浅谈霍山县智慧水务运行管理平台的设计思路

王才品 陆广

摘  要：围绕霍山县智慧城市建设目标和霍山县水务局对智慧水务的业务管理需求，建立、健全“1+1+1+1”智慧水务综合体，即1张水务资源感知网、1个大数据中心、1套业务服务平台和1套业务管理应用。从认识、技术、管理等层面，分析智慧水务系统平台建设的要点，助推霍山县水治理体系、水治理能力和水治理水平现代化进程，以期作为水务推行信息化管理的思路和借鉴。

关键词：水利;水务;信息化;综合管理;智慧城市

中图分类号：TP311.52       文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）22-0140-04

Discussion on the Design Idea of Huoshan County Smart Water Affairs Operation and Management Platform

WANG Caipin1，LU Guang2

（1.Huoshan County Water Affairs Bureau，Luan  237200，China;2.Istrong Technology Co.，Ltd.，Fuzhou  350108，China）

Abstract：Focusing on the smart city construction goals of Huoshan County and the business management needs of Huoshan County Water Affairs Bureau for smart water affairs，establish and improve the “1+1+1+1” smart water complex，namely a water resource perception network and a big data center，a set of business service platform and a set of business management applications. From the awareness，technology，management and other levels，the analysis of the key points of the construction of smart water system platform，to help promote the modernization process of water governance system，water governance capacity and water governance level in Huoshan County，with a view to the implementation of information management of water affairs ideas and reference.

Keywords：water conservancy;water affair;informatization;integrated management;smart city

0  引  言

霍山縣是第二批国家智慧城市试点县，也是安徽省第一个试点县。智慧城市建设要求水务以信息化手段解决水务方面长期存在的管理瓶颈，通过构建智慧水务工程形成智慧水务应用框架，实现水务信息化与现代化深度融合。

本文中的霍山县智慧水务运行管理平台为霍山县水务局实际在用的信息化系统，笔者为霍山县水务局局长，基于对霍山县智慧水务管理的思考，探索智慧水务以往建设的不足和本次建设的主要亮点，以期为霍山打造智慧水务、提升水务基础设施网络化智能化水平提供依据，为其他地区的智慧水务管理提供参考。

1  建设内容及技术亮点

1.1  以往智慧水务建设的内容和不足

智慧城市建设进入攻坚战，水务智慧化发展乃大势所趋，智慧水务具有3方面特征：一是水利感知的智慧，二是水利数据的智慧，三是水利业务的智慧。与三个智慧对应，近几年来智慧水务建设的内容存在以下问题：一是水利监测基础设施覆盖范围和类别仍需扩展，许多水务管理者对于智慧水务建设的了解程度不足，导致水务建设投入不足，城市未得到良好的水务管理[1]，监测信息化手段不完善。在信息采集方面，基础设施信息化的程度尚不能满足智慧水务要求，未能获取丰富的基础数据，难以为决策指挥调度和日常业务管理提供数据保障，除监测范围覆盖不足外，在监测手段方面也缺乏新一代通信技术的应用。二是数据资源整合力度不够，资源共享存在较大的短板。目前的数据资源远不能满足智慧水务发展的要求，需要进一步进行水利数据调查，补充完善霍山水务的数据资源体系。同时，水务局和其他横向部门间未能实现需求数据资源的实时共享。三是业务应用智慧化程度有待提升，无法满足水务日常工作需求。霍山县水务局的日常职能工作涵盖防汛决策、水利工程管理、水行政管理工作、水资源管理等方面，智慧水务建设需结合霍山县水务局日常工作要求以及智慧水务业务需求，建立、健全业务应用系统，和水务业务工作深入融合，实现各业务应用系统协同办公。

1.2  本系统的技术亮点

1.2.1  网格化概化的数据展示方式

网格化和概化结合，通过网格地图技术的运用，对被管理对象进行地理划分，从而达到精细化，运用概化技术，把要素和要素关系在网格中进行有效整合，定量、定性、定位到单元网格中，使得城市管理更加科学，管理空间更加精细透明，在城市管理信息平台这个大系统中，整理网格中的信息就能快捷有效地落实。网格化概化主要应用于供水系统、水利工程、区域防洪、区域抗旱、区域抢险等方面。可为水利工作者提供一个高效、便捷的信息平台，以实现水资源科学管理与可持续利用，为日常水利工作、公共参观学习提供方便。同时使评价水务工作标准公开化，管理监督更透明。

1.2.2  利用无人机巡查河道盲区

霍山全县河道众多，完全靠人力巡查，容易留下巡河死角。并且一些河道环境复杂，车辆、船只难以行驶，巡查起来十分不便。为减少一定的人力物力的投入，提升河道巡查的效率，对重点河段考虑采用无人机进行巡河。无人机就像一只只“天眼”，实时查看和传输河道污染源治理情况和水质变化情况，水面垃圾、偷排漏排甚至违章建筑全部一览无余。地面操控人员通过无人机实时传回的清晰影像进行现场分析比对，及时发现并处理影响水质的漂浮物和垃圾，确保水质不受影响。

1.2.3  智慧盒辅助基层防汛会商

在霍山县防汛视频会议平台的基础上，通过建立云视商平台，实现智慧盒进乡村，进一步补充完善基层防汛会商系统，让广大群众实时了解周边的实时水雨情、洪涝灾害等信息，实现预警信息的即时响应，依托于“视频进村”对广大农村和百姓家庭进行信息发布和紧急动员。

1.3  本系统的建设思路与建设内容

建立、健全“1+1+1+1”智慧水务综合体，建设内容包括水务资源感知网、大数据中心、业务服务平台、业务管理应用等。板块主要内容有以下4点。

1.3.1  1张水务资源感知网

包括机房基础设施建设，无人机采购及安装培训等。同时集成霍山县现有的水情、雨情和流量监测站点，新建水位站和水位雨量一体站;加强智能图像监控平台建设、云视商平台建设和防灾预警信息展播建设。

1.3.2  1个大数据中心

建设县智慧水务数据中心，主要进行数据资源目录、数据库、数据仓库、数据汇集平台、数据管理平台（数据字典）、数据交换服务平台、数据共享平台、數据更新维护管理平台的建设。

1.3.3  1套业务服务平台

利用专业的开发工具，进行通用支撑软件的开发，包括统一用户管理、统一门户集成、统一地图服务的开发建设。

1.3.4  1套业务管理应用

业务管理应用对各种管理对象的状态实时地监控、汇总、并主动地分析，然后将信息反馈给人或通过控制器等对监控物体进行反馈控制，再进行相应的业务流程处理工作。具体由3个部分构成，包括以下几项：（1）水务展示平台：通过该平台可综合查询、展示、导出、打印水利成果、水利工程、水利资料、预警信息多方面信息。其中信息查询具备地图查询、表格查询、模糊查询等多种查询方式，可按行政区、信息类型、时间等多个维度快速查找所需的信息。（2）业务管理平台：业务管理平台（防汛指挥决策支持系统、山洪灾害监测预警系统、河长制信息管理系统、水政水资源综合管理系统、农村饮用水安全系统、水利工程标准化管理系统、水利工程项目管理系统、东淠河综合管理系统、淠源渠灌区管理系统、后台综合管理系统等）、移动APP、公众服务平台，同时集成已建、待建和省级下发的系统。（3）基础运行环境建设：建设安全稳定的基础保障环境，包括硬件运行环境、软件运行环境和安全保障等方面的建设。

2  业务框架设计及业务功能

2.1  业务框架设计

以云服务为核心，所有应用高度集中统一。所有智慧化的水务业务管理软件、公共服务软件、电子商务软件、视频会议服务、大数据等都搭建在云中心，所有的实时信息、动态信息、静态信息、应用系统都通过云服务方式交互[2]。

以云服务方式进行拓展，代替原有服务器客户端复制模式。霍山县内、县外有新的单位、部门、行业提出智慧水务建设时，直接在云中心应用系统中进行细化功能的再组合，形成满足用户需要的功能集合，设置新的用户和权限，实现满足新用户新需求。既支持PC终端通过互联网接入，也支持手机、PAD等移动设备通过移动互联网接入，实现随时随地查看[3]。业务设计框架如图1所示。

2.2  业务功能

2.2.1  水务资源感知网

从满足水务管理业务需求出发，通过优化整合监测站网、加强站网覆盖密度、更新监测设备、应用监测新技术，构建“物联感知一体化，内外部数据资源共享”的监测体系。根据现有监测点分布、密度和种类，网格化地加强监测点的建设。

（1）现有站点整合优化：理清现有监测站点，包括站点分布、站点位置、设备厂商、传输方式、供电方式、中心站等现状。一方面集成能用的监测站点，一方面升级改造当前存在问题的监测站点。（2）规划新建站点及升级改造：1）结合现有监测站点和新建站点形成水文监测站点布局。2）结合已有视频站点和新建视频站点形成监控网络布局。监测站点的布设按照总体布局、分步铺设的原则，逐步形成多元化的水务监测信息采集网。（3）监测新技术应用。应用物联网、新型传感器、图像自动识别、遥感监测和移动通信等新技术，提升监测信息采集的丰富性、有效性、可控性、及时性。紧跟水务行业传感器发展的方向，利用无人机遥感监测河道情况。

2.2.2  大数据中心

通过建立“一数一源”的信息采集与更新机制，对现有的数据进行整合，建设统一的智慧水务大数据中心，大数据中心的建立主要包括标准规范体系设计、水利数据调查、综合数据库建设、大数据管理平台。为霍山智慧水务应用管理平台提供统一数据支撑，对有关水利数据进行调查整编、入库，历史数据资料等纸质资进行电子化扫描入库，逐步整合已建的数据库，同时建立数据共享交换平台，实现横向部门及纵向部门数据的共享，实现一数一源的目标，建立统一的数据管理平台，最终实现数据的统一管理，并提供高效服务。

2.2.3  业务服务平台

建设霍山智慧水务应用管理平台，实现统一门户集成、统一用户管理、统一地图服务，为业务管理应用提供应用支撑。

2.2.4  业务管理应用

一方面服务于水务行业从业人员，包括水务展示平台、业务管理平台和移动应用平台。预先构建不同的数据模型，每个数据模型对应一个可视化单元，最后多个可视化单元组装成可视化页面，实现数据的綜合性展示呈现[4]。通过物联网等技术手段，对各种管理对象的状态进行实时监控、汇总、并主动地分析，然后将信息反馈给技术人元或通过控制器等对监控物体进行反馈控制。通过主动的触发和实时的交互，能够实现对管理对象的精细化管理，能够实现资源的优化调整，提高了利用率，还能够对非正常状态实时预警，提高了安全性。简而言之即实现全方位的感知，主动的分析、反馈、优化以及智能的预测、预警。

另一方面服务于公众，在服务公众时，能够提供比数字化阶段更好的服务。在数字化阶段，各种事项可以在电脑上办理，政府按照公众的申请被动地给予服务。在智慧化阶段，政府的服务平台，能依据公众的个体信息和实时状态，给予主动的、预先的、个性化的、以人为本的服务。这样，既实现了服务的精准性、个性化和高效性，也让公众感到享受服务更加便捷，满意度也更高，提高了社会整体的运行效率。

2.2.5  信息发布

通过PC端、智能手机、平板和显示屏这4种形式实现服务社会化，为公众提供水务信息的展示、数据的查询，为各科室人员及领导提供“随时随地”的水务信息服务和管理。

3  应用类实际案例

3.1  大数据管理

根据霍山县智慧水务管理要求，对基础数据内容进行整编入库，对监测数据内容进行整合对接，对业务数据进行分析统计，基于平台大数据管理模块实现数据的统一管理，并提供高效服务，如图2所示。

3.2  大数据展示

结合电子地图，按照行政区划分层级展示各类水文要素，主要包括水利工程、防汛要素、在建工程及应用模型，通过水务展示平台，对水利的基础信息、监测信息、业务信息进行关联展现，能够给用户展示十分完备的霍山县辖区内的水务综合情况，如图3所示。

图2  霍山智慧水务运行管理平台主界面

4  结  论

本文对智慧水务系统的设计思路进行了简单论述，通过智慧水务切实实现水利系统整体工作的优化，能有效地提高现有信息化系统和业务数据的共享水平。智慧水务的建设往往是多种因素相互作用的结果，通过信息化平台的整合，逐步突破现有经验与认知的局限性，改善整体水务建设的科学性[5]。与过去智慧水务建设相比，防汛、防台、抗旱综合能力将会得到大幅提升，有效提高广大群众防汛减灾意识和自防自救能力，在减少灾害损失、确保群众生命安全上，发挥重要作用;实时监控水利工程运行状况，及时发现工程险情，有助于保障工程安全运行;提高水资源安全管理能力，推进水资源精细化管理，保障用水安全等。霍山县智慧水务的建设能有效提升水民生服务水平，使社会及公众享受到水利的智慧化服务。

参考文献：

[1] 弓勋.城市智慧水务建设存在的问题及改进措施 [J].住宅与房地产，2020（30）：210-211.

[2] 杜昕浩，周璇.基于物联网的智慧水务平台软件设计 [J].工业控制计算机，2020，33（6）：136-137+143.

[3] 刘观生，徐文，吴响容.智慧水务管理系统的研究与实现 [J].数字技术与应用，2020，38（10）：131-133.

[4] 李航，林劼，高菱，等.智慧水务中新型自然语义数据可视化方法探索 [J].中国水利，2020（14）：61-64.

[5] 吴宇桐，包鑫如.东部发达城市智慧水务建设探析 [J].环境与发展，2020，32（4）：247-248.

作者简介：王才品（1965—），男，汉族，安徽六安人，高级工程师，本科，研究方向：水利水电工程建设与管理;陆广（1995—），男，汉族，浙江苍南人，学士学位，研究方向：水利水电信息化建设与管理。