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          新聞資訊
           
          智慧水務建設背景、關鍵技術及實現路徑


          智慧水務

          建設背景

           

          智慧地球概念首次提出是在2008年,越來越多的城市將電、水、氣等公共服務資源進行科學化管理,以數字化、網絡化、智能化為發展目標,努力地改善管理及服務,使市民的日常生活更加便捷,為人類生存環境的優化提供幫助。

           

          政策背景  

          2008年,IBM首次提出智慧地球概念,由物聯化、互聯化和智能化三要素組成;2010年,IBM正式提出了智慧的城市愿景,其中包含六個核心系統:組織(人)、業務/政務、交通、通訊、水和能源;后來在智慧地球、智慧城市、工業4.0”、黨的十九大以來圍繞三去一降一補要補齊城市基礎設施建設的短板、改善民生,智慧水務正當其時。

           

          技術背景

          大體來看我國智慧水務技術背景發展主要分為自動化、數字化和智慧化三個階段。目前,我國大多數水務企業的信息化建設正在從數字化水務階段向智慧化水務階段邁進。

          1. 自動化階段

          這一階段我國水務企業信息化主要體現在基礎信息的自動化采集上,逐步實現了閥門、泵站、生產工藝過程等的自動化操控,水質、水壓和流量等涉水數據的測量水平也得到很大的提高。

          2. 數字化階段

          在這一階段,利用無線傳感器網絡、數據庫技術和3G網絡,相關水務企業相繼搭建了各自的業務系統和數據庫,大大提高了信息存儲、查詢和回溯的效率,初步實現了行政辦公和業務管理的信息化。

          3. 智慧化階段

          這一階段我國水務企業成熟運用物聯網、云計算、大數據和移動互聯網等新一代信息技術,同時對數據進行深度處理,實現信息化和管理提升的充分結合,緊跟市場、隨需速動、智慧經營,充分支持企業模式創新和產業轉型升級。

          我國經濟發展進入新常態的背景下,水資源窘境倒逼發展轉型,而自動化及信息技術的成熟, 催生智慧水務的建設與發展。借助智慧水務平臺實現對水務工作的優化升級已成為我們水利事業發展的必然趨勢。


          智慧水務

          關鍵技術


          目前我國智慧水務的某些關鍵技術如傳感器技術、控制系統等還跟發達國家存在一定的差距,現階段這些設備大部分都進口自歐洲。應盡快研究確定智慧水務建設所需重點突破的關鍵技術領域。


          物聯網

          物聯網技術已經成為不可避免的技術被應用在智慧水務中,其中包含傳感器技術、RFID 技術(射頻識別技術)、智能嵌入技術、數據融合技術。源自于ITU(國際電信聯盟)的定義,在智慧水務領域,物聯網技術主要用于水資源管理、水務信息管理以及制水過程管理。通過物聯網實現水務信息的實時監控和動態采集、調度以及遠程管理方面,并利用水務專網、無線網實現完成相關設備標定、管理以及監控,提高效率,實現供水、用水以及決策制定的智能化。

           

          云技術

          云技術中包含了虛擬化技術,計算元件運行于虛擬環境中,擴大硬件容量,簡化軟件的配置過程,減少投資成本,并實現更廣泛的 OS 支持。隨著虛擬化技術的竄紅,五種主流的虛擬化技術逐步展露,這五種虛擬化技術分別是:CPU虛擬化、網絡虛擬化、服務器虛擬化、存儲虛擬化和應用虛擬化;分布式海量數據存儲,只需要大量的服務器,并同時服務于大量的用戶,采用分布式儲存和冗余儲存,提高數據儲存的可靠性。海量數據管理技術,主要包括 Big Table HBase。這是為大數據提供數據源的關鍵。平臺管理技術,主要實現云端運行的應用軟件的管理,協調大量服務器,使其協調工作。

          云技術是在廣域網或局域網當中將硬件、軟件、網絡等資源集成起來,實現數據的計算、儲存、處理和共享的一種托管技術,是網絡、信息、整合、管理平臺、應用等技術的總稱。在智慧水務平臺系統當中主要用于搭建數據中心。所以要了解云技術的關鍵即云計算。

           

          移動互聯

          移動互聯技術就是將移動通信和互聯網結合起來,成為一體。這是互聯網技術、平臺、商業模式和應用與移動通信技術結合并實踐的活動的總稱;谝苿踊ヂ摰囊苿 APP,可以將移動通信和互聯網的優勢結合起來,提高廠站運作效率和管理服務水平;可以結合智能手機的 OS 特性,開發出操作簡單、高效便捷,專注于水務行業的移動管理系統,并連接PC端實現信息的共享,使水務企業的成本管理、KPI展示、過程監控、關鍵數據錄入進行數字化。而移動互聯將作為網絡通信的補充,打通信息孤島和業務隔閡,實現信息之間的無縫銜接,既有利于企業掌握經營全貌,也利于市民方便快捷的接受信息。

           

          分布式對象技術

          分布式對象技術其中有我們熟知的Java技術,Java技術是一種可以撰寫擴平臺應用軟件的面向對象程序設計語言,具有卓越的通用性、高效性、平臺一致性和安全性,它對于智慧水務移動APP的開發具有顯著的作用。另外CORBA 技術可兼容各種網絡設備,通過該技術組件網絡管理子系統,先在每臺設備上構筑信息通道,保證數據傳輸,并由該系統實現與上層軟件的信息交互和 NAP 功能,同時可在該子系統配置標準的應用程序接口,實現用戶自定義程序與上層軟件的信息交互。智慧水務當中比較核心的技術——數據庫技術,智慧水務平臺系統對信息采集的實時性要求高,DRTDBS( 分布式實時數據庫) 可滿足要求,商業數據庫可對歷史數據進行保存,通過建立起 RTDB,形成數據處理的子系統。這些技術的實質在于構建出數據中心的硬件基礎,然后向云計算轉型。通過虛擬化服務器、網絡虛擬化、軟件定義的存儲、混合等技術,架構軟件定義數據中心,目的是解決大數據分析。


          智慧水務

          實現路徑


          智慧水務的整體規劃首先要進行需求分析,了解企業信息化建設的現狀,找出問題,確定目標范圍,依據總的建設目標的要求,制定中、長期的建設發展規劃。在設計好整體構架的基礎上根據特性做個性化調整。

           

          智慧水務實現路徑第一階段頂層設計

          智慧水務建設是個復雜的系統工程,首先必須依據整體規劃做好頂層設計。其重點是數據資源規劃,主要涵蓋兩個階段,第一階段是系統設計,系統設計需要細化的內容分為四部分:

          1. 系統總體架構:依照預定目標設計系統總體架構,包括數據中心架構、通訊網絡架構、云平臺架構。

          2. 數據標準定制與設計:生產、營業、計財等數據采集與存儲的標準制定。數據的獲取應遵循考核、分析、監控、挖掘的有利原則,如:壓力、水量、電量、銷售收入、用戶信息等。

          3. 接口標準定制與設計:數據共享服務接口與各子系統之間的數據交換接口標準制定。

          4. 主數據規范設計:數據字典、用戶信息、水表信息,設備信息等數據統一編碼、數據存儲、服務接口標準的制定。

          經過第一階段的系統設計形成了一個構架,但依據實際情境我們還是需要進一步做個性化設計,這是頂層設計的第二階段。其內容包含數據集成方式及接口設計以及數據利用與模型設計。

           

          智慧水務實現路徑第二階段實施設計方案

          依據頂層設計,制定詳細的實施計劃方案。由信息部門牽頭,設立由公司和各個業務部門的主要領導及專家組成的項目建設機構,在機構統一領導、指揮、協調和部署下,開展工作。

          1. 數據中心和通訊網絡建設。數據中心建設包括基礎設施建設和云平臺構建。通訊網絡建設主要采用光纖專網進行點對點通訊;

          2. 完善生產、營銷、計財業務體系,將現時數據和歷史數據采集到數據中心統一存儲;

          3. 集成異構信息系統,將生產、營銷、OA、財務、人事等系統之間的數據交換與共享,搭建企業管理信息平臺和公共服務信息平臺;

          4. 大數據的挖掘、利用與展現。數據挖掘是以數據倉庫作為數據獲取的基礎,采用概率與數理統計原理,結合人工智能技術(專家知識庫),從海量的數據中挖掘出潛在的、有價值的信息,再以最熟悉、最直觀的形式表現出來,如:數據統計分析圖表、供水模型、管網壓力模型、水質模型、產銷差分析、成本費用分析等。在此階段應健全信息管理體系,強化信息管理部門的職能,利用大數據,監控企業運營管理的各種指標,為科學決策提供支持。





          時間:2018-10-16
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