云技術在智慧水務中應用的探討

張苗 張軼東 羅衛國 張展

摘 要：在國家推廣智慧城市理念的過程中，智慧水務概念應運而生。城市供水企業信息服務的范圍狹窄、功能滯后、效率有限等眾多問題成為發展"智慧水務"的絆腳石，云技術的出現與運用將會使城市供水更智能、高效、便捷、安全，能使給水排水行業的生產、經營、管理與城市功能性公共資源整合起來，實現高度自動化、信息化。

關鍵詞：智慧水務 云技術 智慧城市

我國在2012年正式推行智慧城市核心理念，并于2014年、2015年擴大試點城市。目前，全國大概有300多座城市提出建設智慧城市，大力推動了城市化，成為實現城市科學發展、保障人民群眾生活舒適度的重要手段。在這樣的背景下，“智慧水務”概念應運而生。城市供水是城市重要的基礎設施，是與政府、民生、經濟發展密不可分的行業，有著很強的公益性。城市供水企業的健康可持續發展、技術現代化、信息公開化都影響著一座城市、乃至一個政府的形象。隨著人們意識的不斷提高，信息服務的范圍狹窄、功能滯后、效率有限等眾多現實問題依舊是建設服務型企業的絆腳石，供水行業信息服務急需注入新的活力。那么以物聯網、云技術、移動互聯網為基礎的城市信息化建設，將會使城市供水更智能、高效、便捷、安全。云技術的出現對于城市供水行業提供了超越、發展的新契機。

云技術在IT界還有很多種叫法，比如云計算、云服務、云平臺等等。與傳統的技術相比，云計算是本著“一切皆服務的思想”，將虛擬化的計算資源提供給云的終端用戶使用。從部署模式上，云技術可以分為公有云、私有云和混合云三類。

一、云技術在智慧水務中應用意義

智慧水務的建設是將給水排水行業的生產、經營、管網管理、用戶管理與城市功能性公共資源整合起來，實現高度自動化、信息化。

從外部業務上看，可以最大程度利用氣象、水源水文信息、城市規劃、人口分布、用戶用水能力、區域供水管理、市民輿情等信息技術資源；可以增強企業生產的靈活性，控制安全風險，優化城市基礎設施資源。

從內部業務上看，可以全面監控供水水質、整合調度系統、控制漏損、建立供水預估模型、充分利用GIS系統、建立完善的用戶檔案、拓展網絡業務窗口、生產經營信息化，從而提高企業現代化水平。

二、云技術在生產模塊中應用

全國各大城市水務系統都下轄多個自來水水廠，這若干個水廠的生產既互相獨立又互相制約。從單一制水單位來講，本單位的生產數據如：進出廠水量、原水出水水質參數、藥劑耗量、設備運行狀況、中間環節工藝運行參數、生產廢水數據、能源消耗數據都可以利用私有云進行服務。在整個生產過程中，每個工藝單體可以在云端提取前后環節的實時生產數據或者歷史生產數據進行分析，判斷最合理生產模式。

而上級管理的總控制調度中心，可以通過內部私有云端查看各單位生產參數作為調度依據，清楚的判斷一個水廠健康狀態，從而調度各個單位供水能力，以及科學安排設備大修、工藝升級、減停產和維保等工作。

三、云技術在預警模塊中的應用

預警模塊應當包括故障模擬、診斷、預警、報警、處置等功能。其應涵蓋天氣預報、水情預報、用戶數量預報、管網壓力預報、生產系統健康狀況預報、供水能力與用戶數量匹配能力預報、漏損情況預報等等，以上功能的實現需要的信息量大，并要求可靠、準確、及時。這些，僅靠一個單位信息采納根本不足以完成。這就需要公共云為智慧水務服務，供水單位需要在相關公共云端收集海量數據，通過監測、分析來完成預警功能，實現供水保障，科學利用專業資源，更好的為人民群眾服務。

四、云技術在用戶管理中的應用

云技術應用最廣的就是在用戶管理模塊中。首先用戶的資料存儲和調用都可以在云端完成。隨著社會的發展，信用體系的完善，水費的收取、水量的管理都可以根社會信用體系鏈接起來，為企業經營提供保障、整合資源。其次，用戶也可以在云端、或者移動終端完成報裝、繳費、投訴等業務的辦理，也可進行水質水量、水行業發展情況的查詢。以上業務，可以通過混合云的服務實現，能極大的方便市民，節省時間、提高效率。

五、不足和展望

首先，云技術是一個新興技術，需要大量的實踐、軟硬件的匹配才能更好的為智慧水務服務。其次，智慧水務要實現智能，要使云技術最大程度被有效利用，仍需與模糊智能、神經網絡、遠端數據傳送、無線數據傳送等技術結合，完成各單體運行的基礎建模、完善評價體系，這一方面仍需要大量的工作要做。再次，云技術通過各種虛擬化技術，對 IT 資源進行整合，建立起龐大的虛擬資源池。利用資源池的資源能夠進行水力微觀模擬；在實現DMA分區計量的地區加強水量監控；遠距離泵站實現無人值守；提高遠程抄表準確率等方面仍有進一步發展空間。最后，云技術如何推廣普及，提高安全措施、完善法律制度，也是非常重要的課題。

現代科學技術使許多不可能變得可能，云技術就是其中一種。云技術被有效、科學的利用，使得供水行業實現運行智能化、控制自動化、決策科學化、管理協同化有了堅實的基礎，能為智慧水務的發展提供有效的技術支持。

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