基于大数据的智慧水务信息共享数据中心的构建分析

2022-02-16铁瀛

无线互联科技 2022年23期

关键词：水务城镇数据中心

铁瀛

(南京域智智能科技有限公司，江苏南京 210000)

0 引言

大数据下的智慧水务已经步入万物计算、泛在智能、即时服务的新技术阶段，提高了水务信息的全面获取能力和水务资源统筹整合能力，加快水务多领域、多部门数据融合，使管理者通过共享数据中心准确、及时地掌握企业的整体状况，实现业务的聚焦创新和态势感知。

1 智能水务信息共享数据中心的应用

1.1 在传统水务与智慧水务融合中的应用

大数据下的智慧水务与5G、人工智能和工业互联网紧密相关，使传统水务与数字经济和前沿技术有机融合。依托于大数据的智慧水务信息共享数据中心，供水企业可结合实际情况快速构建智慧水务平台与整合行业应用数据，能够统一分析与管理各类业务数据，有效化解信息孤岛，将传统水务的被动式管理转变为更为高效的主动式服务，切实解决了传统水务信息协同能力差、管网监测精度低下等问题，推动智慧水务赋能智慧城市[1]。

1.2 在供排水综合信息共享平台的应用

通过管网地理信息系统，智能水务数据中心和供排水综合共享平台共享信息，能够快速整合供排水设备应用信息和供排水动态活动数据，及时向信息共享平台传输供排水业务的完整信息，为企业的水务决策和管网管理提供实时、准确的数据。智慧水务大数据分析与整合功能使原厂到水厂、管网到用户等环节的海量数据直接呈现在供排水信息平台上，形成智慧水务数据仓库，并能够基于感应技术和监测技术全方位监控管网压力、水流量、水质等动态信息，形成了完整的信息管理与业务服务活动链。其中，供排水综合信息平台的监测功能能够远程监控和调控城市管网运作情况，自动处理管网供水压力值，以此提升供水效率和供水的安全性。信息共享平台的监测系统可帮助水厂监控自然生态水的加工处理环节，监测供水水质，确保水厂水质符合标准。

1.3 在营收客服管理中的应用

智慧水务信息共享数据中心可以完善水务营收系统建设，提升营收业务运营效率和客户服务水平。依托于智慧水务信息共享数据中心，客户可通过应用信息门户、互联网访问门户等查询与反馈用水信息，打造集客户管理、抄表管理、收费管理、财务管理、发票管理、报表管理、系统设置等于一体的营收客服管理体系。其中，客户管理是指对客户、营业户、量测点全景信息中用水性质、费用项目、水价和水表的统一管理；智慧水务平台可远程录入抄表信息，具有随时追加抄表和开账管理的功能；智慧水务拓宽了水费缴费渠道，支持柜台收费、银行代扣以及微信、支付宝第三方收费等；账务管理和发票管理的处理流程得到调整，能够及时处理呆账、坏账并支持发票模板自定义；企业财务报表与考核报表的编制也可直接通过智慧水务平台自动生成，满足企业会计处理和目标管理需求；系统设置是指根据智慧水务平台的服务对象和管理权限进行账户管理、组织管理、收费管理和水费调价管理等[2]。

2 基于大数据的智慧水务信息共享数据中心的需求分析

2.1 数据内容

构建大数据智慧水务信息共享数据中心，需要明确数据库的数据内容，包括基础设施、云平台、云应用、安全运维四大内容。基础设施是指数据中心构建的程序载体，主要为服务器、防火墙、控制器等设备；云平台是数据中心构建的技术基础，利用SOA架构和大数据技术搭建数据采集、信息共享、数据交换、业务控制等子系统，以及网络通信接口、数据仓库、安全访问认证、信息存储标准等组件；云应用是将传统的网络平台终端变为“即取即用”的移动应用模式，通过服务器集群即可开展业务逻辑运算，以此实现数据中心的在线信息传输和远程操控；安全运维是要确保数据中心的信息安全、访问安全以及系统的稳健运行[3]。

2.2 需求调查

构建智慧水务信息共享数据中心，需要调查使用者对在数据库设计、平台服务基本功能、运行效率等方面的需求，将需求调查内容作为平台建设与完善的主体方向。需求调查前应明确调查对象、调查内容，应分别从不同类型的用户中按照一定比例选取调查对象，调查内容应涵盖用户对数据库安全访问需求、数据管理需求、软硬件需求、功能设置需求等信息。同时，还要关注潜在用户的需求指向，综合分析数据中心、用户、功能之间的关系，以及了解数据库存储量、数据类型、数据格式等对数据平台建设的影响，使智慧水务信息共享数据中心能够达到满足预期目标且满足用户需求。

2.3 信息编码

智慧水务信息共享中心的构建需要根据城镇供水数据信息编码规则和要求清晰展示水务信息的属性编码、属性名称、域值、类型、必填项等信息，还应按照数据结构类型将城镇水务管理信息、城镇水务单位信息、城镇水务水厂信息、城镇水务月供水量、城镇水务设施建设、城镇水务报表、城镇水务监控图像等准确划分为结构化数据、半结构化数据和非结构化数据，如表1所示。同时，还要根据城镇水务管理系统编码规则中的CJ/T541、CJ/T474对各类信息进行分类编码，以确保城镇水务数据信息在不同的数据平台系统中都能统一交互与处理[4]。

表1 智慧水务数据中心数据内容分类

3 基于大数据的智慧水务信息共享数据中心的总体设计

3.1 城镇水务基础信息

城镇水务基础信息是智慧水务信息共享数据中心的主体内容，主要涉及了城镇水务主管部门基本情况、城镇居民的年用水量、多次供水服务管理、水源地基本信息、供排水管道信息，城镇水务单位基本情况、供排水设施运作情况、水质定期检测信息、供水企业运营信息，城镇水务水厂信息、水厂所属单位、水源地地理环境、水厂运作信息、水厂净水技术、供水能力、水质检测信息、应急水源信息，城镇水务供水设施建设信息、在建供水项目信息、项目投资与设计内容、项目供水管道信息、项目净水技术信息，城镇水务单位月供水信息、水务单位水压信息、供水量远程监测与调控信息，城镇供水水质采样信息、水质类型、水质采样时间与地址、水样检测类型、水质检测机构与检测指标，城镇水务二次供水信息、二次供水水厂与所属企业、二次供水量、二次供水用水情况，城镇水务突发水质事件信息、水质跟踪情况[5]。

3.2 概念设计与物理设计

概念设计为智慧水务数据中心的构建提供概念模型，应基于需求分析将各类需求整合成具体的系统概念，通过对城镇水务基础信息的分类与编码，归纳各类数据的内在联系，利用数据模型的转换方法将概念模型转换成逻辑模型，根据逻辑模型的结构建立同类数据的逻辑关联，结合数据的附加信息、数据生成时间和版本确定关联对接口，并确保同类数据联结和组织方法的一致性。

3.3 构建信息共享数据中心流程

3.3.1 数据中心的构建与集成

在数据库的构建与集成环节中，需要构建系统平台建设的软硬件环境，确定数据操作系统的软件与硬件。所选用的软件应能支持智慧水务数据系统的全流程运作，应具备高可用性、可扩展性、兼容性和可移植性，满足不同端口的数据传输，需实现数据自动备份、数据库维护、多系统数据管理、安全性监测、并发控制等多重功能，为城镇水务的海量信息传导提供动态存储空间。硬件要与数据库需求和建设目标有精准的匹配性，要具有强大的并行处理能力。硬件设施应与互联网、系统终端、移动终端保持安全连接，并利用磁盘阵列、光碟库等硬盘来满足不同终端系统的海量存储需求。数据库的软件集成的内容为保障软件功能能够使数据管理系统、信息共享系统、分析处理系统等子系统正常发挥效能。硬件集成是指数据中心要在权限分级、网段明确、系统互通等情况下稳定运行，形成数据库集成的有机整体。

3.3.2 数据中心的运行与安全访问

智慧水务数据中心能否稳定运行需要观察数据资源集成、海量信息采集、数据交换与处理等方面。数据中心必须确保水务企业的生产、运营与供水等所有的数据梳理入库，数据接入、整理和处理过程要具有柔性；数据中心能够运用分布式的数据总线技术对不同系统和端口的海量、多源异构数据进行采集，支持异构数据的融合处理和共享交换。数据库运行过程中要查看和检测系统的通信能力和高速缓存能力，满足多机、多CPU、多核的数据计算需求，以此确保数据中心各项功能符合智慧水务平台建设要求。为保证智慧水务数据中心海量数据的安全性，应落实数据库安全管理和隐私保护，设置严格的用户访问权限，运用日志管理系统记录数据库访问情况，完善数据备份功能来防止系统故障造成的数据丢失。

3.3.3 关键技术

城镇智慧水务数据中心的构建运用了云技术、移动互联技术和分布式对象技术。云技术通过虚拟化技术、海量数据管理技术和平台管理技术简化了软件集成和配置过程，使数据中心能够同时服务大量用户，优化系统的储存性能，实现了脱离固定终端控制的云端移动管理。移动互联技术的应用使城镇水务各类信息可直接通过移动App实时查看，将水务企业的供水过程、水质信息、水质监测、供水费用等信息数字化，消除了用户和企业的信息隔阂。分布式对象技术基于Java技术、数据库技术、CORBA技术大幅度提高了智慧水务平台的通用性和安全性，使不同技术组件、网络设备、传输系统高效兼容，真正实现了用户程序与系统各层级的信息交互。