基于互联网时代的“智慧水务”建设管理模式创新思考.pdf

84 Vol.40,No.1January,2024第 40 卷第 1 期2024 年 1 月IT REPORT0 引言在互联网快速发展的新时代背景下，大数据、云计算、物联网以及人工智能等新兴信息技术产业已经成为驱动社会发展的重要力量1。传统模式下，水务工作的效率和质量已经不能满足人们对优化水资源配置，提升水资源管理水平的要求。智慧水务建设管理模式为解决传统管理模式下供水效率低、质量差、水务数据统计复杂等问题提供了一种解决方案，通过应用云计算、大数据、区块链等新兴信息技术构建智慧水务管理平台2，实现城市水务管理一体化、智慧化、便捷化。智慧水务的建设对于应对水基于互联网时代的“智慧水务”建设管理模式创新思考金远花（沈阳水务集团有限公司营运管理中心，辽宁沈阳110021）摘要：互联网时代背景下，利用大数据、物联网、区块链、云计算等新兴信息技术提高水务工作的精细化、智慧化管理水平已经是大势所趋。文章结合互联网时代背景下的水务工作开展情况，从多个角度出发分析了构建城市智慧水务管理模式的要点，提出了基于区块链和大数据的智慧水务建设管理创新模式，并就智慧水务平台系统的总体建设方案进行了研究探讨，对智慧水务建设管理模式未来发展方向提出了建议措施。研究成果可为互联网时代背景下智慧水务的建设管理和推广应用提供技术指导价值。关键词：智慧水务；大数据；区块链；云计算；建设管理；供水中图分类号：TN-9文献标志码：A文章编号：1672-4739（2024）01-0084-03Innovative Thinking on the Management Model of Smart Water Construction Based on the Internet EraJIN Yuanhua（Operation and Management Center of Shenyang Water Group Co.,Ltd.,Shenyang 110021,China）Abstract：In the context of the Internet era,utilizing emerging information technologies such as big data,the Internet of Things,blockchain,and cloud computing to improve the precision and intelligent management level of water management work has become a trend.The article analyzed the key points of building a smart water management model for cities from multiple perspectives,combining the development of water work in the context of the Internet era.It proposes an innovative model for smart water construction management based on blockchain and big data,and conducts research and discussion on the overall construction plan of the smart water platform system.Suggestions and measures are proposed for the future development direction of the smart water construction management model.The research results can provide technical guidance value for the construction,management,and promotion of smart water management in the context of the Internet era.Keywords：smart water；big data；blockchain；cloud computing；construction management；water supply环境和水资源管理挑战，实现水务管理可持续健康发展具有重要意义。1 智慧水务建设理念概述智慧水务作为一种现代化的水资源管理和配置工作理念和工作模式，通过综合应用现代新兴信息技术，将大数据、云计算、物联网等技术手段融合入水务工作管理之中，注重挖掘水务数据价值，分析数据逻辑关系，实现水务业务及流程的智慧化。2 智慧水务建设管理模式的价值和应用现状2.1 智慧水务建设管理模式的重要性智慧水务建设的主要应用价值体现在以下几个方面：打破时空限制。通过智慧水务系统平台，可以准确、快速调取城市任一水厂的制水生产过程，实时掌握供水源头工作动态；实现供排取用全流程监测，通过应用传感器、收稿日期：2023-12-05作者简介：金远花（1990.02-），女，朝鲜族，辽宁沈阳人，本科，中级经济师，研究方向：水费应收账款管理。85 Vol.40,No.1January,2024第 40 卷第 1 期2024 年 1 月IT REPORT智能水表、以及数据采集、传输设备和大数据平台，实现用户用水量、水费统计的记录和监测；供水管网渗漏识别与定位，智慧水务系统利用传感器等终端设备能实时、准确地识别供水管网压力变化，从而判别渗漏，发出预警；合理调节水量配置，根据用户的用水量信息动态调节供水能力，降低供水能耗；智慧水务系统模型的构建，智慧水务系统可有效解决水务数据收集、分析、传递的问题，在水旱灾害防御应对、水资源协同监管等方面能得到有效应用。2.2 智慧水务建设管理模式现状我国智慧水务理念和实践起步较晚，总体上在大型城市初见成效，中小城市推广应用仍存在困难3。建设技术标准不统一，当前的智慧水务规划建设没有统一的技术标准规范，各地方依据需求谋划建设，各地区数据也不互通；智慧水务的信息化程度，有些城市的智慧水务系统建设起步较早，运行和更新速度赶不上信息技术的发展速度，硬件陈旧老化，大数据、区块链、云计算、AI 等新兴信息技术与智慧水务系统业务的融合不够；协同管理问题，水务业务仍存在多头管理、业务交叉、职责不清问题，智慧水务推进受阻；重建轻管问题仍然突出，缺少智慧水务建设管理体制机制，缺少对智慧水务建设的全局规划、建设和运行维护制度。2.3 智慧水务建设管理模式的发展趋势随时代的变迁，科创领域日趋活跃，智慧水务的建设管控模式也在日益升级。未来的变革趋势将主要集中在以下几个方面：技术革新以及跨领域融合：智慧水务管理模式将把人工智能、物联网和大数据分析等新科技集于一身，实现与其他领域的深度融合，使得水务系统的智能水平更为卓越。规章标准化：在未来，数据之间的互联互通将成为可能，智慧水务建设的规范性和标准性将进一步提高，从根本上提升了水资源利用和管理效率。智能化运行与维护：未来的智慧水务系统将采取诸如预测性维护、远程监控等措施，更加侧重于智能化的运维管理，确保设施设备运行的效率和稳定性。数据安全和隐私保护：鉴于数据应用领域的不断扩大，智慧水务建设将更加注重保护数据的安全性以及隐私，完善数据保护机制。智慧城市的一体化：智慧水务将顺应智慧城市建设的大势，实现水资源、能源、交通等城市基础设施的高效管理与优化，从而推动城市的可持续发展。3 智慧水务建设管理模式框架构思应用大数据、区块链、云计算、AI 等信息技术与水务业务深度融合，再造城市水务业务工作数字化信息化流程，摸清水务数据家底，打造集数据分析共享、智慧化决策一体的水务大数据信息基础平台，建立水务感知平台4、数据中心平台、构建全市水务一张图的统筹管理智慧水务模式，对全市水旱灾害防御、水资源制水、供排水、客户端取用水、水量监测、水费账款统计结收等主要业务实现协同化、信息化、智慧化监管。4 智慧水务系统基础平台建设4.1 智慧水务感知平台建设智慧水务感知平台建设管理模式，基于管道压力、温度传感器、无人机巡航系统、遥感技术构建智慧水务感知网络，面向市县城乡两级实现对水务工作常规检测站点的接入、数据解析、数据储存、传输、数据服务、水务站点控制，以建立实现全天候、全时段、全方位的智慧水务监控监测感知平台。以供水管网渗漏点排查为例，当出现渗漏时，管道内部水压比正常运行时有所降低，部分管道水位下降，将正常运行时官网压力和水位数据接入智慧水务数据中心，通过大数据系统训练以及提前写入的内部程序，使系统形成供水信息数据“记忆模式”，当供水管网内外部传感器感知到水压力水位异常变化，将异常数据记录并传输给数据中心，数据中心通过对多组异常数据进行异常判别分析，以评估数据异常原因，如数据中心对异常数据判断为管道存在渗漏问题，则发出预警和渗漏定位位置，如果经数据中心判别不认为异常数据为渗漏，传感系统继续监测工作，直到传感系统察觉下一次数据异常。智慧水务感知平台的建设是智慧水务系统与实际水务工作连接的触手和桥梁，是建立信息化、智能化智慧水务的关键。4.2 智慧水务大数据中心建设智慧水务大数据中心在目的上就是建立一个分布式、多节点的水务数据储存和管理平台，对海量的水务数据进行汇聚、分析、治理以及提供辅助决策，包括但不限于数据库、数据共享交流、数据分析和辅助决策、故障预警、水务数据公开等应用场景。以水务数据共享和交流和水费应收账款透明公开应用为例，智慧水务大数据中心的建立，实现市县两级水务数据的对接，针对单位级别、各企业以及个人赋予不同的上传、查看和决策权限，实现各部门单位涉水务数据的整合和交流共享利用，上级部门实现对下级单位数据的协同管理；水务大数据中心的建立使涉水数据公开化透明化，政府部门将一些不涉密的又与公众利息关系密切的水务数据向公众开放查询端口，比如通过智慧水务大数据平台，将用户个人月、年用水量、水费应收账款等数据面向社会公众开放，提高了政府部门的政务公开水平，也提升了公众对水务工作的了解。提升了水务工作公开透明化水平，有利于实现良好的社会监督。4.3 全市水务一张图建设智慧水务建设管理模式有效促进“水务一张图”的构想跟城市一张图有效融合，基于智慧水务系统遥感动态分析、虚拟现实、三维仿真技术展示等技术，实现城市防汛数据、水资源取供用排业务等核心业务的数据汇总分析、可视化调用、动态实时数据标绘等应用功能；智慧水务“水务一张图”建设的实现与城乡供水一体化，建设大水源、大水厂、大管网的“供水一张网”的格局构建相互融合促进，智慧化管理模式对实现城乡供水同网同质同服务具有良好的监督促进作用。86 Vol.40,No.1January,2024第 40 卷第 1 期2024 年 1 月IT REPORT4.4 智慧水务智能决策支持系统建设科技浪潮下智能水务决策支持的系统构建是智慧水务架构的核心部分，并且汲取了大量的水务专业知识与前瞻性的信息，转化为针对水务运营、管理和紧急处理的决策指引。同时，引导决策者通过过滤繁杂的水务系统实时数据、预测模型以及各种未知的影响因素，从而得出准确且及时的决定，以妥善应对不确定性的问题和应急事件。就预防水旱灾害为例，智慧水务智能决策支持系统对历史气象资料、水文信息、地理环境等灾害风险进行全面评估和前瞻性分析，只要系统监测到水旱灾害可能发生的风险，就能自动发布预警并及时提供防灾指导和调度策略，并且这套系统还能对水资源进行优化调控以及利用，在一定程度上保障了供水安全性，推动城市生态环境的永续发展。5 智慧水务系统建设管理应用场景分析5.1 实现智慧水务综合服务智慧水务综合服务应用。水行政和水务单位、企业依托所搭建的智慧水务系统基础平台提供的数据服务支持，可以建立起水务事项审批、涉水监督执法、水务综合服务的协同智慧化应用场景。智慧水务数据中心依托大数据分析、云计算等内置系统，对海量水务数据进行智慧分析和深度处理，利用 AI 和虚拟现实生成技术报告和可视化技术措施，包括水资源优化配置情况报告、水质用水量监测评估报告、水费欠款征缴名单及报告、供水管网安全运行质量评估等方面，可为水行政部门和企业提供辅助决策；通过智慧水务系统基础平台打造水务行业协同办公 OA 系统，利用大数据平台和区块链技术不可篡改的特点，实现水务数据的安全交互、传输，建立起线上水许可等证照办理、水质数据上链的业务新模式，促进水务信息流动、简化水务业务办理流程、实现水务信息的公开透明化。依托数据中心提供的数据服务，还可实现水务资产、水务档案等业务的集中管理，实现水务业务一网通办。5.2 构建水旱灾害防御智慧模式依托智慧水务数据中心水务数据支持，将卫星遥感、地理信息系统 GIS5、雨洪水演进模型等系统融入进智慧水务平台，实现水旱灾害防御系统在智慧水务模型中的融合运用，推进水旱灾害防御系统在城市防汛、洪水预警中的应用以及对灾害风险程度预测的动态分析能力，实现数字化、智能化的防洪闸坝集群调度虚拟演习，综合提升水旱灾害防御的信息化、智能化水平；基于智慧水务平台构建防汛抗旱联合指挥中心，建立起集实时动态数据分析、水旱灾情可视化的会议会商统一调度中心，开发移动端水旱灾情上报和巡查应用软件，实现指挥中心与灾情现场监控设施、洪水监测设备、现场处置人员的数据互通互联，全面提升灾害应对能力。5.3 水资源协同监管基于智慧水务系统基础平台，实现供水、排水、取水与水资源循环利用的协同监管机制。以水资源支帐册水源地帐取水帐供水帐用水帐耗水帐排水帐为重点，建立全链条的水资源收支帐册，依托基础数据中心进行综合分析，统筹取供用水环节，要结合水资源、水源地、取供用耗排水等要素的数据汇集成果，进行各环节逻辑、数据分析，做好项目实施准备，实现水资源循环利用全过程的逻辑分析和问题研判、供水排水的全天候管控监测，提升智慧水务系统基础平台的信息化、智慧化、精细化协同监督管理水平。6 结束语文章分析了互联网时代背景下，大数据、云计算、区块链等信息技术在智慧水务建设管理模式中的应用现状和当前智慧水务建设存在的问题，并就智慧水务系统基础平台的建设和智慧水务系统的应用场景进行了思考和论述，提出了智慧水务感知平台、大数据中心、水务一张图的智慧水务基础系统构想框架，思考了智慧水务系统在实现水务综合服务、构建水旱灾害防御智慧模式、实现水资源协同监管等方面的应用前景。未来智慧水务的发展，应尽快解决行业标准不统一、地区发展不平衡、跨区域数据不联通等显著问题，同时发挥水务数据中心优势，深挖水务数据潜力，推动智慧水务向更高的精细化、智慧化方向发展。参考文献：1 李昊,张岑,龚应安.区块链技术在北京智慧水务建设中的应用研究J.北京水务,2023,(05):16-20.2刘鰆嵘.智慧水务系统在城市供水中的应用研究J.城市建筑空间,2023,30(S1):264-265.3鲁菁,马晓虎,杨涛.“智慧水务”平台系统的构建及关键技术分析J.数字技术与应用,2023,41(10):199-201.4张新.北京市智慧水务建设成果及未来发展设想J.北京水务,2023,(05):1-4.5张恋,李超,李哲.武冈市城乡供水一体化智慧水务系统研究及应用J.湖南水利水电,2023,(01):75-78.