智慧供水信息化建设的构想

郭金鹏

摘要：城市供水系统是重要城市基础设施，供水企业信息自动化建设、数据融合利用对于提升供水企业的管理层次和服务水平起着关键性的作用。建设和实施“智慧供水”是供水企业管理数字化、信息化战略基础上实现智慧化战略的重要实施步骤，是城市供水管理发展的必然趋势。智慧供水的概念是通过数据采集仪、无线网络、水质、水压仪表等在线监测设备，实时感知城市供水系统的运行状态，并采用可视化的方式，有机整合供水管理部门与供水设施，形成“城市供水物联网”，并可将海量供水信息进行及时分析与处理，做出相应的处理，提出辅助决策建议，以更加精细和高效的方式，为供水企业的生产、管网运行、营销、服务和行政管理的全流程提供全方位支持，从而达到“智慧”的企业运维状态。

关键词：智慧供水；信息化建设；构想

1供水信息化国内外研究发展现状及趋势

近年来，国外发达国家在城市供水过程中广泛应用计算机管理信息系统进行供水管理工作，通过实现供水系统信息化管理，为供水系统优化提供重要的决策支持。加强管理是一项复杂的工作，不仅受到现行给水政策的制约，而且也与现有的管理水平、技术水平及运行设备密切相关。目前，我国在供水管理方面己将计算机应用于对供水系统的信息管理，但是缺少综合集成业务应用系统及管网优化调度系统等多方面功能的系統出现。因此，智慧供水的实施有重大意义。

2 系统开发

2.1 开发架构

智慧供水系统宜采用微服务架构，微服务可以在“自己的程序”中运行，并通过轻量级设备与 HTTP 型 API 进行沟通。关键在于该服务可以在自己的程序中运行，通过这一点我们就可以将服务公开与微服务架构（在现有系统中分布一个 API）区分开来。在服务公开中，许多服务都可以被内部独立进程所限制。如果其中任何一个服务需要增加某种功能，那么就必须缩小进程范围。在微服务架构中，只需要在特定的某种服务中增加所需功能，而不影响整体进程。微服务架构的特点：①一些独立的服务共同组成系统；②单独部署，跑在自己的进程里；③每个服务为独立的业务开发；④分布式的管理；⑤微服务的目的是有效的拆分应用，实现敏捷开发和部署。微服务架构的优势：①消除冗余，应用减负；②增强核心，无限扩展；③多种技术，无缝融合；④敏捷交付，闪电上市；⑤持续集成，持续部署；⑥应用启动，秒级完成。

2.2运维体系建设

通过推进运行维护体系建设，形成信息技术人员和业务骨干相结合的运行维护队伍，使集团整体服务能力得到提高；完善信息化工作考核与评比办法，形成对信息化工作和信息化建设内部支持队伍的全面公平合理考核评比，保障信息队伍能满足各专业应用系统支持的需要。

2.3 智慧供水数据中心

1）数据仓库提供多源异构供水数据（如管网、水质、营业、工程、客户等信息）的统一、层次化管理，解决由于数据格式不一致而带来的数据管理难题。它不是简单地将若干个供水异源异构数据库或者数据格式合并成一个统一的数据库，而是针对不同的数据类型和数据结构，在不改变原有数据结构的基础上，有机地将各种数据从逻辑上而不是物理上结合到一起，并追踪实现数据融合及共享，使供水业务功能实现统一的、数据深入分析和挖掘成为可能。2）功能仓库提供多个供水业务应用系统的集成及功能复用手段，实现对供水基础功能及专题业务功能的仓库式管理，用来直接支持系统的快速搭建和配置。另外，可轻松实现与已有系统的集成，并为系统今后的扩展提供技术接口，避免资源浪费，为客户提供一个可持续发展的建设方案。3）搭建平台提供先进的搭建式、配置式、插件式二次开发技术，力图从界面表现到数据管理各个层面上实现搭建。搭建平台主要支持供水业务流程的搭建和供水业务功能的搭建，它提倡像积木一样生产面向具体供水业务的应用系统；提倡通过改变开发方式从根本上降低软件开发的难度；提倡零编码或少量编码快速构建供水业务应用系统，业务流程可灵活定制、灵活调整。

2.4经营管理层面

整合各类信息系统关键数据，形成公司级的经营管理管控体系，实现公司内部信息的充分共享、髙效利用，提高办公效率，提升经营管理水平和应急响应能力，降低生产和采购成本，增强资源优化配置和集中管控能力。

2.5安全保障

在进行信息化建设时，影响信息安全的主要有下面四个因素：①网络设备种类繁多——当前使用的有各种各样的网络设备，从 Windows 服务器到防火墙、路由器和 Web 服务器，每种设备均有其独特的安全状况和保密功能。②访问方式的多样化——一般来说，网络环境存在多种进出方式，许多拔号登录点以及新的Internet 访问方式可能会使安全策略的设立复杂化。③环境的不断变化——环境不是静态的，一直都处于发展变化中。启用新的硬件设备和操作系统，实施新的应用程序和 Web 服务器时，安全配置也不尽相同。④用户专业知识的缺乏——由于所拥有的对网络、应用系统、数据进行有效保护的专业知识有限，是造成安全缺口最为主要的一点。信息安全体系框架如下：⑤信息化成功的必要条件A 加强领导、明确职责领导重视是信息化推进的关键，信息化不仅仅是技术问题，涉及到管理、体制、机制等。建立信息化推进小组，加强领导，明确职责，层层推进，充分保障信息化建设有序、规范地进行。B 调整应用模式、规范标准，建立信息化建设保障机制信息化是一项十分复杂的系统工程，会带来管理方式、职能的调整。相应地，需要建立适合软件平台引入后的新的业务运行和管理模式，并充分规范和梳理供水企业的水厂生产、管网管理、供水营销、客户服务、企业管理各个环节中业务处理的工作指南和管理规范。C 网络、硬件环境支撑网络、硬件环境是整个企业信息化建设的物理基础。在进行信息化建设的同时，要充分考虑现有网络环境及硬件的承载能力，并制定相应的扩展方案，以保障给予软件平台提供良好的支撑环境。D 数据共享数据是信息化时代最重要的资源，如何提高数据的利用率，解决“信息孤岛”问题迫在眉睫。E 方便、实用、安全的软件平台。信息安全体系架构在以上四个方面保障的基础上，需要由专业软件公司对供水业务进行深入调研与综合分析，建立一个适应供水企业体制要求和供水行业管理特点的，方便、实用、安全的软件平台，才能保障供水企业的信息化建设能够达到预期的目的。

2.6建立持续滚动的信息化规划工作机制

业务改变或进行调整势必会影响信息化规划的内容。因此为了规避业务变化可能导致的风险，制定的信息化规划应该是一个动态的、持续发展的规划。首先要保证信息化规划的内容具有前瞻性和可扩展性，根据信息技术的发展和业务的变化进行灵活的调整适应。其次整个信息化规划滚动过程中应继续坚持从业务分析入手，应用企业架构方法，制定灵活的应用与数据架构、信息安全架构、信息技术基础架构和信息技术治理架构，这样才能在业务发生变化的时候，及时做出信息化规划的调整和改变。在这过程中要建立和培养一支稳定的企业架构维护团队，密切关注业务方面发生的变化，做好信息化滚动规划工作。

结语

“智慧供水”不单单是一套软件系统，而是站在整个城市供水系统的全过程角度，将现代供水运营管理思想和先进自动化、信息化技术在供水管理工作中相融合而形成的应用模式。供水信息化是实现“智慧供水”的必由之路，整个实现过程是一个不断迭代升级的长期工作，智慧没有终点，是我们供水人终身为之努力的目标。

参考文献

[1]《新天智慧水务建设与解决方案》刁黎雅 中国水协设备材料委 年度工作会议暨智慧水务的建设与运营设备技术研讨会

[2]《智慧水务系统在城市供水中的应用》杨哲 科技创新导报2016 NO.11

（作者单位：北京市自来水集团有限责任公司管网管理分公司）