜態信息、應用系統都通過云服務方式交互[2]。

以云服務方式進行拓展，代替原有服務器客戶端復制模式。霍山縣內、縣外有新的單位、部門、行業提出智慧水務建設時，直接在云中心應用系統中進行細化功能的再組合，形成滿足用戶需要的功能集合，設置新的用戶和權限，實現滿足新用戶新需求。既支持PC終端通過互聯網接入，也支持手機、PAD等移動設備通過移動互聯網接入，實現隨時隨地查看[3]。業務設計框架如圖1所示。

2.2? 業務功能

2.2.1? 水務資源感知網

從滿足水務管理業務需求出發，通過優化整合監測站網、加強站網覆蓋密度、更新監測設備、應用監測新技術，構建“物聯感知一體化，內外部數據資源共享”的監測體系。根據現有監測點分布、密度和種類，網格化地加強監測點的建設。

（1）現有站點整合優化：理清現有監測站點，包括站點分布、站點位置、設備廠商、傳輸方式、供電方式、中心站等現狀。一方面集成能用的監測站點，一方面升級改造當前存在問題的監測站點。（2）規劃新建站點及升級改造：1）結合現有監測站點和新建站點形成水文監測站點布局。2）結合已有視頻站點和新建視頻站點形成監控網絡布局。監測站點的布設按照總體布局、分步鋪設的原則，逐步形成多元化的水務監測信息采集網。（3）監測新技術應用。應用物聯網、新型傳感器、圖像自動識別、遙感監測和移動通信等新技術，提升監測信息采集的豐富性、有效性、可控性、及時性。緊跟水務行業傳感器發展的方向，利用無人機遙感監測河道情況。

2.2.2? 大數據中心

通過建立“一數一源”的信息采集與更新機制，對現有的數據進行整合，建設統一的智慧水務大數據中心，大數據中心的建立主要包括標準規范體系設計、水利數據調查、綜合數據庫建設、大數據管理平臺。為霍山智慧水務應用管理平臺提供統一數據支撐，對有關水利數據進行調查整編、入庫，歷史數據資料等紙質資進行電子化掃描入庫，逐步整合已建的數據庫，同時建立數據共享交換平臺，實現橫向部門及縱向部門數據的共享，實現一數一源的目標，建立統一的數據管理平臺，最終實現數據的統一管理，并提供高效服務。

2.2.3? 業務服務平臺

建設霍山智慧水務應用管理平臺，實現統一門戶集成、統一用戶管理、統一地圖服務，為業務管理應用提供應用支撐。

2.2.4? 業務管理應用

一方面服務于水務行業從業人員，包括水務展示平臺、業務管理平臺和移動應用平臺。預先構建不同的數據模型，每個數據模型對應一個可視化單元，最后多個可視化單元組裝成可視化頁面，實現數據的綜合性展示呈現[4]。通過物聯網等技術手段，對各種管理對象的狀態進行實時監控、匯總、并主動地分析，然后將信息反饋給技術人元或通過控制器等對監控物體進行反饋控制。通過主動的觸發和實時的交互，能夠實現對管理對象的精細化管理，能夠實現資源的優化調整，提高了利用率，還能夠對非正常狀態實時預警，提高了安全性。簡而言之即實現全方位的感知，主動的分析、反饋、優化以及智能的預測、預警。

另一方面服務于公眾，在服務公眾時，能夠提供比數字化階段更好的服務。在數字化階段，各種事項可以在電腦上辦理，政府按照公眾的申請被動地給予服務。在智慧化階段，政府的服務平臺，能依據公眾的個體信息和實時狀態，給予主動的、預先的、個性化的、以人為本的服務。這樣，既實現了服務的精準性、個性化和高效性，也讓公眾感到享受服務更加便捷，滿意度也更高，提高了社會整體的運行效率。

2.2.5? 信息發布

通過PC端、智能手機、平板和顯示屏這4種形式實現服務社會化，為公眾提供水務信息的展示、數據的查詢，為各科室人員及領導提供“隨時隨地”的水務信息服務和管理。

3? 應用類實際案例

3.1? 大數據管理

根據霍山縣智慧水務管理要求，對基礎數據內容進行整編入庫，對監測數據內容進行整合對接，對業務數據進行分析統計，基于平臺大數據管理模塊實現數據的統一管理，并提供高效服務，如圖2所示。

3.2? 大數據展示

結合電子地圖，按照行政區劃分層級展示各類水文要素，主要包括水利工程、防汛要素、在建工程及應用模型，通過水務展示平臺，對水利的基礎信息、監測信息、業務信息進行關聯展現，能夠給用戶展示十分完備的霍山縣轄區內的水務綜合情況，如圖3所示。

圖2? 霍山智慧水務運行管理平臺主界面

4? 結? 論

本文對智慧水務系統的設計思路進行了簡單論述，通過智慧水務切實實現水利系統整體工作的優化，能有效地提高現有信息化系統和業務數據的共享水平。智慧水務的建設往往是多種因素相互作用的結果，通過信息化平臺的整合，逐步突破現有經驗與認知的局限性，改善整體水務建設的科學性[5]。與過去智慧水務建設相比，防汛、防臺、抗旱綜合能力將會得到大幅提升，有效提高廣大群眾防汛減災意識和自防自救能力，在減少災害損失、確保群眾生命安全上，發揮重要作用;實時監控水利工程運行狀況，及時發現工程險情，有助于保障工程安全運行;提高水資源安全管理能力，推進水資源精細化管理，保障用水安全等。霍山縣智慧水務的建設能有效提升水民生服務水平，使社會及公眾享受到水利的智慧化服務。

參考文獻：

[1] 弓勛.城市智慧水務建設存在的問題及改進措施 [J].住宅與房地產，2020（30）：210-211.

[2] 杜昕浩，周璇.基于物聯網的智慧水務平臺軟件設計 [J].工業控制計算機，2020，33（6）：136-137+143.

[3] 劉觀生，徐文，吳響容.智慧水務管理系統的研究與實現 [J].數字技術與應用，2020，38（10）：131-133.

[4] 李航，林劼，高菱，等.智慧水務中新型自然語義數據可視化方法探索 [J].中國水利，2020（14）：61-64.

[5] 吳宇桐，包鑫如.東部發達城市智慧水務建設探析 [J].環境與發展，2020，32（4）：247-248.

作者簡介：王才品（1965—），男，漢族，安徽六安人，高級工程師，本科，研究方向：水利水電工程建設與管理;陸廣（1995—），男，漢族，浙江蒼南人，學士學位，研究方向：水利水電信息化建設與管理。