智慧地球、智慧城市等已經(jīng)成為人們津津樂道的詞匯，那么我們是否可以提出一個(gè)智慧水務(wù)的概念呢？答案是肯定的，智慧水務(wù)的思想與智慧地球一脈相承，是智慧城市的一個(gè)核心組成。智慧水務(wù)通過傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)系統(tǒng)與水務(wù)信息系統(tǒng)的結(jié)合，構(gòu)建成全方位的智能水務(wù)管理系統(tǒng)。從世界智慧運(yùn)轉(zhuǎn)之道的三個(gè)重要維度來描述，智慧水務(wù)分為全面透徹的物聯(lián)網(wǎng)2層、全面泛在聯(lián)通的基礎(chǔ)架構(gòu)層和智能融合的應(yīng)用層。
第一個(gè)維度（物聯(lián)網(wǎng)）：智慧水務(wù)需要也能夠更透徹地感應(yīng)和度量世界的本質(zhì)和變化。就是把傳感器嵌入或裝備到水源、供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)中，并且被普遍連接，形成所謂物聯(lián)網(wǎng)，然后將物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來，實(shí)現(xiàn)政府管理機(jī)構(gòu)、企業(yè)和社團(tuán)與水物理系統(tǒng)的整合。這一部分屬于儀表、通信及自動(dòng)化專業(yè)，對于企業(yè)它可以是一張私有物聯(lián)網(wǎng)，對于政府等相關(guān)組織也可以構(gòu)建一張公有物聯(lián)網(wǎng)，有的專家將這一類物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)稱為水聯(lián)網(wǎng)，此處不做細(xì)述。
第二個(gè)維度（基礎(chǔ)架構(gòu)與應(yīng)用）：智慧水務(wù)將更加全面地互聯(lián)互通。通過互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)通、數(shù)據(jù)的共享，打破信息孤島。硬件基礎(chǔ)平臺是智慧水務(wù)的載體，是智慧水務(wù)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)保障，主要包括硬件基礎(chǔ)建設(shè)與網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)兩方面內(nèi)容，高性能的基礎(chǔ)硬件設(shè)施、暢通無阻的網(wǎng)絡(luò)通訊支撐了智慧水務(wù)的高效運(yùn)行。應(yīng)用集成平臺架起了智慧水務(wù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息共享的通道，使各業(yè)務(wù)系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行，保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)暢通無阻、業(yè)務(wù)流程無障礙流轉(zhuǎn)，有效提升業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，打破企業(yè)信息孤島。
第三個(gè)維度（智能應(yīng)用）：智慧水務(wù)讓所有的事物、流程以及運(yùn)行方式都具有更深入的智能化，管理機(jī)構(gòu)和企業(yè)獲得更智能的洞察。智慧水務(wù)基于云計(jì)算3，通過智能融合技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的存儲、計(jì)算與分析，并引入綜合集成法，通過人的“智慧”參與，大大提升決策支持的能力。
一、智慧水務(wù)的前景
近年來水安全事故成出不窮，水務(wù)管理成本持續(xù)上升，企業(yè)和其他組織廣泛應(yīng)用IT技術(shù)、建立智慧水務(wù)的創(chuàng)新管理模式來幫助企業(yè)有效處理日益復(fù)雜的水務(wù)運(yùn)營管理。智慧水務(wù)可以幫助水務(wù)企業(yè)實(shí)現(xiàn)以下管理目標(biāo)：敏捷地隨時(shí)獲取水質(zhì)等可用性的所有信息；實(shí)現(xiàn)節(jié)水和節(jié)能目標(biāo)；更好地管理遍布各處的給排水設(shè)施。
我們知道現(xiàn)代IT技術(shù)已具備滿足行業(yè)需要的三項(xiàng)功能：
（一）、信息采集：計(jì)量、感知或檢測水情以及那些現(xiàn)存的供排水設(shè)施和設(shè)備的維護(hù)狀況，例如管道維修隊(duì)伍可以在第一時(shí)間知道爆管事故的發(fā)生，維修隊(duì)可以快速反應(yīng)以減少水的漏損，同時(shí)也提高了操作效率；
（二）、平臺化協(xié)同：不同角色的人可以從系統(tǒng)中獲得需要的信息和共享數(shù)據(jù)，使他們協(xié)同地采取行動(dòng)。例如通過共享各類屬性的水的消費(fèi)量信息，我們就可以按照水價(jià)構(gòu)成更加精確地計(jì)算出實(shí)際水價(jià)。供水企業(yè)還可以應(yīng)用相關(guān)資料和用水大戶一起尋找節(jié)水的方法，以使客戶更滿意。
（三）、智能分析：通過對水的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史分析和趨勢分析來獲得創(chuàng)新能力的洞察或操作流程的優(yōu)化。例如通過現(xiàn)在和歷史的水量數(shù)據(jù)可以建立用水量模型，而這個(gè)用水量模型又和人口增長的預(yù)測相關(guān)聯(lián)，通過相關(guān)數(shù)據(jù)就可以對未來的用水需求有一個(gè)基本的預(yù)測。
通過構(gòu)建智慧水務(wù)就可以有助于解決那些令水務(wù)管理者頭痛的各種挑戰(zhàn)，而且把水循環(huán)過程中的各個(gè)階段都變得直觀透明。智慧水務(wù)的解決方案幫助人們更好的利用水、企業(yè)更有效地從事水務(wù)管理，它的應(yīng)用前景描述如下：
（一）、準(zhǔn)確評估水務(wù)管理的現(xiàn)狀，找出管理方面實(shí)際存在的需要改進(jìn)的問題，進(jìn)一步識別出發(fā)展機(jī)遇并制訂出實(shí)現(xiàn)的路徑圖。比如通過與行業(yè)標(biāo)桿的對比、建立優(yōu)勝者模型，可以讓我們知道應(yīng)該在哪里改進(jìn)我們的服務(wù)。評估結(jié)果可以讓我們更加明白在不同的情況，例如地理區(qū)域、天氣或其它情形下，水務(wù)風(fēng)險(xiǎn)管理的戰(zhàn)略性區(qū)域。
（二）、提供全方位全壽命的資產(chǎn)管理，增加資產(chǎn)設(shè)備及其狀況的可視化透明程度，從而達(dá)到減少維護(hù)費(fèi)用、使運(yùn)營更順暢的目的。通過資產(chǎn)設(shè)備管理延長資產(chǎn)的使用壽命，運(yùn)營商就可以分階段有計(jì)劃地更換基礎(chǔ)設(shè)施�？梢詢�(yōu)化維護(hù)維修業(yè)務(wù)，降低甚至部分消除業(yè)務(wù)費(fèi)用。有目的地進(jìn)行資產(chǎn)維護(hù)與維修工作可實(shí)現(xiàn)“在故障發(fā)生前維修”的戰(zhàn)略，提升服務(wù)質(zhì)量。
（三）、整合各種水務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行狀態(tài)分析、制定解決預(yù)案報(bào)告官方機(jī)構(gòu)以便他們能夠做出情報(bào)充分的決策。信息的透明可以使不同的使用者共享KPI指標(biāo)、報(bào)告、下載帶有各種視角信息的地圖，同時(shí)分享各種具有洞察力的觀點(diǎn)。
（四）、敏銳洞悉用水量的變化，識別出水價(jià)調(diào)整的機(jī)遇與建立篩選大水量用戶的機(jī)制。在有的時(shí)段和嚴(yán)重缺水的地區(qū)，如何獲取水量數(shù)據(jù)是節(jié)水的關(guān)鍵。
（五）、應(yīng)用分析方法和優(yōu)化技術(shù)幫助水務(wù)管理者改善日常工作。這些工具可以提前預(yù)計(jì)或識別出風(fēng)險(xiǎn)事件，然后提前做好應(yīng)對和預(yù)案。實(shí)時(shí)監(jiān)控水務(wù)系統(tǒng)可以提前發(fā)現(xiàn)那些可以預(yù)測的事件，然后做出更好的響應(yīng)與改進(jìn)服務(wù)。
（六）、支持企業(yè)執(zhí)行政府標(biāo)準(zhǔn)和符合行業(yè)規(guī)范，保存好標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求的數(shù)據(jù)、日制和程序。良好的公司治理必須遵從各級政府制定的標(biāo)準(zhǔn)，這是現(xiàn)代企業(yè)的標(biāo)志。
二、智慧水務(wù)邏輯架構(gòu)
根據(jù)以上的分析，我們可以構(gòu)架出智慧水務(wù)邏輯架構(gòu)圖如下：
圖1、智慧水務(wù)邏輯架構(gòu)圖
三、功能描述
物聯(lián)網(wǎng)部分的產(chǎn)品組成已經(jīng)有很詳盡的專業(yè)資料，有興趣的可以查閱相關(guān)資料。同時(shí)智慧水務(wù)還需要建立一種可以降低成本、具有智能化和安全特性、并能夠與當(dāng)前的業(yè)務(wù)環(huán)境同樣靈活動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)設(shè)施，關(guān)于基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)將會在下一篇文章專題研究。本文重點(diǎn)描述智慧水務(wù)應(yīng)用集成平臺和智能應(yīng)用系統(tǒng)的功能模塊組成，它應(yīng)該包含（但不限于）以下：
1基礎(chǔ)平臺與業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)
1.1基礎(chǔ)平臺
基礎(chǔ)平臺為其他各產(chǎn)品及組成部分提供公用和基礎(chǔ)服務(wù)，抽取各子產(chǎn)品需要共同應(yīng)用到的功能及服務(wù)，對其進(jìn)行封裝和組合。
具體包括（但不限于）：工作流引擎、表單引擎、組織架構(gòu)管理、用戶角色及權(quán)限管理、數(shù)據(jù)字典管理、系統(tǒng)參數(shù)管理、短信服務(wù)、接口管理、Email服務(wù)、消息機(jī)制、IM、主數(shù)據(jù)管理及同步機(jī)制、打印及票據(jù)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)維護(hù)與管理、數(shù)據(jù)恢復(fù)與備份、日志管理、IT服務(wù)管理、售后支持與服務(wù)模塊等。
1.2企業(yè)服務(wù)總線
企業(yè)服務(wù)總線（ESB）提供了網(wǎng)絡(luò)中最基本的連接中樞，是構(gòu)筑企業(yè)神經(jīng)系統(tǒng)的必要元素 。ESB是傳統(tǒng)中間件技術(shù)與XML、Web服務(wù)等技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物，用于實(shí)現(xiàn)企業(yè)應(yīng)用不同消息和信息的準(zhǔn)確、高效和安全傳遞。ESB的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的軟件架構(gòu)，可以提供比傳統(tǒng)中間件產(chǎn)品更為廉價(jià)的解決方案，同時(shí)它還可以消除不同應(yīng)用之間的技術(shù)差異，讓不同的應(yīng)用服務(wù)協(xié)調(diào)運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)不同服務(wù)之間的通信與整合。
利用ESB，可對用戶企業(yè)現(xiàn)有的各信息系統(tǒng)進(jìn)行集成和整合，幫助用戶企業(yè)構(gòu)建真正符合SOA規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的信息系統(tǒng)。
1.3業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)
該部分應(yīng)包含水務(wù)企業(yè)最常用的一些業(yè)務(wù)系統(tǒng)，具體包括：
1.3.1營銷及客服相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)：
含報(bào)裝、抄表收費(fèi)、客戶關(guān)系管理、呼叫中心、表務(wù)管理、輔助設(shè)置管理、供水稽查、在線業(yè)務(wù)受理等水務(wù)企業(yè)日常經(jīng)營及客戶服務(wù)所涉及到的各項(xiàng)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)。
1.3.2生產(chǎn)管理相關(guān)系統(tǒng)
含SCADA、生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備管理、管網(wǎng)管理、管網(wǎng)建模、水質(zhì)系統(tǒng)、水廠及泵站自動(dòng)化系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等。
1.3.3綜合管理
包括人力資源管理、財(cái)務(wù)管理、工程管理、資產(chǎn)設(shè)備管理、供應(yīng)鏈管理等；
1.3.4數(shù)據(jù)倉庫
數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)來源于資產(chǎn)管理系統(tǒng)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及其它應(yīng)用系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，按照一定的類別和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行清洗、存放，以供所有系統(tǒng)按照一定的規(guī)則調(diào)用。
2、智能中心
2.1人機(jī)交互界面（企業(yè)門戶）
人機(jī)交互層由基于web的通過互聯(lián)網(wǎng)登錄的門戶構(gòu)成，門戶中有完善的安全機(jī)制和嚴(yán)格的用戶權(quán)限管理，具體的使用者根據(jù)他的角色權(quán)限可以看到他工作需要的所有信息、并執(zhí)行相關(guān)操作。
2.1.1企業(yè)門戶
企業(yè)門戶主要由以下幾部分組成：
2.1.2儀表盤
· 提供傳統(tǒng)的OA系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，包括通知公告、通訊錄、發(fā)文辦文、待辦事宜、郵件收發(fā)等，同時(shí)可為不同角色的用戶提供個(gè)性化的工作臺，并允許用戶自行配置個(gè)性化工作臺；
· 企業(yè)門戶提供擴(kuò)展的平臺化解決方案，支持用戶靈活定制自己的各類審批流程，也可自行開發(fā)輕量級的各類管理功能；
· 集成和展現(xiàn)用戶企業(yè)現(xiàn)有各應(yīng)用系統(tǒng)中最為關(guān)鍵和重要的信息，方便用戶通過企業(yè)門戶即可方便及時(shí)地掌握所有需要關(guān)注的信息和數(shù)據(jù)，例如KPI、報(bào)表和數(shù)據(jù)分析結(jié)果；
2.1.3系統(tǒng)管理中心
· 提供SSO方案，可集成用戶企業(yè)現(xiàn)有的各系統(tǒng)，通過門戶單點(diǎn)登錄進(jìn)入各應(yīng)用系統(tǒng)；
· 向用戶企業(yè)的第三方系統(tǒng)提供各類接口和服務(wù)的調(diào)用，如短信接口、待辦消息服務(wù)、提醒消息等，統(tǒng)一接管帶來第三方系統(tǒng)的待辦等各類提醒消息；
· 系統(tǒng)管理服務(wù)支持運(yùn)用審計(jì)程序來追溯和審計(jì)，幫助企業(yè)在安全與保密方面達(dá)到行業(yè)或政府的規(guī)范要求。
2.1.4地理空間信息
地理空間信息收集、儲存、分析各項(xiàng)設(shè)備資產(chǎn)、事件、工作流程的地理空間信息，并將這些信息展示在用戶界面上，已達(dá)到工作流、業(yè)務(wù)流和數(shù)計(jì)流的三流合一。讓企業(yè)的各項(xiàng)生產(chǎn)、服務(wù)及管理工作變得直觀透明。
2.2智能應(yīng)用
2.2.1數(shù)據(jù)挖掘與分析
傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)中的報(bào)表能夠告知我們“過去發(fā)生了什么？”，但是它很難以回答以下兩個(gè)問題：“為什么發(fā)生？”、“未來將要發(fā)生什么？”，而這正是數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘要重點(diǎn)關(guān)注和解決的問題，而也正是“智慧”這一單詞的精髓所在。
設(shè)計(jì)和架構(gòu)一個(gè)獨(dú)立與各信息系統(tǒng)而存在的數(shù)據(jù)倉庫，在深入理解和分析管理層和決策層需求的基礎(chǔ)之上，將來自于各系統(tǒng)中的最為有價(jià)值的信息通過ETL等方式和途徑，抽取集中至倉庫中，然后基于這些數(shù)據(jù)建立面向主題的分析模型。
在這些模型的基礎(chǔ)之上，通過豐富的展現(xiàn)形式，如折線圖、餅圖、儀表盤、駕駛艙等呈現(xiàn)在企業(yè)門戶中，讓管理層和決策層能夠非常直觀地了解和掌握到整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、管理狀況，不僅能夠及時(shí)全面地了解整個(gè)企業(yè)正在發(fā)生什么，為什么發(fā)生，還能夠分析和洞察到未來將要發(fā)生什么。
比如建立水量分析模型，運(yùn)營商就可以根據(jù)自己的水資源情況和客戶基礎(chǔ)資料進(jìn)一步預(yù)測將來的需求與收益，從而制定更好的戰(zhàn)略計(jì)劃。數(shù)據(jù)分析的結(jié)論可以成為其他重要活動(dòng)的基礎(chǔ)，比如需求預(yù)測、節(jié)水措施、水價(jià)調(diào)整等。
2.2.2工作優(yōu)化
為了應(yīng)對緊急情況、預(yù)防性維護(hù)和檢查，供水運(yùn)營商將大量的運(yùn)營費(fèi)用花在了管網(wǎng)和設(shè)備的維護(hù)與更換方面。在許多情況下，一個(gè)工作項(xiàng)目往往由一系列關(guān)聯(lián)的子任務(wù)組成，而那些子任務(wù)大多又需要專門的技術(shù)和裝備。這種時(shí)候，優(yōu)化分析結(jié)果通常會按將人員和裝備的作用發(fā)揮到最大的原則來指派工作，同時(shí)將浪費(fèi)在運(yùn)輸裝備的時(shí)間減到最短。工作優(yōu)化可以帶來以下好處：
1、能確保日常的維護(hù)保養(yǎng)工作按時(shí)和有效地進(jìn)行，從而在最大限度地為客戶提供正常供水服務(wù)的同時(shí)將停水時(shí)間降到最低。
2、通過計(jì)劃安排讓員工在固定的時(shí)間內(nèi)盡可能多地完成各項(xiàng)維護(hù)請求，從而提高員工的勞動(dòng)生產(chǎn)率。
3、通過遠(yuǎn)程優(yōu)化不同設(shè)備工種操作人員的工作，實(shí)現(xiàn)減少燃料費(fèi)和交通時(shí)間的目的。
4、通過減少加班降低維護(hù)費(fèi)用中的人工成本。
5、員工能動(dòng)態(tài)地響應(yīng)搶修或新的維護(hù)指令。
6、使用智能計(jì)劃、遠(yuǎn)程優(yōu)化技術(shù)和工作指派可大大減少制定工作計(jì)劃的時(shí)間。
7、容許客戶更大的時(shí)間彈性和更準(zhǔn)時(shí)的預(yù)約服務(wù)、增加客戶滿意度。
2.2.3門戶網(wǎng)站
門戶網(wǎng)站主要面向水務(wù)企業(yè)的客戶自來水用戶提供服務(wù)，它將智慧水務(wù)的價(jià)值和意義延伸至千家萬戶。
門戶網(wǎng)站除了承擔(dān)宣傳、交流互動(dòng)等方面職能以外，更為重要是它將與企業(yè)內(nèi)部的各應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，向用戶提供豐富的在線業(yè)務(wù)查詢和辦理功能，起到虛擬營業(yè)廳的作用，在門戶網(wǎng)站上可完成包括水費(fèi)查詢、水費(fèi)繳納、在線報(bào)裝、修改和登記個(gè)人信息及資料、了解水質(zhì)等相關(guān)信息。
四、綜述
國內(nèi)水務(wù)行業(yè)在自動(dòng)化與信息化方面的應(yīng)用比較早起步，早期甚至通過世行貸款等方式引進(jìn)國際先進(jìn)水平的成套設(shè)備，包括自動(dòng)化儀表和應(yīng)用軟件。但是相對于金融和通信等IT技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)先的行業(yè)來說仍然存在很大的差距，如何讓水務(wù)行業(yè)變得更“智慧”，既是行業(yè)內(nèi)的企業(yè)和組織面對的任務(wù)，也是相關(guān)“物聯(lián)網(wǎng)”企業(yè)、運(yùn)營商和軟件商面臨的巨大機(jī)會。
現(xiàn)階段自動(dòng)化儀表的生產(chǎn)及成套都已經(jīng)高度專業(yè)化，而且性能穩(wěn)定、價(jià)格相對低廉；互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和互聯(lián)互通現(xiàn)在已經(jīng)覆蓋了大部分城市，滿足極大多數(shù)行業(yè)管理機(jī)構(gòu)和企業(yè)的使用要求；但是在行業(yè)的應(yīng)用平臺整合方面，雖然有大量的軟件企業(yè)為行業(yè)開發(fā)了許多應(yīng)用軟件，由于缺乏統(tǒng)一的架構(gòu)、存在很多“孤島應(yīng)用”，我們面臨的任務(wù)就是要將這些孤島打通、連接、整合，使水務(wù)行業(yè)的信息化變得更智慧。
構(gòu)建智慧水務(wù)就是要致力于推動(dòng)行業(yè)形成共識、進(jìn)而形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，讓行業(yè)的建設(shè)和開發(fā)應(yīng)用形成合力，共同推動(dòng)水務(wù)行業(yè)變得“智慧”。比如近年來行業(yè)內(nèi)有的企業(yè)已經(jīng)開始嘗試虛擬化，構(gòu)建私有云等。云計(jì)算等新技術(shù)的應(yīng)用，加上日益普及的移動(dòng)終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智慧水務(wù)的技術(shù)條件已基本具備。
我們期待著行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先者和有志于水務(wù)行業(yè)信息化的企業(yè)一道去推動(dòng)智慧水務(wù)建設(shè)，盡早建成成功應(yīng)用的范例，同時(shí)也希望各界對智慧水務(wù)有興趣的人士高屋建瓴，共同推進(jìn)水務(wù)行業(yè)的兩化融合，使水務(wù)運(yùn)營管理變得更智慧，從而惠及全社會的民生，讓我們的生活更美好。 |
