桐乡市凤栖自来水有限公司浙江桐乡314500
摘要：智慧水务是一项大型的复杂的系统工程，涉及水务系统的各个环节，水务系统存在分布范围广、时空跨度大、水环境突发事件多等特征，信息化、智能化也具有一定的独特性。鉴于此，本文对“智慧水务”平台系统的构建及关键技术进行了分析探讨，仅供参考。
关键词：智慧水务；平台构建；关键技术
一、智慧水务总体架构
1、水务系统特征
智慧水务是一个可扩展、可持续改进的系统，具有兼容性和包容性，能根据需要对监控点及参数进行增减和修改。整个系统具有统一协调性，并且可随着行业和信息化等方面的发展，在原有基础上不断更新和升级。水务信息监测实时性要求高，针对运行异常情况能够及时做出反应；需要实现信息的发布与共享，全民参与水务管理，信息互动。
2、水务系统总体架构
不同城市的水务系统有着各自的特点，如水源，有地表水、地下水、污水回用等，信息化程度也不尽相同，因此，智慧水务建设没有标准的模式，应根据具体的水务系统规划建设目标，采用或指定相关的技术标准，设计具体的技术方案。新建系统应具备前瞻性，充分利用已建基础设施和信息化系统，改造完善不能满足新需求的信息化系统。同时，智慧水务作为新型智慧城市重要的子系统之一，建设实施方案如果结合智慧城市建设总体规划，全局考虑，统筹规划，充分采用智慧城市建设的各种基础设施及软硬件平台，将大幅降低建设成本和周期。
智慧水务旨在实现对源水、制水、供水、排水、污水、中水等水资源的全生命周期管理，各个环节需采集大量的各类涉水数据，数据积累速度快，需采用智能感知、大数据分析、异构网络融合、虚拟化、移动互联等先进的信息技术，全面感知涉水数据，智能分析，及时响应，科学决策。具体组成如下：
1）感知层。采用数采仪、智能控制器、在线检测仪表、手持终端等采集各类涉水数据，实现运行状态、位置信息、设施设备ID等的感知，通过网络实现和水务数据中心的信息交互。
2）网络层。通过租赁运营商网络，如租用裸光纤或带宽，或采用4G方式等，完成数据、视频、图片的传输与交换。
3）数据层。系统内数据包括基础地理、水务专题等数据，通过数据转化、加工等处理过程，为系统业务应用提供数据支撑。
4）业务应用层。包括各子系统间共享与服务，提供数据的交换共享、GIS及网络安全接入、统一用户认证等，支撑系统业务运行，实现智能调度、水质监测、智慧管网、公众服务、应急指挥等应用。制定贯穿系统各个层次的标准规范、安全保障及运行维护管理等体系。
二、构建方案
（1）感知层。深化水务物联网技术的应用，实现全面感知水资源数据。
（2）网络层。将感知层信息进行传输，实现感知层信息的实时动态采集、传输和存储，形成完善的网络体系。
（3）数据层。建立数据高度集中中心，实现以数据中心与外部业务库同步的对外业务支持。
（4）应用层。高度集成系统、应用，实现信息的共享、系统升级以及二次开发，分割业务流程，多网融合，结合数据中心的大数据应用实现辅助决策的作用和统一的业务管理。
（5）平台层。实现对水务数据的存储、分析和处理以及网络层、应用层之间数据的转换，负责网络设备的管理和业务信息、设备信息的展示。
（6）安全层。部署入侵检测系统、安全审计系统、防病毒系统等，为平台提供安全保障。
三、关键技术
1、云计算技术
数据中心是云计算服务的基础，智慧水务私有云存储可以部署在水务企业数据中心。智慧水务系统平台涉及的业务范围广，所需集成的数据内容较多，建立高效、可靠的数据中心，可实现水务系统生产过程、经营管理、安全监测、空间地理地测等数据的集中处理，存储，传输，交换与管理。云存储是一种建立在互联网基础上的服务，具有海量存储，统一管理，资源共享，成本低廉，容易扩容等特性。综合利用水务企业现有的存储设备，同时根据数据属性选择相应的存储模式。实时采集的各种数据采用FCSAN存储，存取数度快，效率高。对水务企业管理归档、视频监控等数据采用成本相对低廉的IP存储模式，以降低成本。水务数据需要实现容灾备份，云存储技术可以简单方便地实现数据异地、增量备份。智慧水务作为智慧城市重要的组成部分，通过云存储可在智慧城市数据中心实现水务数据的异地容灾。云GIS通过互联网以Web服务的形式提供空间数据存取与交换、信息查询及分析服务应用接口等服务，能实现分布式跨平台的空间数据集成，为用户提供分布式协同信息处理和按需服务。云GIS的实现，为各种用户浏览地理信息，搭建业务运行系统提供了便捷的途径，使地理信息服务能无缝地嵌入到水务企业各部门的现有业务系统中。GIS平台统一建设维护，地图数据统一更新，既可缩短项目开发周期，又能大幅降低建设及运维成本。
2、物联网
在智慧水务中物联网是一项关键技术，包括传感器技术、ＲFID技术（射频识别技术）、智能嵌入技术、数据融合技术。源自于ITU（国际电信联盟）的定义，在智慧水务领域，物联网技术主要用于水资源管理、水务信息管理以及制水过程管理。通过物联网实现水务信息的实时监控和动态采集、调度以及远程管理方面，并利用水务专网、无线网实现完成相关设备标定、管理以及监控，提高效率，实现供水、用水以及决策制定的智能化。
3、分布式对象技术
Java技术是一种可以撰写扩平台应用软件的面向对象程序设计语言，具有卓越的通用性、高效性、平台一致性和安全性，它对于智慧水务移动APP的开发具有显著的作用。COＲBA技术，可兼容各种网络设备，通过该技术组件网络管理子系统，先在每台设备上构筑信息通道，保证数据传输，并由该系统实现与上层软件的信息交互和NAP功能，同时可在该子系统配置标准的应用程序接口，实现用户自定义程序与上层软件的信息交互。数据库技术，是智慧水务当中比较核心的技术，智慧水务平台系统对信息采集的实时性要求高，DＲTDBS（分布式实时数据库）可满足要求，商业数据库可对历史数据进行保存，通过建立起ＲTDB，形成数据处理的子系统。这些技术的实质在于构建出数据中心的硬件基础，然后向云计算转型。通过虚拟化服务器、网络虚拟化、软件定义的存储、混合等技术，架构软件定义数据中心，目的是解决大数据分析。
4、SOA技术
面向服务的系统设计和开发，将信息的复杂性隐藏在服务的模块之中，将服务从复杂的环境中独立出来，组件化封装，通过服务交互或组合完成系统的实现。采用基于WebService的面向服务集成框架，实现各子系统平台之间的应用、服务的集成，为用户提供一个统一的面向服务的应用集成管理界面。水务集团水务业务应用服务主要分为基础、厂级和公司级应用及公众等服务。搭建水务智慧应用系统，整合现有各行业部门涉水事务办事服务网点、网上电子政务和商务服务窗口、电话呼叫中心服务热线等服务资源，重组协同服务业务，通过基于无线宽带、三网融合等通信技术的多样媒体向社会公众提供个性化服务。用户可在多种客户端如浏览器、智能手机、传统桌面系统查询和浏览水务信息，系统也可为用户推送用水信息、停水公告等，为企业管理、用水用户、设备厂家、供电局、市政及其它政府部门提供及时和全面的信息服务。
结束语
通过对水务系统的特征分析，探讨智慧水务实现的关键技术，并在智慧水务建设项目中得以实现，系统运行稳定可靠，实现了智慧水务建设目标，取得了良好的效果。智慧水务关键技术在城市水务建设中具有通用性，该研究成果的成功运用可为其它城市智慧水务系统设计与实现积累经验，具有一定的参考价值。
参考文献：
[1]王卫峰，汤强.一种城镇智慧水务体系结构[J].电脑知识与技术，2015，11（24）：169-171.
[2]彭智欣，徐嘉祺.智慧水务的思考[J].中国水运（下半月），2015，15（09）：234-236.
[3]田培杰.智慧水务及其实施路径研究[J].当代经济，2015（25）：96-98.