智慧水务总体设计

区域智慧水务项目可行性研究报告区域智慧水务项目可行性研究报告智慧水务总体设计 1智慧水务的总体蓝图“智慧水务”是通过传感器等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态，并采用可视化的信息系统有机整合水务管理部门与供排水设施，形成城市水务物联网，并可将海量水务信息进行及时分析与处理，并做出相应的处理结果辅助决策建议，以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程。其最大的价值就是通过服务、协调、管理，来提升基本活动的效率。1.1智慧水务战略方向结合区域水务投资公司及区域供排水公司管控营销一体化的建设原则和目标按照智慧水务建设的规划区域智慧水务的建设应符合以下的总体战略方向：1全面应用的平台不是为了某一业务的局部应用而是要支持区域水务投资公司及区域供排水公司的全面应用信息化平台，因此必须要从全局考虑，整体规划；2数据集成共享过信息平台的构建实现物流资金流知识积累的高度集成与共享，实现总部的及时掌控，从而为管理层的管理决策提供科学的依据；3提升管理协同这一平台上不仅要实现数据的集成共享还要建立标准的业务流程，从而实现部门内以及各部门间业务的协同，提升业务执行效率与响应速度；4适应长期发展不但要考虑整个信息系统的全面集成管理更要充分考虑未来快速发展的需要，以及建设智慧水务的长远目标。1.2智慧水务规划蓝图结合水务行业的特点以及水“资源掌控资源转化资源分销的经营战略我们基于价值链模型对区域的智慧水务建设进行了总体规划从区域水务投资有限公司及区域供排水公司的角度分析各职能部门就是价值链模型中的支持系统，其最大的价值就是通过“服务、协调、管理，来提升基本活动的效率。通过对区域水务投资有限公司及区域供排水公司需求特点及价值链的分析并结合区域政府领导集体的愿望，我们将按技术领先、应用成熟个性管理集成统一的思路来构建区域智慧水务管理平台，实现高效管理、运营与服务。2总体架构设计2.1总体框架设计智慧水务平台系统架构以城市水务架构为设计基础，架构设计既需要符合当前业务需要，同时也要满足未来业务扩展需要。其核心理念指运用新一代信息技术，通过智能设备实时感知水务状态，采集水务信息，并基于统一融合的公共管理平台，将海量信息及时分析与处理，以更加精细、动态的方式管理由水源、到制水、供水、用水、排污等整个水务生产、管理和服务流程，并辅助决策，以提升城市水务管理与服务水平。2.2系统逻辑架构设计智慧水务综合管理平台由分层支持体系、两大保障体系共同构成，其中分层支持体系包括信息采集传输、计算机网络、硬件设施、数据资源、应用支撑、业务应用和应用交线；两个保障体系包括信息安全体系和标准规范体系。综合管理平台逻辑架构图如下1、信息采集传输层信息采集传输层是采集、传输各类水资源监测信息的基础设施，主要包括重要水源、管网、水厂、加压站、排污口、污水处理厂、低洼地段等重要环节监测体系的建设。2、硬件设施层硬件设施是智慧水务管理系统提供基础的硬件支撑环境，包括支撑各类应用运行和各类数据存储的服务器、存储、备份、显示及会商环境等。硬件设施的设计和建设，根据业务应用的需求进行建设或在已有硬件设施之上进行扩充。3、计算机网络层根据智慧水务业务系统的应用范围、重要性和安全性要求，计算机网络系统在已有水务内外网及娄山云的基础上进行扩展建设。4、数据资源层建设智慧水务管理系统数据库，建设水务数据存储和管理平台，为智慧水务业务应用提供数据访问、数据存储、数据备份、数据挖掘等各项数据管理服务。5、应用支撑层提供统一的技术架构和运行环境，为智慧水务应用系统建设提供通用应用服务和集成服务，为资源整合和信息共享提供运行平台。主要由各类商用支撑软件和开发类通用支撑软件共同组成。6、业务应用层是智慧水务应用的核心，构建智慧水务信息服务、业务管理、决策调度和应急管理等功能应用系统。支撑智慧水务管理、监督、考核等业务应用。7、应用交互层是直接与用户交互的层面，主要包括面向水务业务人员的智慧管理门户和面向社会公众的智慧服务门户。8、标准规范体系是支撑智慧水务建设和运行的基础，是实现应用协同和信息共享的需要，是节省项目建设成本、提高项目建设效率的需要，也是系统不断扩充、持续改进和版本升级需要。9、安全保障体系安全保障体系是保障系统安全应用的基础，包括物理安全、网络安全、信息安全及安全管理等。2.3管控模式设计区域水务投资有限公司目前已形成供水业务、排污处理等业务，定位为大型综合性水务企业。公司明确战略管控型总部定位，强化公司总部的战略规划、投融资管理、管理制度、技术工艺管理及人力资源管理职能。同时针对公司的业务特性（供水、排污处理等）、管理特性（决策层、管理层、执行层）及应用特性（网络平台、数据平台、应用平台），对供排水公司的管控模式如下设计：公司业务管理逻辑管控图公司业务管理管控图2.4建设模式设计区域智慧水务项目总体建设模式依托原有网络平台及现有应用系统进行建设（1）信息采集整合现有监测资源，依托原有自动和人工监测采集点信息，新增以排污管网、排污口、污水处理厂等作为主要监测对象，以水量、水质、压力等为主要监测内容，构建智慧水务建设完整基础信息源。（2）传输网络、安全信息传输网络系统方面，依托于娄山云通信传输网络，不做重复建设；局域网依托供排水公司现有的可以利用的局域网网络设备（包括：路由器、交换机等）。（3）调度管控中心通过建设智慧水务调度管控中心，实现从水源～输水～制水～供水～用水～排污等环节业务的可视化管理和数字化决策、调度。（4）综合数据库建立智慧水务综合数据库，包括监测数据库、业务数据库、基础数据库，空间数据库和多媒体数据库等多个逻辑子库，根据数据种类分别存储于关系型数据管理系统及文件系统中。通过智慧水务管理平台对数据资源进行统一存储和管理。（5）应用支撑平台应用支撑平台采用多种先进技术相结合的方式，为智慧水务业务应用提供统一的技术架构和运行环境，为上层应用建设提供基础框架和底层通用服务，为数据交换和共享提供运行平台，包括数据库管理系统、GIS软件、消息中间件、工作流引擎等商品软件，保证各级平台技术架构的统一，便于水务管理业务系统间的业务协同与互联互通。在此基础上构建开发类通用支撑软件，对统一用户管理和身份认证进行统一的设计与开发，实现多级平台组织结构和系统用户的统一管理和安全认证。（6）应用系统智慧水务项目应用系统主要分为四大功能系统，分别为智慧水务信息服务系统、业务管理系统、应急管理系统和调度决策支持系统。3总体技术路线与关键技术3.1技术路线本项目将供排水公司的所有IT系统视作一个整体，从系统论的高度着眼，采用系统集成和系统优化的方法进行规划，以完成各种应用功能需求，达到整体性的解决效果。系统设计严格遵循企业系统规划法（BusinessSystemPlanning，BSP），如下图所示。企业系统规划法则以改造设计为主线：在已有业务及信息化建设的基础上，通过对各业务内容和技术线路的梳理，形成较为完整的功能系统。运用先进的通信技术、软件技术改造现有系统设计，并为区域水务投资有限公司的信息化建设提供具有长期有效的发展规划。以高度集成、互联互通为目的：公司已经建成了部分业务信息化系统，并将再建一些新的应用系统。智慧水务的建设目的就是要将新、老系统进行综合集成，将业务系统功能进行完整整合，以实现信息资源的共享和系统间协同工作为设计目标。3.2关键技术本项目关键技术包括了大数据分析、移动互联、物联网、云计算、平台集成、企业服务总线设计、SOAP设计等技术。3.2.1大数据分析技术大数据分析技术，是从各种类型的数据中快速获得有价值信息的技术。大数据领域已经涌现出了大量新的技术，它们成为大数据采集、存储、处理和呈现的有力武器。随着企业规模日益扩大，内部累积的业务数据无法整合到一处，造成信息孤岛，无法快速了解企业现状并快速有效的做出分析、决策。建立数据中心分析系统，旨在对公司整体战略从上到下层层分解，贯穿财务各个环节，设立标杆，落实计划执行，时刻跟踪决策效果，实现经营活动数字化、绩效指标可视化，保障企业战略目标一以贯之，上下同求。大数据处理关键技术一般包括：大数据采集、大数据预处理、大数据存储及管理、大数据分析及挖掘、大数据展现和应用（大数据检索、大数据可视化、大数据应用、大数据安全等）。3.2.2移动互联技术移动应用与设备服务无缝结合：通过标准的API访问核心移动设备功能。应用程序可以声明功能供其他应用程序使用：易与第三方控件或其他服务结合。底层框架保证底层基础应用，业务层只需处理业务逻辑代码，使得程序可拓展性高。3.2.3物联网技术物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用，但物联网中所有的元素（所有的设备、资源及通信等）都是个性化和私有化的。智慧水务建设就是充分利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术是物联网应用中的三大关键技术，通过RFID、二维码、NFC等方式对静态属性物体（如机械水表）进行标识，动态属性物体（如水质监测仪）由传感器实时传感技术进行探测，结合传感技术将模拟信号转换成数字信号统一传输至信息处理平台，基于云计算平台和智能网络，可以依据传感器网络用获取的数据进行决策，改变对象的行为进行控制和反馈。3.2.4云计算技术云计算（CloudComputing）是网格计算（GridComputing）、分布式计算（DistributedComputing）、并行计算（ParallelComputing）、效用计算（UtilityComputing）网络存储（NetworkStorageTechnologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（LoadBalance）等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并借助SaaS、PaaS、IaaS、MSP等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。CloudComputing的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力，进而减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“云”的强大计算处理能力。智慧水务项目的建设，离不开信息化技术的支撑，基于传统模式下设计和开发的软、硬件产品都已无法满足当前水务信息化建设发展的需要，面对不断增加的信息化业务和日益增长的数据管理及分析，无论是对水务企业基础设施建设和信息化软性平台建设都是非常严峻的考验。因此，智慧水务建设必须结合云计算的海量数据分布存储技术、海量数据技术、虚拟化技术等技术特性，解决传统单机版（C/S架构）软件存在的无法实现云部署问题、本地化数据机房数据存储安全、管理问题、不断增加的业务应用造成基础设施重复建设问题、维护人员的技术能力问题等等。3.2.5平台集成技术系统采用基于开放标准的可伸缩的企业平台；专用于满足当今简单或复杂的业务系统的各种各样的集成需求；可集成来自企业中多个来源的信息；它还专用于与Microsoft以及其他提供商提供的各种业务软件应用程序配合使用，包括客户软件。强大的自定义平台；能快速完成个性化业务的功能配置和开发；以WindowsServer平台与微软技术做为系统的核心搭建；基于微软.NET框架，配合使用MicrosoftSQLServer数据库，拥有可灵活扩展的开发环境以及卓越的安全性；可以同时支持超过100000名用户；易于部署、自定义和使用；与MicrosoftOfficeOutlook高度集成；与其他业务应用程序集成；设计为随业务增长而扩展。4总体服务对象区域智慧水务项目的服务对象主要包括：政府水行政主管部门、取用水户、社会公众、科研及规划设计部门、政府相关职能部门五大类。（1）政府水行政主管部门主要是区域级的城市水务管理机构作为用户，应用智慧水务项目的相关成果。从国家和流域的角度管理水资源，需要了解和掌握区域的水资源情况，是智慧水务项目的主要服务对象。（2）取用水户包括取用水资源的单位和供水、排污企业，对水资源数量、质量产