我国智慧水务的发展现状及前景

发表时间:2021/7/28   来源:《中国建设信息化》2021年3月6期   作者:任海康
[导读] 近年来,人们生活水平不断提高,城市化的进程开始加速,各城市都加强了水利建设。
        任海康
        中水北方勘测设计研究有限责任公司   天津市   300000
        摘要:近年来,人们生活水平不断提高,城市化的进程开始加速,各城市都加强了水利建设。其初始功能是防止城市的洪涝灾害,但是水利建设对于城市经济发展的促进作用也是不可小视的,水利建设可以很好的解决城市各经济体之间的协调影响。目前,我国的水资源面临着严重的问题,这些问题严重阻碍了我国经济的可持续发展,因为工业化的迅速扩张导致的水体污染和城市缺水问题十分突出,同时也造成了生态环境的污染。水资源的处理可以作为衡量一个地区生态经济建设效率的尺码,本文从新型智慧城市水平台的构建作为突破口,深入探索智慧水务平台应用的出发点。
        关键词:智慧水务;发展现状;前景
        引言
        在“互联网+”的大环境下,城市的水务管理逐渐呈现出新面貌。智慧水务系统的引入使得城市水务管理者有了更好的管理工具,能够有效提高城市水务管理水平,对于水资源的有效利用和城市服务的便捷化具有重要作用。由智慧水务建设所形成的城市水务一体化共赢局面,不仅是多方合作的成果,也是推动城市服务更加系统化、智慧化的重要举措。
        1智慧水务相关概念
        智慧水务是指利用传感器、电子标签等物联网技术,建成覆盖信息类型和时空尺度完善的水务信息感知网;建成水生态水环境监测体系,实现全区水源地、河流、湖泊、干渠、排污设施水质全面自动监测;建成水资源监控能力,实现源水供水水量、水厂供水量、原水供水信息、二次供水、城市生态供水、农田水利灌溉用水全面自动监测;建成汛情监测体系,实现全区河流、湖泊、泵站、闸渠、堤防、城市易涝点水情全面自动监测;建成水务设施监测体系,实现全区泵站(供水、排污、农田灌溉)、闸坝、管网(供水、排污、农田灌溉)、井盖、消防栓运行(完好)状态的全面自动监测;建成支持各类监测数据传输的物联网络,实现物联网与政务专网、移动无线网络、社会运营商网络的“多网融合”。利用“云计算”“虚拟化”等新技术建成实现水务信息汇集、存储、处理、服务于一体的大数据中心,实现水务工程基础信息、水雨情信息、视频监控信息在数据中心的整合,与公安部门、气象部门、国土部门、应急管理等部门的信息实现实时交换。实现对源、供、排、污、灾等水务管理环节的历史回溯、现状监测、未来预测与综合调控分析,基于深度模型(分布式水文模型、水动力模型、水质模型和管网模型)支撑的水资源调度、水生态治理、水环境整治、水系联控联调系统建成。
        2我国智慧水务的发展现状
        2.1水资源供需存在矛盾
        城市化进程的快速发展使得城市人口剧增,城市的用水需求也随之增加。当前我国的水资源需求主要集中于沿海发达地区的中心城市,由于南方地区水资源较为丰富,其基本供水难度较低;而对于北方发达城市而言,由于水资源相对匮乏,地表水相对较少,因此,供水难度、水资源开发难度都较大,传统的水资源开发已经不能满足这些城市用水的需求,亟待采取新的供水模式。
        2.2“数据孤岛”现象严重
        虽然近年来国家和多个相关行业管理部门已颁布了一些涉及智慧水务领域的标准,但是在数据采集设备、硬件接口、数据类型、通信协议等方面都还没有统一标准,数据开放度低,兼容性差。另外,不同软件供应商存在技术壁垒,各软件系统之间存在不兼容问题,导致各个智慧水务系统相互不连通。
        3我国智慧水务的发展前景
        3.1提高智慧水务系统硬件资源利用水平
        由于许多智慧城市的建设中承担建设任务的企业开发水平不同,因此使用了较多的难以相互匹配的水务产品,造成了硬件资源的浪费,提高水务系统硬件资源利用水平就成为提高水务智能化水平的重要方向。相关管理人员应当加大对硬件的更新和维护工作力度,及时更换老化或落后的水务设施,在能够控制的范围之内对水务系统硬件设施进行投资。


        3.2行业层面和城市范畴统一智慧水务标准,消除“数据孤岛”
        城镇水务行业需面向智慧水厂、智慧水务的构建,建立统一的数据标准、建设标准和管理标准,逐步推进各地水司按照标准形式采集各类水务信息,逐步构建大数据中心。同时,通过规范数据结构与服务接口,达成不同系统之间的数据流通、交换与共享,实现多系统的业务联动。另外,在服务城市管理和行业管理层面,形成跨部门统一数据标准,统筹考虑基于城市信息模型(CIM)的智慧水务系统,从而综合集成不同地区、不同领域的智慧水务数据,实现信息共享和跨部门协同工作。
        3.3流程引擎系统
        提供强大的自定义功能,支持水务企业复杂的工作流设置。水务企业可对工作流的组成因素包括流程完成需要的阶段、每个阶段的负责人、流转条件,直至相对底层的表单和字段进行自定义,使得工作流的定义完全与供水管理单位的政策和实际运营相符合,而不必进行复杂的二次开发。同时提供强大的维护功能,支持水务企业随时对现有流程的字段、审批节点、操作者进行调整,在不影响历史数据的前提下,快速响应组织与业务需求的变更。
        3.4云化资源池技术
        服务器云化技术提供存储、计算和网络等资源的统一管控,实现按需分配和弹性计算,数据中心上层各个模块所需的资源主要由云化资源池统一提供。平台的服务器云化技术形成可统一资源调度管理的分布式云数据中心对各政务部门单位统一服务。通过分布式管理,将分布在生产中心机房和灾备中心机房的计算、网络、存储等资源统一进行管理和池化,通过灵活的资源调度策略,包括错峰复用、动态伸缩、跨DC共享、迁移等技术手段,实现应用的跨资源池、数据中心的部署,资源的弹性伸缩,自动调度,按需使用,快速满足业务发展需求。同时,提供统一的资源管理平台,管理虚拟资源、物理资源、存储资源;提供统一监控、统一告警、统一门户,实现数据中心集中运维,让用户从繁琐的底层运维解放出来,更加聚焦于自己的业务。采用云化资源池技术使得平台具备可靠性、可扩展性和可维护性。
        3.5为城市智能管理提供有效数据支撑
        城镇水务是城市基础设施的重要组成部分,智慧水务的建设可以为城市智慧化管理和科学决策提供第一手的准确信息,为城市精细化管理提供支撑。城市供水和排水的用户消费数据,能够真实地反应居民居住情况和生产生活情况,能够直观表现城市发展情况,以及城市居民居住情况和流动情况,通过居民供排水信息与城市大数据互联互通,可以快速分析判断城市的发展情况、城市内部功能结构调整等信息,支撑城市规划建设、运行管理和社会治理。
        结语
        新型城市在建设智慧水务的过程中,需要规范化集成,以水利部标准统一数据资源管理,在规范、统一的标准下实现区、市、省三级水文资源共享。同时,实现自动化操作,替代部分体力劳动(巡堤、巡查),辅助部分脑力劳动(数据分析、预警预报,提高调度效率)。通过大数据手段实现最优化决策方案。同时,利用已有的知识对信息进行分析、计算、比较、判断,以提高城市内涝预测精度。紧紧围绕“民生水务、现代水务”的目标,以需求为导向,以创新为动力,以应用促发展,以信息化带动水务现代化,按照“统筹规划、统一标准、联合建设、资源共享、安全保障”的指导方针,逐步稳健地推进新型城市智慧水务的建设。
        参考文献
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