智慧水务信息化建设新思路

文｜北京慧怡科技有限责任公司

信息化是当今世界发展的大趋势，是推动经济社会变革的重要力量，大力推进信息化是覆盖我国现代化建设的全局性战略举措，是落实科学发展观、全面建设小康社会、构建社会主义和谐社会和创建创新型国家的迫切需要和必然选择。国务院印发的《“十三五”国家信息化规划》更是给各部门在“十三五”期间构建了一个战略清晰、技术先进、产业领先、安全可靠的网络强国的行动指南。

智慧水务信息化作为智慧城市建设中重要的一环，是体现智慧城市管理信息化水平的标志之一，为城市的发展提供更好的数据支撑，有效的提升了智慧城市建设和城市宜居能力。但近年来，由于水务行业受到传统管理机制与模式的制约，建设很多封闭的管理系统。面对这些客观存在的问题，加快水务行业改革步伐，提升供水企业管理水平，建立标准统一、架构规范、安全可靠的智慧水务信息平台已开始受到全国越来越多的水务行政主管部门高度重视。

一、智慧水务建设现状

在信息技术高速发展的过程中，我国水务行业信息化建设经历了从无到有，从局部到全局，从高效用水到高效管水，以及水务管理信息化、多元化发展的过程，信息化逐步成为水务行业管理的抓手。总结来看，水务行业信息化建设具有明显的阶段性，目前整体上处于第二阶段，部分地区已经进入第三阶段，并积极探索第四阶段应用。

第一阶段是信息化应用初级阶段，将传统的业务管理模式计算机化，仅实现了水费的营收管理及财务管理，典型的代表就是IC 卡智能水表的普及。第二阶段是以互联互通为基础，依托计算机网络技术加快供管水领域的信息系统建设，围绕物联网水表、数据服务平台、手机移动端、短信平台等开展惠民业务服务，同时根据管理业务需要，建立管网系统、DMA分区计量系统、SCADA、水质监测系统等，初步实现了水务行业信息系统自动化应用。第三阶段是以区域协同为目的，建立智慧水务信息平台，打破各系统间信息孤岛，实现水务行业信息系统间数据的互联互通与共享，从而实现系统间的协同应用。第四阶段继续深化智慧水务信息平台建设，并以此为载体，实现区域内所有业务数据的集中与共享，充分利用大数据、AI 技术为供水部门提供精准的水务信息化服务，为政府提供科学的决策分析。

二、智慧水务信息化建设面临的问题与挑战

随着智慧水务信息化建设的推进，作为建设主体的水务企业根据自身的发展需求，在不同时间、针对不同的业务应用，各自建立了营业收费系统、SCADA 系统、管网GIS 系统、DMA分区计量、水质监测等一系列的信息系统，这些系统经过长期的应用实践已成为供水管理工作中不可缺少的工具。然而，以信息技术和专业领域需求为驱动的建设理念，虽然在一定程度上促进了水务信息化发展，但由于标准不统一、架构不规范、各自为战、技术之间封闭互斥、亦无安全可言，乱象丛生。

1.水务行业信息化建设缺乏整体规划

各地方水务管理部门需求分析缺少必要的科学理论方法，仅以项目和信息技术为驱动，将水务信息化建设作为业务应用发展的组成部分来提出，缺乏整体规划。更是缺少行业主管部门制定的智慧水务信息系统建设顶层设计，结合水务行业信息化发展经验，制定具有前瞻性的管理和信息系统规划，用云计算和大数据技术构建可扩展的智慧水务信息平台，打通行业内信息孤岛，实现数据互联互通与共享，增强对供水业务的运营和监管能力，实现城市供水智慧运作，提高供水企业管理与服务水平。

2.水务行业信息系统建设标准与规范难统一

水务信息系统标准研究起步较晚，理论研究相对薄弱，住房和城乡建设部于2016年底出台了《智慧水务信息系统建设与应用指南》，但由于近年来水务行业信息化日新月异的高速发展，使得行业标准的建立实难跟上发展的步伐，加之供水部门和系统厂商信息系统的建设较早或并未参照相关标准进行系统开发，最终导致水务信息系统建设使用效果参差不齐。

3.业务流程不统一、不规范

很多业务流程没有相应的国家统一规范和要求，各地区和单位根据自身需要，自行制定工作规范和标准，信息不能交换和共享。由于业务流程不规范，仍旧保留原始的管理模式，闭门造车，水务行业信息化仅仅实现了现有管理模式的计算机化。信息不流通、资源不共享，无法通力合作，不能充分发挥信息系统应有的优势。

4.系统分割、相互独立

整个水务行业主管部门缺乏整体统筹，不同部门独立开展业务，信息化构建目的着力于独立项目，使得各系统间相互封闭，信息分散，连续性和协调性较差，信息不能充分的共享和交换，导致众多的“数据烟囱”和“信息孤岛”的形成，大大制约了智慧水务行业的信息化发展。

5.投入不足、技术人才短缺

资金、技术和专业人才匮乏是多年来一直困扰水务信息化发展的难题之一。一方面水务信息体系建设是复杂的，需要长期建设的系统工程，需要投入大量资金予以支持，而政府在这方面的持续性投入力度相对较为薄弱；另一方面，水务信息体系建设涉及专业学科较多，知识系统庞杂，更缺少水务行业和信息化复合型专业人才，直接制约了水务信息化的建设应用与发展。

三、基于GIS 技术的智慧水务平台建设思路

随着物联网、移动互联网、云计算、传感器等技术的普及，如何利用新兴技术，将传统的SCADA 系统、管网系统、DMA 分区计量、水质监测等业务系统进行有机融合？GIS 技术就是新型智慧水务平台建设的连接载体，通过基于GIS 技术的智慧水务平台建设，使得这些业务系统间的边界越来越模糊。基于GIS 技术智慧水务信息平台以“业务整合、互联互通、业务协作、融合共享、智能决策”为建设理念，针对区域内管网系统、DMA 分区计量系统、压力监测系统、水质监测系统、自来水厂生产管理系统、污水厂生产管理系统等，构建统一智慧水务平台，实时采集、分析各种生产运行数据，实现智能的生产运行调度与管理。

1.数据采集

该平台建设主要将生产管理系统对外和对内服务管理系统等进行有机融合，开放创新，可以通过直接或者间接的对相关业务数据进行统一收集、处理、分析，同时实时监控各个环节的生产过程，以更加精细和动态的方式管理供水系统，实现生产管理数字化、调度科学化、流程规范合理化。

2.技术优势

相比传统的信息系统建设，基于GIS 技术的智慧水务平台建设，是基于空间模型的表达，这样的数据展示更加直观、真实，同时这种视觉化的传输展示方式远远优于传统图表展示。对于用户关心的某个设备、某组数据，在什么位置，空间实体分布情况等，均可以轻松查看，而不用再频繁的切换系统。还可以基于模型分析对特定数据指标在某一个时间及其随时间的发展变化过程进行快速分析，并结合大量数据分析与算法，对某个事件的发生及其随时间的发展变化过程进行预警等。

3.展现形式

以Web 服务等形式，将数据、生产过程信息覆盖至系统内任何一个角落，从数据的监测、采集到数据的传输、存储，再到数据的处理分析，利用结果进行生产管理和辅助决策等，便于科学快捷地管理水务系统中的各个环节，提升水务管理和服务的水平，使数据展示实现智能化，协助全体生产管理人员实时了解、分析、控制生产流程中任一环节，使生产过程不断完善、管理水平不断提高，从而达到“智慧”的目标。

供水行业应该充分运用GIS 技术，结合最先进的信息和通信技术手段测感、分析整合城市水务系统运行的各项关键信息，注重供水管网移动化、供水综合信息集成化、供水管网数据服务化、实现城市水务智慧化和科学管理，提高供水企业的经济和社会效益。