江西省智慧灌區基于云服務模式構建灌區標準體系

曾曉

摘 要：江西省智慧灌區采用云服務模式進行建設，構建灌區標準化角色體系、標準化物聯感知體系、標準化數據服務體系、標準化工程管理體系、標準化業務管理體系和標準化運維體系六大灌區標準體系。向下為各個灌區業務人員提供標準化管理要求和交互式的智能應用，向上為灌區管理人員提供可視化數據分析及智慧化決策輔助。同時按此建設運營模式還能帶動縱向產業和橫向產業的聚集和發展，其中縱向產業主要包括智能設備供應商、應用集成商、系統平臺供應商，橫向產業則包括智慧灌區種植業、養殖業、畜牧業、旅游業等。

關鍵詞：智慧灌區;云服務;物聯網;智能控制;灌區標準體系

引 言

灌區的業務應用就其本身的業務、工程等信息具有高度相似之處，具備高度的通用性，因此可以通過云服務模式進行智慧灌區的建設，通過省級主管部門制定現代化標準和規范，在云服務中心構建標準的統一云服務支撐平臺，以云服務模式對灌區各級單位提供應用服務;建設管理部門應執行標準和規范，采購標準化的智能終端設備，實現基于物聯網的數據傳輸和自動化控制，并根據規范和需求定制灌區的應用服務。

一、江西省智慧灌區云服務建設模式特點

其一，以“數字灌區、智慧應用”為建設思路[1]。以單一灌區為主體，構建江西省智慧灌區云平臺信息化服務模式。在數字灌區層面基于統一傳輸標準實現多源監測數據的物聯網接入、質量控制與設備運行狀態監控，同時依照江西省智慧水利建設總體目標，建設灌區智慧應用體系，向下為灌區各業務人員提供標準化管理要求和交互式的智能應用，向上為灌區管理人員提供可視化數據分析及智慧化決策輔助。

其二，以“靈活配置、快速推廣”為應用模式[2]。實現江西省智慧灌區云平臺業務系統的便捷部署、快速應用。江西省智慧灌區的建設涉及300多個大中型灌區，因此在云平臺的建設中，需建立完善標準的角色、工程、業務管理體系，做好“人、物、事”的管理，依照高度可配置的建設方式，開發通用化基礎組件、功能組件與可視化組件等，實現各灌區應用的靈活配置與便捷應用。

其三，以“安全、實用”為總體要求。安全層面，基于網絡安全、數據（信息）安全、開發框架安全、性能保障的維度建設江西省智慧灌區云服務平臺安全體系;實用層面，深入結合灌區用戶需求，以提高灌區水資源利用效率，實現高效節水與可持續利用為業務牽引，以提升灌區日常工作效率，有效實施信息化監管為管理牽引，建立智慧灌區業務管理與業務應用體系。

二、江西省智慧灌區標準體系建設

（一）江西省灌區標準化角色管理體系

調研江西省比較有代表性的大中小型灌區后，在梳理灌區涉及到的角色類型、智能職責及管理權限的基礎上，將灌區業務管理人員依據其工作職能進行抽象概化，建立智慧灌區云服務平臺角色管理體系，逐層逐級實施灌區信息化功能配置與權限劃分。灌區業務涉及人物角色包括超級管理員、灌區管理員、灌區負責人、灌區科室人員、普通用戶、外聘專家、用水戶、省水利廳和市、縣水利局用戶。

（二）江西省灌區標準化物聯感知體系

為實現江西省灌區各類自動監測數據的統一接入管理，解決目前數據傳輸協議不統一等問題，本次平臺建設將構建標準化物聯感知體系。其一，傳輸協議標準，在國家水文公約和水資源公約基礎上明確報文內容、擴展方式（針對標準報文的擴展）、傳輸數據項、頻率等。其二，RTU功能標準，明確建設標準RTU必須支持的功能，如參數設置、召測、遠程升級等。其三，數據庫表標準，包括原始數據標準、轉換規則表、數據標準庫、報警信息標準庫、設備故障標準庫等。從而實現灌區水情、雨情、水量、工情、墑情、視頻、水質等各類數據的統一化、規范化的采集和接入[3]。

（三）江西省灌區標準化數據服務體系

江西省數據服務標準體系，主要是通過數字化灌區平臺將接入的不同數據對象封裝成數據服務，對外提供數據服務，開發數據接口方便數據調用。數據服務主要包括水位數據服務、閘位數據服務、雨量數據服務、流量數據服務、水質數據服務、土壤墑情數據服務、閘控數據服務以及視頻圖像數據服務等。數據服務主要提供對象數據的基礎數據、實時數據、歷史數據、預警數據、數據地址、數據編碼、測站位置坐標等信息。

（四）江西省灌區標準化工程管理體系

灌區所轄水利工程及對象進行抽象概化，建立智慧灌區云平臺工程管理體系，從“點、線、面”三個維度實現對工程與對象的類別、屬性、展示樣式等的統一管理與配置。“點”狀對象涉及到渠首、水閘、涵洞、橋梁、泵站、水電站、跌水、沉砂池測站、管理單位、取用水戶等;“線”狀對象涉及到渠道、渡槽、大壩、倒虹吸、管道、河流等;“面”狀對象涉及到灌區、水庫、湖泊等。

（五）江西省灌區標準化業務管理體系

將灌區管理業務進行抽象化流程提取，以流程管理為主線，面向業務本身，構建覆蓋灌區管理的業務體系，實現對灌區業務的模塊化、精細化管理。如綜合監視標準化業務應用、工程巡查標準化業務應用、智能維養標準化業務應用、供水管理標準化業務應用和量測水管理標準化業務應用。針對不同的灌區，可以實現高度靈活的可配置業務應用組件，方便灌區推廣。同時針對不同灌區特色定制特色的業務應用，如智能閘控、智能門禁、智能圖像識別應用，提升灌區業務智能化管理。

（六）江西省灌區標準化運行維護體系

形成江西省智慧灌區建設項目管理規范和運行維護標準規范。項目管理規范主要包括項目建設過程管理、項目系統運行管理辦法、項目驗收管理、項目檔案管理、項目數據安全管理等相關技術要求，最終江西省灌區所有數據統一匯總至“江西省智慧灌區與服務平臺”，并按照標準規范進行統一存儲與管理;運行維護標準規范包括完善運維工作機制、運維管理流程自動化、運維監控管理智能化和運行維護長效機制等。

結束語

總而言之，為了緊跟時代潮流，隨著智慧水利建設步伐，實現智慧灌區的推廣建設，需要采用比較新型的云服務的建設模式，充分運用云計算、大數據、物聯網、移動互聯、人工智能等新一代信息技術，深化業務流程再造和業務模式創新，構建灌區的標準化體系，實現智慧灌區透徹感知、全面互聯、廣泛共享、智能應用、泛在服務和深度整合。江西省基于云服務模式建設智慧灌區的方式值得到其他省份灌區建設，建設一個云服務中心，接入全省各個灌區數據，標準化的灌區業務應用模塊可以直接復制到灌區并應用。

參考文獻

[1] 徐衛明，胡應龍. 江西省智慧水利現狀分析及建設思考[J].江西水利科技，2019（001）：64-67.

[2]熊艷蘭，李燕. 智慧城市背景下的社區智慧化研究[J].中國管理信息化，2017（22）：02

[3] 尹邦軍，徐凌，黃谷，文武.都江堰灌區信息化標準規范體系研究[J].中國水利，2020（03）：47.