論數字供水管理平臺設計架構

汪曄

寧?？h排水有限公司 浙江寧海 315600

供水行業是傳統的民生保障行業，從第一座自來水廠誕生至今已有上百年的歷史，在當前互聯網、物聯網高速發展的數字經濟背景下，將供水與數字概念結合，建設數字供水管理平臺是現代供水行業打破傳統、自我革新，提高管理效率，向數字化管理要效益的實踐和探索。結合實際操作經驗，數字供水管理平臺應從以下幾方面進行架構[1]。

1 總體架構設計

數字供水綜合管理平臺是自來水企業的神經中樞，所有相關的應用子平臺應以綜合管理平臺為基礎，將子平臺數據與綜合管理平臺共享，并在傳輸協議、數據編碼等方面要符合綜合管理平臺要求。平臺框架要分為感知層、數據層、支撐層和應用層進行搭建，這四層的主要應用功能如下描述：

1.1 感知層

感知層是具備設備數據采集的功能，相配套的設備必須有數據采集、收發裝置并可實現遠程化管理控制、聯網的能力。在供水行業中，感知層的設備應包含遠程流量計、遠程壓力傳感器、遠程水質傳感器、自來水廠PLC 自控模塊、水表數據傳感器、電動閥門等。

1.2 數據層

數據層是整個數字供水管理平臺的數據倉庫，感知層所采集到的數據，全部要分門別類地匯集到這一層，為下一層的數據分析應用打好基礎。主要包含了自來水生產過程中和自來水管道中水質、水量、水壓數據、自來水管道地理信息數據、自來水營業收費數據等[2]。

1.3 支撐層

支撐層也可定義為接口層，主要是把數據層的數據快速地分配到應用層中的各個系統中，起到承上啟下的作用，提供物聯網接入、位置服務、構建業務等服務。

1.4 應用層

應用層是數字供水管理平臺各子系統的應用端，可以根據自來水公司的實際需求進行開發部署。一般而言，應具備自來水營業收費系統、自來水新用戶報裝系統、客服系統、地理信息系統、水質水量遠程管理系統、遠程抄表系統、辦公OA 系統、自來水廠生產調度系統等。

在總體架構設計中，還需要對數據進行管理和規范，建立系統數據標準庫，從而保證各系統之間兼容性強、運行穩定率高。

2 網絡架構設計

自來水公司涉及的用戶多、硬件多，相應的數據量非常龐大，在網絡架構要注意選用穩定性強、擴展性好的硬件設備，企業級網絡交換機和服務器是必備的，從而可以確保數據能夠高效便捷地實現應用和共享。

3 服務器架構

服務器是整個平臺的核心，相當于人類的大腦。為滿足日常業務處理要求，服務器設計采用雙機集群，分別配置數據庫服務器和應用服務器。其中數據庫服務器是核心設備，擁有可靠性強、容錯性高的能力，具備高速處理大數據、大冗余等功能，同時還要有非常高的安全穩定性能。應用服務器主要部署數字供水管理平臺的各個子系統，滿足日常業務處理量即可。

4 存儲備份設計

4.1 存儲系統

存儲系統運用SAN 技術進行開發，配備的主要硬件設備是光纖交換機、磁盤陣列、存儲服務器。其中光纖交換機應是企業級交換機，滿足高通量、短延時的需要；磁盤陣列應是存量大、擴展性強、穩定性強，具有雙控制器；服務器應是高性能計算能力強的配置[3]。

4.2 備份系統

備份系統是整個平臺數據安全的重要保障，當數據安全事故發生時，備份系統應能第一時間準確無誤地恢復數據。主要由備份軟件、光纖交換機虛擬存儲庫和備份服務器組成。系統應具備實時在線備份的能力，同時還不能影響數據系統帶寬、速度。具體拓撲圖如下：

5 結語

數字供水管理平臺是一項系統性工程，涉及軟件編程、硬件配備等方方面面，也和供水企業的工作流程密切關聯，在架構過程中要配備強有力的支撐團隊，更需要供水企業決策者的直接參與。文章從幾個方面進行了闡述，初步描繪了整體的思路，實施過程中要結合實際情況開展。