城(chéng)鎮智慧水務體(tǐ)系結構概述

随着人(rén)口數量與資源之間的矛盾日(rì)益加劇(jù)，而且多數地區均開始出現嚴重的水資源短(duǎn)缺和水環境污染的問(wèn)題，再加上現代化、信息化進程還(hái)遠(yuǎn)未完成，社會的發展與進步也越來(lái)越受到水資源問(wèn)題的制約。

許多國(guó)家都(dōu)在試圖回歸人(rén)文、綠色發展的道路(lù)，例如(rú)阿姆斯特丹、首爾等一系列城(chéng)市。而由于智慧城(chéng)市、智慧地球的提出，智慧水務的概念也應運而生(shēng)，并且在水務管理(lǐ)方面不斷地探索實踐。

在國(guó)内，很多城(chéng)市已經相(xiàng)繼開展了智慧水務的建設。例如(rú)江蘇省無錫市實施的“感知太湖、智慧水利”項目，以物聯網技術(shù)爲輔導，對太湖水質、藍藻、湖泛等一系列問(wèn)題進行智能處理(lǐ)，可(kě)實現對運輸車船(chuán)等的智能調度以及對藍藻的智能打撈，有效提升了藍藻打撈、太湖治理(lǐ)的效率，無錫也因此成爲全國(guó)水生(shēng)态系統的典範。

上海市提出了以應用爲核心、需求爲導向，緊緊圍繞“環境、資源、安全”三位一體(tǐ)治水思路(lù)及上海“四個中心”建設來(lái)開展水務信息化建設，以此來(lái)建立一個更加智能的“智慧水網”，并且迎合“智慧城(chéng)市”的概念，充分(fēn)發揮體(tǐ)制改革的長處，推進業務網絡化、智能化，使水務管理(lǐ)更加精細化，使服務更加快(kuài)速、便捷。

深圳水務按照(zhào)“效益水務、民(mín)生(shēng)水務、安全水務、低碳水務”總體(tǐ)目标，堅持“統一管理(lǐ)、統一建設、統一标準、統一規劃”的要求，統籌規劃信息化水務建設，從(cóng)平台共享、數據開放(fàng)以及網絡建設等方面出發，積極推動智慧水務的發展。

國(guó)外在智慧水務方面，也開展了不斷的實踐。IBM在提出“智慧地球”概念之後，在智慧水務方面進行了比較深入的探討(tǎo)。

基于此，IBM也進行了實踐。IBM 公司爲了使哥倫比亞水務局的管理(lǐ)水務基礎架構具有前瞻性，能夠預先發現問(wèn)題，把原來(lái)的被動響應問(wèn)題變成了主動的預測， 并實現預先維護和優化流程，以延長設備使用時間，哥倫比亞水務局創建了一套系統，主要是進行智慧水資源的數據分(fēn)析。

後來(lái)IBM在美國(guó)加利福尼亞州的索諾瑪地區，爲了滿足當地葡萄種植業對水資源環境的特殊要求，IBM 公司爲此開發了一套具有多組織數據共享，可(kě)視化方式統一展示管網、事(shì)件(jiàn)和預警信息，可(kě)視化的管網和設備以及信息發布等衆多功能的智慧水資源管理(lǐ)系統，從(cóng)而實現了實時采集、及時發現問(wèn)題、梳理(lǐ)管網順序、優化調度以及跨部門(mén)的共享和促進協同。

智慧水務的體(tǐ)系結構

智慧水務的本質可(kě)以理(lǐ)解爲，把信息技術(shù)與水務的管理(lǐ)相(xiàng)結合，整合多方面的資源，建立起平台共享、數據開放(fàng)，并且跨行業協調管理(lǐ)，社會各界多方位參與，使水務管理(lǐ)變得(de)智慧化、綜合化，從(cóng)而使城(chéng)市水務進行規劃變得(de)更加精細、動态、靈活、高效，達到“智慧水務”的狀态。

智慧水務總體(tǐ)體(tǐ)系結構

根據信息技術(shù)的發展，以及爲了迎合“智慧地球”的概念，可(kě)以将智慧水務的體(tǐ)系結構劃分(fēn)爲以下幾個方面：監測體(tǐ)系、控制體(tǐ)系、數據資源體(tǐ)系以及應用體(tǐ)系，這四個體(tǐ)系相(xiàng)互支撐共同構成了智慧水務的體(tǐ)系結構。

智慧水務監測體(tǐ)系

監測體(tǐ)系主要應該包含四個部分(fēn)，包括防汛、水資源、水環境和水生(shēng)态管理(lǐ)。和傳統的監測手段相(xiàng)比，智慧水務監測體(tǐ)系更應該借助科(kē)學技術(shù)的力量，例如(rú)利用一些新興技術(shù)，比如(rú)遙感、衛星、物聯網等，建立起智能的感知體(tǐ)系，以此來(lái)确保信息的互通和資源的共享，形成一體(tǐ)化的立體(tǐ)智能監測體(tǐ)系。

智慧水務控制體(tǐ)系

控制體(tǐ)系包含洪水、水源、供水、排水、生(shēng)态河湖五類控制體(tǐ)系，涉及面比較廣，需要多方面考慮。例如(rú)洪水，應該考慮一些主要的河流幹道；對于水源的控制，要實現相(xiàng)互補充，統一配置的理(lǐ)念，南(nán)水北調的工(gōng)程就(jiù)是一個體(tǐ)現。

供水控制體(tǐ)系主要是指城(chéng)市内部的供水控制體(tǐ)系，不僅與水源的控制息息相(xiàng)關也與排水系統息息相(xiàng)關。排水控制體(tǐ)系主要是針對城(chéng)市污水的排放(fàng)收集管制和處理(lǐ)體(tǐ)系，使其不要污染環境，可(kě)以多循環利用。生(shēng)态河湖控制體(tǐ)系主要包含主要的生(shēng)态廊道和一些比較典型的流域的管制。

智慧水務數據中心

水務數據中心的建立，對于實現智慧水務尤爲重要，也是非常關鍵的一步，通過采用元數據庫來(lái)結合數據資源目錄的方式實現數據的标準化管理(lǐ)，并在現有綜合庫的基礎上建設數據倉庫，爲分(fēn)析、統計(jì)、決策等過程，來(lái)爲智慧水務平台提供必要的數據支撐。

建設水務信息的基礎數據平台，形成形式多樣、使用靈活方便快(kuài)捷的資源共享服務系統，建立“一張圖，一個庫，一個平台”的理(lǐ)念。而我們把水務數據中心的建立分(fēn)爲兩部分(fēn)，資源體(tǐ)系建立和功能結構的實現。

智慧水務數據中心資源體(tǐ)系：本文把水務數據資源的數據類型劃分(fēn)爲屬性數據和空間數據兩類數據。屬性數據又可(kě)以分(fēn)爲結構數據和多媒體(tǐ)數據兩類數據。結構數據是整個智慧水務數據資源的主體(tǐ)，它又可(kě)以分(fēn)爲監測、基礎和業務等數據，這主要是依據更新頻率的不同。這一套數據體(tǐ)系涵蓋量非常全面，借此能夠構建一套比較完整高效的水務數據資源體(tǐ)系。

智慧水務數據中心功能體(tǐ)系：智慧水務功能體(tǐ)系應考慮日(rì)常狀态下和應急狀态下兩種情況，建立起來(lái)的智能服務系統是以資源體(tǐ)系爲基本構建起來(lái)，包括智能感知、智能仿真、智能診斷、智能預警、智能調度、智能處置和智能控制七個循環階段來(lái)進行，監管着防洪管理(lǐ)、水資源管理(lǐ)、水生(shēng)态管理(lǐ)和水環境管理(lǐ)。

智慧水務應用體(tǐ)系

應用體(tǐ)系主要是面向公衆、政府以及業務部門(mén)，強調的是服務對象，在智能水務底層結構建立完備之際，如(rú)何來(lái)與有關的服務對象進行打交道，這是應用體(tǐ)系需要解決的事(shì)情。

這其中就(jiù)需要三方面的相(xiàng)互配合，最直接的服務對象當然是公衆，他(tā)們是享受服務的主體(tǐ)，他(tā)們的反映直接反饋着智能水務體(tǐ)系建立的良好與否，智能服務平台包含智能水務服務的各個方面，有智能水表、出行服務、繳費服務等一系列與生(shēng)活息息相(xiàng)關的事(shì)情。

而政府部門(mén)負責的則是智能水務管理(lǐ)平台，起的作(zuò)用就(jiù)是管理(lǐ)與調控，及時響應需求與問(wèn)題，保證智能水務體(tǐ)系的正常運轉，這其中包括建管、支持、審批等一系列的舉措。

而業務部門(mén)是直接與水資源打交道的相(xiàng)關部門(mén)，他(tā)們主要是對水資源的管理(lǐ)和調配工(gōng)作(zuò)，包括水資源管理(lǐ)、水生(shēng)态管理(lǐ)以及水環境管理(lǐ)等方面。

經過上面的探討(tǎo)，本文構建了一個智能水務的體(tǐ)系，包含水資源體(tǐ)系、控制體(tǐ)系、監管體(tǐ)系以及應用體(tǐ)系四大(dà)版塊，這四大(dà)版塊的相(xiàng)互協調，形成了一個完備的智能水務體(tǐ)系結構。

智慧水務的發展戰略與實施途徑

智慧水務的發展戰略

智慧水務，在當今信息時代的背景下，既具有了科(kē)學發展水資源管理(lǐ)的新模式的色彩，也是水務管理(lǐ)現代化發展的新目标。智慧水務必須依靠而且要協調政府管理(lǐ)部門(mén)、水供應商、市民(mín)的多方的共同參與，利用新興的技術(shù)來(lái)對水資源的管理(lǐ)實現控制更自(zì)動、服務更主動、感知更全面、管理(lǐ)更協調、決策更科(kē)學。本文認爲智慧水務的發展戰略應該有以下幾點：

1）轉變觀念

時代的發展，水務的管理(lǐ)急需科(kē)學化決策、科(kē)學化應對水突發事(shì)件(jiàn)；智慧水務迎合了智慧城(chéng)市、智慧地球的概念，引領水務管理(lǐ)，充分(fēn)發揮智慧水務的優勢。

2）領域協同

圍繞社會公衆，能夠迎合社會公衆需求，利用移動終端和互聯網技術(shù)來(lái)實現爲市民(mín)一站(zhàn)式涉水業務的服務，并且加強提高水務服務水平。

3）服務融合

實現多領域協同，達到資源共享和業務協同，協調多部門(mén)共同實現信息共享、業務協同、決策支持，對所有的涉水事(shì)務應急管理(lǐ)提供支撐，爲公衆提供更加溫馨、快(kuài)捷的服務，例如(rú)及時告知水利益相(xiàng)關者及社會各界水務的實施狀況等一些即時信息。

4）公衆參與

以平台共享和數據開放(fàng)爲宗旨，來(lái)實現公衆參與、水供應商、管理(lǐ)部門(mén)三者的供應，讓智慧水務的發展融入集體(tǐ)的力量，這樣才能構建起一個更加協調、智能的智能水務體(tǐ)系。更重要的是，公衆參與的模式，大(dà)大(dà)地減少了管理(lǐ)部門(mén)的成本，而且同時這也能夠讓公衆享受到高質量、多樣化的服務。

智慧水務的發展戰略主要包含轉變觀念、領域協同、服務融合、公衆參與四個方面，按照(zhào)這樣的戰略進行，才回推動智慧水務的發展。

實施途徑

1）統一原則

制定标準與規範，使工(gōng)作(zuò)更具有協調性，對問(wèn)題處理(lǐ)的相(xiàng)關辦法要逐步健全，并且采取有效處理(lǐ)措施，在一些關鍵技術(shù)上統一标準、框架，确保水務信息的互相(xiàng)聯通，不斷加強水資源的公用、共享，并且不斷的整合各類水資源信息，充分(fēn)發揮各種資源的作(zuò)用和功能。建立起多個統一的原則，例如(rú)統計(jì)口徑統一、技術(shù)标準統一、測量方法統一、共享程度統一，同一個雲數據中心，同一個傳輸網絡等各種統一的原則。

2）資源共享

以資源共享的爲宗旨，來(lái)對信息基礎設施進行建設和應用，特别是要以水務數據中心建爲依托基礎，在此之上來(lái)建立信息交換平台，需要聯合水務部門(mén)，氣象、國(guó)土(tǔ)、環保等各個來(lái)實現數據、服務等各方面資源的共享， 使防汛抗旱、水資源、水環境、水生(shēng)态等涉水業務信息能夠更加及時、準确、完整地傳遞，進而來(lái)提高水資源綜合管理(lǐ)能力。實現資源的共享要滿足一下三個條件(jiàn)：第一，水務系統内部信息資源最大(dà)程度地共享；第二，社會公衆能夠最大(dà)程度地接觸公共信息；第三，實現資源優化配置、互相(xiàng)聯通的信息、公開透明的政務，最大(dà)化的促進信息基礎設施和應用的建設。

3）信息技術(shù)結合管理(lǐ)模式

物聯網、雲計(jì)算等的，爲智慧水務的建設需要結合現代信息技術(shù)，例如(rú)物聯網、雲計(jì)算等高速發展的技術(shù)，利用這些先進的技術(shù)才能最大(dà)化的促進智慧水務的建設，使一些原本不可(kě)能的事(shì)情變爲可(kě)能。例如(rú)感知内容全覆蓋、采集信息全掌握、傳輸時間全天候、應用貫穿全過程。利用信息技術(shù)能使水務進行規劃、設計(jì)和管理(lǐ)變得(de)更爲精細化和智能化，不僅改善了人(rén)類社會與自(zì)然的關系，而且改進了水務部門(mén)與政府、水供應商和社會公衆之間的協調方式，提高了水資源管理(lǐ)和利用的明确性、高效性、靈活性和有效性。

結 語

智慧水務建設是水務發展的必要途徑，它不但(dàn)迎合了“智慧地球、智慧城(chéng)市”的觀念，而且也意味着水務管理(lǐ)的變革，推動了水資源科(kē)學發展的新模式的興起。

城(chéng)鎮智慧水務設是智慧水務建設的基礎，我們要向在此方面取得(de)更好的進展，必須要在廣泛借鑒國(guó)内外成功經驗基礎上，從(cóng)我國(guó)水利發展的實際情況出發， 牢牢把握住各項關鍵因素，以信息技術(shù)結合實際環境明确智慧的指導智慧水務發展的正确進行。

本文從(cóng)智慧水務的體(tǐ)系結構以及發展戰略和實施途徑闡述了一種城(chéng)市智慧水務的構想，在今後的研究中要具體(tǐ)到重點研究智慧水務實施的方案等。