“智慧水务”整体解决方案

“智慧水务”整体解决方案1“智慧水务”概述2“智慧水务”建设方案概述3总结2内容Part1“智慧水务”概述“智慧水务”概念感知的智慧业务的智慧人的智慧充分利用云计算等技术,对传统水利水务的全领域进行智能化管理,切实提高水利水务建设和管理水平充分利用现代传感技术,实现对自然界水体的全面准确实时监测,形成强大的水利物联网加快水利改革发展,促进水务一体化,并充分利用新一代信息传媒技术,将这种支撑保障和水利水务的科技文化为社会公众提供定制服务。水务信息系统所面临的挑战传统IT云计算业务系统B业务系统

C标准化开发框架和应用VirtualizationVirtualizationVirtualizationVirtualization虚拟数据中心1虚拟数据中心2应用、数据和资源在复杂、脆弱的竖井式体系中捆绑在一起，不能灵活快速响应业务需求变化服务组件源自动态资源池，各层抽象资源横向组合，与服务松散绑定，应用及数据分布式管理，使得IT更加关注业务业务敏捷性受到影响IT能够跟上业务的节奏业务系统AOSAPPOSAPPOSAPPOSAPPOSAPPOSAPPOSAPPOSAPPOSAPPOSAPPOSAPPOSAPPOSAPPOSAPPOSAPPOSAPPOSAPPOSAPP水务信息化的建设方向优化水务工作建设智慧水务机制优化水务工作流程，借助信息化，建立有效健全的协调和考核制度，使得水务工作责任明确，提升业务创新积极性。完善基础设施构建软件定义的数据中心全面完善水务信息化基础设施，建设新一代软件定义的数据中心；逐步整合水务和海洋资源、统一、规范化各业务系统，按照一体化、一站式的服务进行建设。业务和系统的统一化管理，对资源使用合理化评估，运管流程自动化、标准化。构筑安全稳固的业务支撑体系，加快网络安全、信任体系、等级保护等建设。构筑统一安全管理夯实智慧水务基础整合信息资源建立智慧决策体系统一信息采集方式，标准化数据共享和交换方式，借助移动技术、大数据等手段在应急指挥、灾害预警、水务监管、环境保护等领域建立智慧决策体系。水务信息化发展未来五大支撑技术云计算提供弹性、可靠的IT基础设施大数据加速海量数据的分析与业务的优化社交实现更有效的跨业务部门协作移动让用户体验更加丰富有效的IT管理提升水务信息化运营效率CloudAnalysisSocialMobileManagement7Part2“智慧水务”建设方案概述建设原则和目标整体设计，突出重点统筹规划，分步实施整合资源，协同共享水务创新，务实高效优化机制，统一标准增强保障，要见成效资源数据应用服务安全标准人才整合与完善硬件基础设施，形成计算、网络和存储共享资源池基于大数据等云计算技术，改善信息资源的整合、挖潜、分析和研判实现跨业务综合应用支撑体系，实现层级整合、领域整合、设备整合统一的数据中心管理监控体系标准化和自动化的运维管理流程强有力的网络与信息安全保障着手制定和完善平台建设、应用交互、数据共享等相关标准借助信息化手段，提升全市水务人员的业务水平，构筑有效的工作评价体系建设原则建设目标水景况供水排水海域监视防汛决策分析水务云平台整体建设框架运维管理基础架构平台业务支撑平台业务服务平台合作单位水文站堤防处移动水务灾备中心信息中心软硬件服务提供商基础设施供应商行业软件供应商信息系统集成商互联网专网互联网专网互联网专网监控优化容灾管理资源池安全管控移动设备资源交付服务目录虚拟桌面成本核算运营管理基础架构水资源水生态水土保持水雨情用水量地下水应用支撑服务数据服务平台

统一云管理门户互联网基础架构平台－软件定义的数据中心硬件定义路线专有硬件智能软件层手工操作IT拼命追赶业务软件定义路线IT与业务同步现有硬件软件层

智能自动化操作基础架构平台－数据中心向云计算转型被动式“标准化”主动式“服务代理”创新型“业务战略伙伴”云计算基础架构技术和架构云计算运营IT业务管理人员、文化和组织流程与控制技术虚拟化服务器网络虚拟化软件定义的存储混合云架构软件定义数据中心成本TCO/ROI运营按需服务自动调配和部署主动式事件和问题管理基于策略的安全性、合规性及风险管理适用于云计算的IT财务管理软件定义的数据中心计算物理

硬件基于策略的

管理和自动化云自动化云运维云业务软件定义的数据中心私有云公有云混合云

&

vCloudDataCenterPartners虚拟化基础架构抽象和池计算抽象

=

服务器虚拟化网络网络抽象

=

虚拟网络存储存储抽象

=

软件定义存储应用程序最终用户计算桌面移动虚拟工作区现代应用SaaS传统应用运维管理带来的挑战和应对措施管理边界不断延伸管理对象不断增加规划统一的虚拟数据中心运管体系服务质量要求越来越高提供满足高服务质量的基础架构平台运维效率低下管理内容复杂采用标准化运维管理流程自动化交付管理手段智能化监控分析方式运维管理人员走入困境建立统一的自服务管理门户应对措施面临挑战水务云平台管理解决方案统一服务门户数据中心服务管理云管理云资源私有云混合云物理环境（服务器、存储、网络等）抽象化池化自动化公共云云计算监控管理服务健康度服务效率风险管控

云计算自动化服务目录服务封装服务部署

云计算业务管理财务管控服务质量绩效考核用户视图技术视图管理视图业务服务管理综合监控管理IT服务流程管理服务资产与配置管理云计算统一服务门户用户面临的困惑统一门户价值易用，快速部署的IaaS云云界面技术性太高统一云管理门户可以配置化界面不能变动，流程固定可以按客户需求定制多平台部署服务需要有多个平台进行发布为多个平台的管理提供统一界面多平台的管理需要在统一界面云计算门户管理统一门户管理模式安全私有云组织：部门1组织：部门2管理/服务门户目录管理/服务门户目录云计算基础架构云计算管理中心资源池数据存储端口组（黄金级）（青铜级）提供商虚拟数据中心（白银级）（黄金级）（白银级）（青铜级）用户与策略用户与策略统一服务门户业务功能资源概览我的云审批管理部署管理所有云逻辑数据中心资源使用概览物理资源配置概览所有虚机查询活动项目新项目申请申请跟踪归档项目项目调整快照申请审批跟踪批准下一审批拒绝部署跟踪自动部署重新部署手工部署系统管理所有申请查询所有项目查询结果导出日志查询权限和角色设定通知策略设定目录和模板审批流程策略设定预算管理公司预算与使用项目预算定义部门预算与使用项目预算与使用云计算自动化管理19云服务自动化管理通过对资源进行服务封装，实现自动化的管控，其在数据中心中起到“大脑”和“总控”的作用。在云计算数据中心管理框架中，云服务自动化管理平台对计算、网络和安全、存储等资源进行“服务封装。云服务自动化管理需要和服务流程的紧密结合来提供高质量的服务需求。标准化标准化、柔性、弹性标准化、柔性、弹性标准化、模块化服务封装、资源装配、调度、资源封装、自动化部署和自动化配置云资源管理系统基础环境基础架构平台软件业务应用云服务自动化管理平台的定位自动化交付过程业务组BAC用户ACBA鉴证以及基于角色的授权授权访问用户资源保留CostProfileATier1PublicPhysicalVirtual共享的云基础架构服务蓝图A申请CostProfile部署管理回收公共平台物理架构虚拟架构CBBABACBA自动化交付服务目录计算存储网络安全负载均衡备份操作系统基础架构服务Web服务器应用服务器关系型数据库分布式内存数据库消息中间件数据总线服务总线流程总线应用支撑服务水资源管理水质监测水土保持监测水利工程建设管理水利信息公众服务防汛抗旱水利行政管理海域动态监测等业务应用服务服务器监控存储监控网络监控虚拟化监控中间件监控数据库监控业务流程监控业务应用监控监控服务设备服务应用服务内容服务安全服务桌面服务浏览服务更新服务邮件服务移动服务后台管理规则管理数据字典元数据管理服务注册目录分类服务流程管理监控主题管理移动应用管理统一用户管理21水务云平台监控管理安全监控事件管理硬件资源可用性管理任务应用性能用户数据指标WebApp海量的数据汇入，需要统一、全面的数据中心的管理水务云平台统一运维监控内容提供适应统一水务云数据中心环境的监控和分析云管理的监控云管理环境服务监控云管理环境基础架构监控云资源的监控Top性能分析监控VM监控分析基础架构性能和警报监控云应用的监控仪表盘监控：整体的概览（领导层）整体应用健康表现、云资源使用项目的监控（管理员）项目所有虚机的监控资源使用和关键指标监控操作系统、中间件及数据库等各项监控指标云管理报表项目资源使用和成本核算报表容量规划报告容量趋势分析报表容量优化报表可定制化的不同视角全方位监控中心

各项目健康性

某项目各虚机健康性

云管理模块健康性

各集群总体资源利用率

云的资源占用

云的容量样例Order基于策略的管理和部署借助统一服务门户，资源的快速申请和提交资源合理性、可用性审核，资源批准通过服务总线动态资源查找，基于规则资源匹配资源自动化部署和交付，主动激活环境和用户提交AnalyseDesignPlan批准申请资源查找自动化部署主动激活执行审核云计算运维管理流程云计算运维管理流程示例—资源申请业务用户服务台资源管理人员通过资源容量管理查询目前资源池情况，然后给出审批结果资源维护人员资源管理人员资源审批管理资源使用申请资源调整申请资源归还申请资源调整资源迁移资源回收资源部署资源容量管理服务目录资源使用申请资源调整申请资源归还申请自动化部署资源模版管理业务用户根据实际资源使用情况提出相应申请，并可以通过资源模版选择适合自己业务需求的虚拟化资源资源维护人员通过管理人员给出的审批结果，借助自动化工具进行资源的自动部署、调整、迁移、回收、删除等服务评价对服务过程进行满意度评价服务水平管理关注业务用户的评价结果，考核内部服务质量云计算运维管理流程示例—故障申告、变更申请业务用户服务台资源维护人员资源管理人员故障申告变更申请变更管理故障管理服务目录故障申告变更申请对使用资源出现的故障、变更等运维服务向资源维护人员提出服务申请通过故障管理、变更管理流程管理内部运维过程、控制风险，保证服务质量服务评价对服务过程进行满意度评价服务水平管理关注业务用户的评价结果，考核内部服务质量审批管理对变更过程的执行过程、计划、等环节进行审批把控云监控自服务申请基本信息提供四种主要服务的申请数据库、服务器、云桌面、堡垒机自服务申请流程以应用为线索的资源申请管理自助式服务器配置选择自服务申请以需求为导向的数据库服务申请云桌面自助申请自服务申请全电子化资源申请信息服务平台－目标在以前建设大量的业务系统和将来的信息化建设中，必然会积累大量的数据：例如水文、水情以及水资源信息等数据；这些沉淀下来的数据，我们需要对它进行相应的分析，从而更加有利于我们决策分析数据爆炸（数据量大、种类多），数据处理和数据挖掘算法复杂；我们需要借助分布式计算技术把数据和计算分布到大量的机器上数据挖掘业务关联分析序列模式分类（预言）聚集异常检测。。。。。防汛预警防台预警辅助决策分析。。。。水文数据水情数据海水数据水资源数据水环境数据历史信息信息服务平台－关系型数据仓库建设数据源层

业务库1业务库N数据仓库层数据采集，数据清洗和转换，装载（进行数据标准化、一致性、完整性保证）数据可视化（数据挖掘和分析）数据清洗和转换，装载在大部分情况下，当我们需要进行经过数据挖掘、分析、汇总对外提供集查询、分析、图表展现和预警评估功能，辅助业务运营，决策的科学性。这样的话我们在对关系型数据库中存储的相关关系型业务数据进行相应的建仓（建设数据仓库、数据集市）然后运用相应的商业智能工具进行相应的业务数据分析从而支撑我们的业务等等。自定义Web数据查询应用ODS（操作型数据存储）CDW（中央数据仓库）DM（数据集市）信息服务平台－大数据平台建设交易型和应用程序数据机器数据社交数据

数量结构化生产能力速度半结构化

数据提取种类高度非结构化

精确性企业内容种类高度非结构化数量分析所有可用数据非结构化，结构化，流数据ERPCRMRFIDWebsite网络交换机社交媒体Billing在现实当中除了关系型数据外，我们将会遇到非结构化（例如视频、图像、Office文档等）以及半结构化（例如网页、XML文件等）等各种不同种类的数据，对于这些非结构化和半结构化的数据我们需要通过相应的工具程序或者算法对这些数据进行分析形成关系型数据或者有相关语义的数据并且把这些非结构化和半结构化的数据保存起来。从而让数据可视化工具来进行数据挖掘分析以符合我们业务的需要。

信息服务平台－大数据平台建设业务系统数据源增量实时装载/全量/非实时装载Hadoop集群关系数据库仓库集群关系型数据库数据非结构化数据数据仓库软件集群系统数据查询数据归档回Haddop分布式挖掘处理..非结构化数据处理非结构化数据原始数据分布式存储：HDFS非结构化数据分布式语义级分析处理（图片、音频、视频、文本等）：MapReduce分布式处理算法非结构化数据语义数据、属性数据、特性数据分布式存储：Hbase、Hive非结构化数据分布式查询：JAQL、Pig等数据可视化自定义数据搜索应用：语义搜索、关键字搜索自定义Web数据查询应用结构化和半结构化数据处理结构化和半结构化数据数据分布式存储：Hbase、Hive结构化和半结构化数据数据分布式语义级别处理：MapReduce分布式处理算法结构化和半结构化数据语义数据分布式存储：Hbase、Hive结构化和半结构化数据分布式查询：JAQL、Pig等信息服务平台－企业数据总线：数据服务关系型数据仓库层ODS（操作型数据存储）CDW（中央数据仓库）DM（数据集市）业务系统数据库业务库2业务库1Hadoop（Hbase等）DistributedIn-MemoryDataFabric企业数据总线各种业务应用和移动应用应用/业务支撑平台传统应用云应用App

ServerWeb

ServerWeb

Server有限的扩展:

成百上千的用户云的扩展:

成千上万甚至百万的用户App

ServerApp

ServerWeb

ServerApp

ServerWeb

ServerWeb

ServerApp

ServerApp

ServerWeb

ServerDC2DC1CloudActive/ActiveDistributedIn-MemoryDataFabric云计算中的应用技术架构:低延迟，可扩展，一致性应用支撑平台－应用交付云交付内容操作系统：Windows,RedHat,SUSE等操作系统中间件/数据库：WebSphere,Oracle,Tomcat,SQLServer,MySQL,Apache等

应用:Java,.NET,SQL等客户化第三方组件部署等交付场景结合运维管理流程，实现开发/测试/生产环境自动部署软件/配置等变更管理已部署节点的弹性扩展等智慧水务:管理员监控水管网各项指标地理信息系统SCADA系统外部数据源如天气预报水网地图天气预报流量计液位变送器数据集成展现KPI模型KPI热点图KPI下钻展现传感器读数传感器历史趋势下水管道设备监控地图地理信息系统SCADA系统外部数据源如天气预报水网地图天气预报流量计液位变送器数据集成语义模型设备列表智慧水务:管理员监控水管网各种设备地理信息系统SCADA系统外部数据源如天气预报水网地图天气预报流量计液位变送器数据集成展现事件规则设备/事件地图事件列表传感器历史趋势智慧水务:管理员监控污水溢出预警地理信息系统SCADA系统外部数据源如天气预报水网地图天气预报流量计液位变送器数据集成展现工作流第一步:领导批准第二步:创建工单第三步:工单优化排程第四步:确认完成领导管理员系统自动/管理员维修工智慧水务:多方协同处理污水溢出事件智慧水务:产销差综合分析面临的挑战产销差水为水务公司日常运营活动带来可观的运营损失。如何减少产销差，减少运营损失，提高经营利润成为水务公司迫切需求如何通过产销差数据分析，进行运营优化控制，成为产销差控制技术难点解决手段利用二次供水（或远程水表）监测数据，利用时间序列分析算法，构建小区的月用水量周期模型；对于有全年数据的情形：利用月用水量的周期模型，对小区的年总量进行细分，降低人工经验分割的波动；对于部分月份数据的情形：对IC卡用户，分析充值交易记录，得到月用水量；根据水表或流量计的部署位置，结合网络拓扑，利用图分析算法，进行一个最佳的分割，极大化每个分区间的独立性；对于重叠部分，按照水费平均分摊供水区域对比分析时间趋势分析改进措施效果评价产销差计算模式分析预防性维修优化动态水压控制泄漏检测现状洞察控制优化二次供水监控数据二次供水小区的月提升水量计算小区月用水量周期模型IC卡水购买交易记录月消费折算（平均分摊）基于多年数据，得到月消费周期模式基于整年水费数据，修正月用水量当前周期的用户水费的折算人工收费交易记录大用户远程水表数据当前周期收入计算智慧水务:管网风险预测供水系统面临的挑战管网爆管/泄漏事件频繁，中等城市每年有上百起水管网事故，大大影响着城市的正常运营；水泄漏率高，中国城市的平均水泄漏率为21.5%。解决手段建立基于历史维修数据分析的管网风险预测系统；重点维修2%的高危管道，可减少20%的泄漏事件；准确度比人工经验提高3～10倍；提高预防性维修的针对性，降低泄漏率；投资较低，不安装额外的设备和仪表；1、管网GIS系统2、维护工单和故障报告3、其他历史数据a.数据质量分析b.故障预测模型c.故障风险评价及可视化1、预防性维护计划2、维护工单派发智慧水务:管理员优化操作流程，减少人工成本功能展示:

优化工作人员的时间表，最小化无效工作时间，最大化生产力水管理员和监督员最优化安排工作人员:

图形化交互操作

时间安排选项

手动自动使用最优算法带更多优化的工单分析查询过滤

公共服务优先级资产和它的现状类型人员位置优化过的工单计划表地图显示未被安排的和已安排的工单，并用不同色彩标记人员分配未被计划的工单列表智慧水务:

管理员通过可视化的方式监测用户用量功能展示:

用水量的可视化展现及用水模式分析水管理员获得全市的账户、资产和工单可视化信息:

账户和工单的空间地理可视化

分类和过滤信息以便更容易了解和分析

通过报表显示趋势客户账户地图平均耗水量在前10%的客户账户详细信息未计划安排的工单地图通过在地图上选择的方式选择需要处理的工单智慧水务:通过节水门户，帮助用户识别用水模式，提倡水资源可持续利用智慧水务:水环境安全预警两大系统水环境安全预警Web系统水环境安全评价模型构架工具三类用户公众：提供流域水环境的全面、实时展示，提高公众在水环境保护上的互动专家：通过实时监测、精细评价、溯源分析、场景模拟，防患于未然决策者：通过全面、动态、实时的数据展示和可视化展示，保证流域水环境的全程可视可控和统筹规划五项功能公众门户现状监控评价预警事故应急蓝藻监测三大技术特点开放式架构：支持与不同数据源的整合科学的风险评价方法：采用国际标准框架，运用一系列严谨的群决策算法（熵权、AHP、聚类分析），降低专家的个体偏差强大的扩展能力：可对不同类型公共水域水环境进行监测智慧水务:河流水环境实时监控融合采集的数据信息“创建“可视化的虚拟河流科学家，教育工作者和政府决策者，通过由电脑综合数据形成的“虚拟”河，以进一步了解生态系统，观察沉积物和化学污染物，深入了解人类对水质和鱼类的迁移的影响。修定区域发展政策和模式传感器数据的收集和处理借助IBM的新的“流计算”技术，对分布式传感器网络收集到的实时的连续的物理、化学和生物数据流进行检查分类并按优先次序处理分布式传感器网络由移动和固定无线传感器（每个传感器都有自己的计算芯片）组成的一个分布式传感器网络，负责收集传送流域的物理，化学和生物的变化实时数据1996年，纽约州长柏德基签署了哈德森河河口管理法案，这是一个为长期保护和恢复河流生态系统（从特洛伊大坝到纽约港入海口）的全面蓝图。智慧水务:城市防洪预警决策支持排水系统

(SWMM模型)污水处理厂/