關于城市智慧水務系統(tǒng)探析

錢炯++何敏杰++唐靖

摘 要：隨著科技創(chuàng)新與發(fā)展，各行各業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了自動化、智能化，城市建設也離不開科技推動，在各方面引進了網(wǎng)絡技術。基于物聯(lián)網(wǎng)基礎建立了城市智慧水務系統(tǒng)，已經(jīng)實現(xiàn)了智能化管理與服務，智慧水務系統(tǒng)利用互聯(lián)網(wǎng)，通過與移動物聯(lián)網(wǎng)架構物感網(wǎng)絡的聯(lián)結，能夠通過自動化控制，對供水系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)及城市供水管網(wǎng)相關設備運行情況全面掌握，通過對工作狀態(tài)環(huán)境參數(shù)的分析，向各管理層匯集數(shù)據(jù)，對發(fā)現(xiàn)的問題能夠合理分配，并得到快速解決，從根本上確保了城市供水管理能力，全面提升了城市用水安全，大大提升了城市水務資源管理的工作效能。文章主要通過對城市水務系統(tǒng)建設路徑的分析，進一步提出了科學的設計方案，以此全面推動城市水務資源管理效率，實現(xiàn)自動運營和合理配置。

關鍵詞：智慧水務系統(tǒng)；物聯(lián)網(wǎng)；遠程監(jiān)控；物感網(wǎng)絡；供水系統(tǒng)；污水處理系統(tǒng)

科技發(fā)展推動了城市建設進步，基于物聯(lián)網(wǎng)智慧水務系統(tǒng)對城市管理起著重要的作用，智慧水務系統(tǒng)是當前較為先進的系統(tǒng)，城市智慧水務建立依據(jù)是傳感器、移動網(wǎng)絡、水務信息系統(tǒng)，通過對幾項技術的有機整合，形成水務信息化系統(tǒng)，保證水務管理的全面提高，系統(tǒng)的建立緊緊圍繞服務展開，使城市用水供水井架便捷。水務系統(tǒng)平臺的建立，實現(xiàn)了公眾共享，形成全面互動，使城市水務信息更加全面。智慧水務系統(tǒng)主要是通過物感網(wǎng)絡對城市各級供水排水情況進行感知，全面掌握各級排供管網(wǎng)運行情況，然后通過數(shù)據(jù)分析，形成遠程控制，達到對城市管網(wǎng)科學管理的目標。可以說，城市智慧水務系統(tǒng)有著強大的功能，主要表現(xiàn)為能夠有效緩解城市供水壓力不足問題、有效規(guī)避供水服務不規(guī)范和問題，避免出現(xiàn)二次污染問題，通過智慧水務系統(tǒng)的運行，全面完善城市供水系統(tǒng)網(wǎng)絡建設，實現(xiàn)高質(zhì)量的居民用水需要，通過對信息的反饋分析，還能增加政府與公眾的交互，有效改進水務部門工作。

1 城市智慧水務系統(tǒng)建設路徑

1.1 智慧水務總體框架

要想保證城市智慧水務系統(tǒng)科學有效，則需要根據(jù)目標做好總體框架設計，確保應用層與用戶層合理組合，有效運行，系統(tǒng)建設開發(fā)時，設立由管理人員、業(yè)務人員與公眾組成的業(yè)務層，主要是針對水務工作實際，實現(xiàn)全方位多角度的信息自動采集、業(yè)務集成管理目標，設計人員需要科學把握好各層級關系，合理設置兩個層次，保證日后相關人員操作便捷，符合系統(tǒng)平臺運行需求。平臺的建設，滿足了多層面需要。能夠從根本上拉近政府管理部門的公眾距離，通過平臺信息反饋，讓政府相關部門了解群眾需求，在社會公共事務服務、決算上實現(xiàn)快速反應；另外，通過應用層設計，保證了對工作的合理優(yōu)化，形成水務業(yè)務集成化管理、標準化作業(yè)，確保城市水務工作實現(xiàn)安全管理、生態(tài)管理、防汛減災管理的總體目標，使城市水資源使用分配更加合理，維護城市用水環(huán)境。

1.2 信息采集傳輸層

物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上形成的一門最新應用技術，在物聯(lián)網(wǎng)上也能進行有效的自動采集與傳輸。物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連，物聯(lián)網(wǎng)運行也需要有互聯(lián)網(wǎng)的概念，借助網(wǎng)絡設備、數(shù)采模塊、現(xiàn)場儀表等實時監(jiān)控，確保水資源有效利用。智能感知技術、識別技術都是物聯(lián)網(wǎng)中常見的重要技術，使信息采集更加流暢。

1.3 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層能夠從多方面得到差異化數(shù)據(jù)，為城市智慧水務系統(tǒng)香袋信息支撐，是城市智慧水務系統(tǒng)的核心，只有建立起信息完整的數(shù)據(jù)庫，才能實現(xiàn)水務分析與運用。數(shù)據(jù)層主要是實現(xiàn)了資源上的全面整合，使上層業(yè)務應用更加精準，物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)不存在一定的差異性，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)構成是以應用為重要開發(fā)形成的，導向就是應用層面，通過利用感應技術、移動設備技術形成的新技術形態(tài)。未來氣象、國土、建設、交通、環(huán)保部門信息均會形成整合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集約管理，保證物聯(lián)網(wǎng)高效快捷運行。

1.4 門戶層

城市智慧水務系統(tǒng)由多個層面構成，門戶層是非常重要的層次，主要由行業(yè)門戶與公共信息門戶兩部分構成，水務部門通過設置管理人員，對行業(yè)內(nèi)部門戶進行科學有效的維護，保證系統(tǒng)良好運行，而業(yè)務人員則通過行業(yè)門戶做好信息交流與溝通，保證與其他業(yè)務人員的全面聯(lián)絡，推進水務工作深入發(fā)展。公共信息門戶是政府部門、管理人員和公眾的平臺，通過這個平臺開拓了一條公眾與管理人員的溝通渠道，使公眾能夠?qū)λ畡照吡私?、咨詢、查詢，讓公眾能夠進入到水務管理中，實現(xiàn)政務公開、透明。

1.5 數(shù)據(jù)管理平臺

數(shù)據(jù)管理平臺是一個較大的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，主要功能是把網(wǎng)絡吸納的海量數(shù)據(jù)做全面的存儲、整合、分析，為相關部門提供決策依據(jù)，滿足城市水務工作需求。數(shù)據(jù)管理平臺主要是針對內(nèi)部管理而建立的，對水務事務進行全面的整合，確保實現(xiàn)數(shù)據(jù)精準完整，使大量的數(shù)據(jù)得到良好保存，實現(xiàn)應用價值，減少了重復性勞動。

2 物聯(lián)網(wǎng)城市智慧水務系統(tǒng)設計方案

城市智慧水務系統(tǒng)是一個整體組成，各個部分有不同的功能，根據(jù)內(nèi)容不同，分為三部分內(nèi)容，一是服務器部分，主要是全面精準的對信息數(shù)據(jù)進行收集、挖掘，并對相關數(shù)據(jù)形成初步的處理與分析，這個部分是城市智慧水務系統(tǒng)最為核心的內(nèi)容；二是供水廠、污水廠調(diào)度室，這部分主要是對整個城市加壓泵站、一級水源取水泵站及污水廠設備運行狀態(tài)進行全面的監(jiān)測與分析，通過系統(tǒng)運行，能夠做到日常監(jiān)測，保證泵房電量參數(shù)、軸承溫度、進出水流量、水池液位、水壓、水質(zhì)等精準，實現(xiàn)對網(wǎng)絡服務器的終極服務目的；三是城市智慧水務系統(tǒng)客戶服務端的建立，這主要是針對用戶生成可見系統(tǒng)，能夠顯示供水管網(wǎng)服務壓力、水質(zhì)、區(qū)間流量等，對發(fā)現(xiàn)的問題能夠及時報警。

2.1 控制柜

控制柜主要存在于水廠加壓泵站、一級水源地的取水泵站以及污水處理廠，對不同的任務進行不同的分解，保證各項任務不沖突，能夠協(xié)調(diào)有序運行。從實際設計來看，水質(zhì)監(jiān)測與加氯消毒系統(tǒng)需要設計獨立控制柜，這樣才能連接水泵、水壓、流量、液位、現(xiàn)場儀表，使各個設備形成統(tǒng)一性，保證相互作用、相互影響，實現(xiàn)對各終端設備運行狀態(tài)的良好監(jiān)控。傳感器靈敏度情況決定了控制柜性能情況，只有使用相對靈活的傳感器，才能確保對水壓、水質(zhì)的科學有效監(jiān)測。泵房控制柜加入可編程邏輯控制器，能夠大大提升控制柜對相關數(shù)據(jù)的處理能力。

2.2 服務器

服務器是系統(tǒng)的關鍵部分，需要通過服務器收集、存儲、整理、分析控制柜獲取的信息，形成原始數(shù)據(jù)解碼與分組，進入數(shù)據(jù)庫。一般情況下，服務器用TCP/IP協(xié)議，把采集信息解碼，然后再通過相關指令向PC端發(fā)送，使數(shù)據(jù)實現(xiàn)快速輸送，進入服務器，如果發(fā)現(xiàn)響應請求，需要及時處理，編制數(shù)據(jù)格式，形成標準格式后才能收入數(shù)據(jù)庫，保證接收到的數(shù)據(jù)精準無誤。

3 城市智慧水務系統(tǒng)建設注意問題

3.1 總體規(guī)劃與具體實施階段有不同的側重點

城市智慧水務系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)構成，需要科學細致進行劃分，保證各流程的有機結合，推進各業(yè)務單元分工與合作，強化水務部門與其他部分協(xié)同作戰(zhàn)能力；另外，總體規(guī)劃能夠避免出現(xiàn)重復性勞動，節(jié)省了成本開支，提高了工作效率。

3.2 建立和完善評估體系

通過良好的評估體系建立，形成有效評價與監(jiān)督，不斷創(chuàng)新城市水務資源管理，適當引進三方監(jiān)督，開放咨詢平臺，主動接受公眾監(jiān)督，全面提升城市水務管理水平。

4 結束語

城市智慧水務系統(tǒng)需要不斷創(chuàng)新突破，通過對傳感技術的應用，全面拓展水務發(fā)展良好空間，全面增強城市水務管理效果，不斷推動城市智慧水務系統(tǒng)發(fā)展。

參考文獻

[1]楊哲.智慧水務系統(tǒng)在城市供水中的應用[J].科技創(chuàng)新導報，2016（11）.