智慧水务在海绵城市中的应用

2021-11-23张萌

商品与质量 2021年16期

张萌

中机中联工程有限公司重庆 400039

智慧水务平台通过不断地自学习和适应计算，提高了整个水务生产、管理和服务流程的智慧水平。智慧技术应用于海绵城市建设，不仅可以增强城市建设、运维的科学性，提升城市管理水平，而且可以及时收集城市水务、天气、土壤、海绵设施等各类动态数据，为城市防洪排涝、生态健身提供管理、规划、设计和决策的技术支持。

1 智慧水务简介

智慧水务利用新一代信息技术，通过传感器技术、网络和移动系统与水务信息系统的结合，构建成智能感知、智能仿真、智能诊断、智能预警、智能调度、智能处置、智能控制和智能服务全方位的水务管理系统。“智慧水务”是智慧城市建设的重要组成部分，旨在提升水务管理和服务的水平，为城市的发展提供更好的支撑，有效提升城市智慧建设和宜居能力。城市供水安全直接关系着人们的生命安全，是构建经济繁荣、政治稳定的现代化城市的重要基础。伴随着智慧水务的建设，城市供水系统网络安全问题日益突出。网络安全已上升到国家安全战略高度，习近平总书记在中央网络安全和信息化领导小组第一次会议中明确阐述了网络安全对于国家的重要性。2017年6月1日《中华人民共和国网络安全法》正式颁布实施，明确指出针对城市水务公共服务等关键信息基础设施，在网络安全等级保护制度的基础上，实行重点保护。网络安全是智慧水务健康、长久发展的重要保障[1]。

2 建设需求

2.1 海绵城市绩效评价的需要

天津市作为海绵城市建设示范城市，海绵建设的绩效评价体系是海绵城市建设、运维、提升、示范及总结的重要环节。同时，海绵城市的绩效评价又是一个监测、统计、计算、对比的过程，传统的手段不能及时和准确地做出绩效评价，利用监测技术、云计算、云存储、大数据分析、雨洪模拟、地理信息系统等手段在智慧平台上建立海绵城市绩效考核体系，可实时监控和评价各种指标，为海绵城市的规划、设计、建设、运行、考核提供了可靠的数据保证。

2.2 经济高效运维的需求

海绵城市的建设突破了传统灰色排水体系的建设理念，增加了大量的海绵细胞，在发挥不可替代作用的同时，海绵细胞的健康情况也非常重要，因此对海绵系统的运维提出了非常高的要求。以人力监测为主的传统排水运维模式不仅工作繁重、反应迟缓、管理不系统，而且各排水区域缺乏联动及优势互补，运维数据与其他数据之间缺乏有效联通，容易造成数据孤岛。因此，海绵城市效能的发挥需要智慧手段的辅助。通过对海绵细胞和各项指标的监测，实现了对不健康海绵细胞、不佳运行工况和趋势的预警，协助了管理人员有的放矢地监管和维护[2]。

3 城市智慧水务建设中存在的问题

3.1 水务管理人员智慧水务意识不高

城市水务管理人员对于城市智慧水务建设的关注度不足，没有关注到智慧水务给城市居民用水带来的巨大便利，对于智慧水务所需的管理技巧也没有进行深入研究，使得城市智慧水务系统的实际利用率不高，城市中的水务问题不能通过智慧水务系统进行有效解决。

3.2 信息化程度不高

由于城市水务系统的发展起步较晚，使得当前水务管理信息化程度不高，水务系统建设不完善，管理部门内部的局域网建设不完全，各涉水机构之间的信息交流难度较大，无法有效发挥水务系统的作用。加之水务基础设施陈旧，与信息化设施难以匹配，水务管理系统与管网地理信息系统的提升难度较大，因此，无法满足智慧水务平台的需求。

4 智慧水务安全应对措施

4.1 全环节态势感知

针对智慧水务工业控制网络中安全防护手段众多、安全信息杂乱、安全态势不可见的现状，建议以水务企业为主体，建设涵盖其下属水源厂、净水厂、泵站、管网等生产设施、覆盖采水、净水、给水、供水、排水等全环节的工控安全态势感知平台，实现对企业下属企业全方位、全天候的网络安全态势感知，及时发现各类网络安全风险以及非法访问事件，实现工业信息安全的闭环管理，全面提高水务企业工业安全防护的整体水平。智慧水务工控安全态势感知平台引入大数据威胁情报分析技术，综合底层海量数据采集及威胁情报分析能力，形成安全防护手段统筹协调、资源信息全面监控、态势分析高度集中、运营数据智能分析实时预警、态势呈现可见可控的综合监控中心，采用被动扫描方式实现资产脆弱性识别和分析，实时主动感知潜在的网络安全风险，形成高价值、高可见、高实时的战略性威胁情报，及时发现安全威胁、评估安全风险，按照风险、威胁、事件等构建态势要素及态势模型，从计算环境、网络边界、业务流程等维度实现对智慧水务工业控制网络全网安全态势感知的可视化[3]。

4.2 全流量安全审计

针对智慧水务工业控制网络中专用工业协议多、生产网络运行情况缺乏监控、安全风险难以及时预警的现状，建议建立以工业协议深度解析为基础、“持续监测数据联动”为核心理念、实时监测分析告警的网络安全审计机制，对智慧水务工业控制网络中的所有层面进行全面持续的监控，通过全面的数据感知和分析，建立智慧水务安全数据库，并结合威胁情报，实现对已知威胁、高级威胁、APT攻击的有效预防、发现、防御和过程回溯。通过安全审计实时监测智慧水务工业控制网络中针对工业协议的恶意攻击、误操作、违规行为、非法设备接入以及蠕虫、病毒等恶意软件的传播，及时告警并联动态势感知平台动态调整安全防护措施，避免发生安全事件。