原文《智慧水务大数据中心及大数据共享服务平台建设方案》WORD格式，364页约18万字。

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一、建设思路

智慧水务是将新一代信息技术应用到水利水务建设中的解决方案，利用新一代信息技术的能力：业务高效协同的微服务架构、迅捷的信息采集、高速信息传输、高度集中计算、智能事物处理和提供无所不在服务等，实现感知信息的及时、全面获取，数据的充分共享，决策的科学精准。智慧水务融合利用以下的ICT技术，提升水利水务的效率：

1. 大平台小应用的系统框架

传统水务信息化建设，各个子系统之间独立垂直建设，业务上“条块分割”，各个子系统无法互通联动，形成数据孤岛，严重影响办公、管理等方面的质量与效率。随着云计算、大数据、物联网、人工智能等新兴技术发展，水务信息化也由传统烟囱建设模式向智慧统筹模式建设转变。智慧水务的建设思路，从根本上改变传统烟囱式的建设模式，运用物联网，云计算、大数据、人工智能等技术，将各个业务子系统之间进行互联互通，打造系统全联接、数据全融合、业务全数字化的事务信息化系统，实现智慧水务整体业务的可视、可管、可控。

平台框架采用“大平台，小应用”的设计思想，充分整合视频、大数据、融合通信、地理信息、物联网和人工智能能等新技术，构建一体化共享共用的数字政府“大平台”；基于共享共用的“大平台”作为底座，支撑业务应用快速开发，消除各业务系统数据孤岛，构建面向水务行业场景的数据建模、分析和价值挖掘能力；对多源异构的数据进行汇聚、整合和分析，形成统一的全量数据和数据底座，实现数据价值挖掘和共享，从而实现联动协同治理。

2. 物联网推动水务领域实现全面感知

随着物联网技术的发展，业内多类水务感知设备如智能水表、电子水尺、窨井水位计等都运用了物联网技术，实现低价格、高穿透、强续航、易维护的感知，为布设泛在的感知网络提供了条件。通过运用各种感知技术，将涉水关键区域的传感器与智能设备组成物联网，全面感知水务各方面信息，实时对水资源流动全过程进行测量、监控与分析，做到信息获取的及时主动。

3 .大数据支撑智慧水务实现智能决策

随着大数据技术的发展，我们在获得大量的物联网动态感知数据、设施资产静态数据、日常产生的业务数据等基础上，在以往的数据仓库基础上进行功能升级，针对业务实现智能决策分析、预警预报等工作。智能决策不是某个环节的智能化，而是深度结合大数据技术，运用数据挖掘、知识发现、专家系统等人工智能技术，结合水务领域中水动力模型、水质模型等专题模型，为水务业务工作提供强大的决策支持，强化水务管理的科学性和前瞻性。同时，智能决策还意味着系统对某些事态，如内涝风险分析、水质污染分析、管网隐患分析等，进行预处理并自主做出决策。

4. 云计算助力水务智能决策实现快速响应

在物联网带来海量数据，大数据带来高效算法的基础上，通过云计算形成强大的算力。利用云计算技术突破以往水动力、水质等模型校正与预测时间动辄一天半天、无法满足快速决策要求的瓶颈，通过每秒10万亿次的运算能力，极大提高水务业务智能决策的响应时间，让随时、随地的智慧水务应用成为可能。

5. 移动互联辅助水务管理实现泛在互联

随着各类宽带有线、无线网络技术的发展，“互联网+”的思维逐步成熟，为水务领域中物与物、人与物、人与人的全面互联、互通、互动，各类随时、随地、随需应用提供了基础条件。宽带泛在网络作为智慧水务的“神经网络”，极大增强了智慧水务作为自适应系统的信息获取、实时反馈、随时随地智能服务的能力。运用网络、通信、交互、集成、移动等技术，信息孤岛和业务隔阂将被打通，实现泛在信息之间的无缝连接，有利于管理掌控管理全貌，便捷精准地提供公共服务，最终达到水务管理与服务的有机、协同化运作。

6. 人工智能促进水务政务服务实现高效便民

利用语音识别、人脸识别、人脸核身、文字识别、图像识别、视频识别等人工智能技术，使市民可以在线上轻松证明“我是我”，让我们水务政务服务实现高效便民成为了可能。以往需要到场申报资料、核实身份的政务审批，如排水设施设计条件咨询、接驳许可、排水许可、取水许可等业务，市民都可以足不出户，在线上办理，实现“数据多跑路，市民少跑腿”的效果，提高水务服务的智能化、便民化，是智慧水务面向社会，面向群众的最直接的体现。

7. 系统建设规范化

依托水务信息化标准体系，明确智慧水务建设和应用范围，统一基础设施管理和运维体系、统一应用支撑体系、统一大数据管理体系，统筹考虑各部分间的依赖关系，促进各应用子系统建设规范化。

8. 信息资源共享化

依托大数据中心，建立统一数据管理平台，打通部门间数据交换壁垒，形成数据共享交换体系，实现对各部门业务的有效支撑。

9. 业务应用系统化

以总体设计为起点，结合“纵向到底、横向到边”的管控体系，由“目标驱动监管”向“数据驱动监管”转变，破解业务交叉、建设分散的情况，按照“强化管理、明确责任”的总体思路推动水务业务全流程数据和管理。

10. 综合决策智慧化

充分利用新一代“智云数联”技术，在共享、新建、改造各类资源的实施过程中，整合各个业务应用的核心技术，集多个水务业务智能应用系统智慧，构建智能水务应用系统，实现智慧决策。

二、建设原则

1. 物联感知设计原则

1、 按照事权划分原则，参照相关标准规范，在充分共享相关委办局及区、供排水企业感知数据基础上，结合智慧水务建设需求进行布设；

2、 水情采集布设原则：按照站网布设规范、充分集成已建站点；

3、 水质采集布设原则：按照站网布设规范、充分共享已建站点；

4、 工情采集布设原则：按照大坝安全设计规范、充分集成已建站点；

5、 视频监控布设原则：按照视频全覆盖原则、充分集成已建站点。

2.基础设施设计原则

1、 直属单位政务外网全部联通；

2、 结合河道、引水工程、水库本期项目视频采集需求，随视频接入网同步建设控制专网，预留现地控制设备网络接口，一次性搭建好项目建设对象网络平台；

3、 按流域管理机构、流域内重要工程、引水工程设置管控分中心。

3.大数据中心设计原则

1、大数据平台：基于（省/市）大数据资源池构建，归集（省/市/区）级业务数据、共享交换周边委办局及供排水企业涉水数据，形成数据资产，以调用方式提供服务，支撑业务应用、模型分析及业务主题展示；

2、应用支撑平台：依据需求开展建设并保留持久演进架构能力，使用政务云资源进行集约化建设，合理利旧、维持业务稳定；

3、水务模型：在充分吸收国内外先进经验基础上，由易到难分步实施，全面概化模型分析对象，算法稳定、精度达标、接口清晰、调用简便且扩展性好。

4.业务应用设计原则

遵循智慧水务工程建设分期原则，先行建设基础性业务系统，构建基础数据、监测数据综合分析能力；先行开发与水建设、水资源、水环境等业务紧密相关的应用系统及急用的系统；先行建设可微服务化、通用化的业务系统，及时支撑业务工作，避免重复开发。

1、业务系统基于服务化架构进行设计，公用的业务能力在集成平台上形成服务化的接口，对其他业务系统提供服务，有效实现业务系统的共享和协同，避免重复建设；

2、大数据、融合通讯、物联网和GIS等通用能力统一由应用支撑平台提供，各应用系统不单独建设，仅基于平台能力开发相应业务功能；

3、业务系统面向政务云部署开展设计，业务系统向政务云申请计算、存储资源、数据库及操作系统。

三、建设内容

1.综合运营管理系统

综合监测管理系统以水文水质信息、工情信息以及视频信息的采集、汇聚、处理、存储和应用流程为主线，通过构建综合监测管理、水文水质中心综合业务应用平台，集成整编全市所有水文水质数据，同时开发相应的水文水质数据综合展示、监测站网的管理、水文水质数据分析、线下水文水质监测等功能以支撑平台运行；对公众开放水文水质测站信息及水文水质测站实时监测信息的只读功能，实现掌上一键知水文。逐步实现水文水质业务智慧协同，促进传统水文向智慧水文转变。

2.流域综合调度系统

流域综合调度系统从流域统筹管理的视角，进行应用系统设计。一是综合信息服务，打破信息壁垒，实现对流域内的基础信息、历史信息、监测信息、预测信息、监控信息、空间信息的多个维度的综合查询与展示，并按照水务一张图、水安全、水资源、水环境四大板块，进行专题信息展示。二是流域业务管理，从全流域统筹管理的角度，按照降水预报信息等级，从无雨-小雨-中雨-大雨-暴雨，进行流域综合调度应用场景设计，实行流域内所有水务工程的统一管理，包括生态补水调度管理、水环境调度管理、防洪排涝调度管理、应急管理等，实现流域层面管理横向到边，纵向到底，为流域生态补水管理、水环境管理、防洪排涝管理等业务等提供技术支撑，为实现流域的精细管理、精准调控服务。

3.水源供水调度系统

水源供水调度从全市统筹的视角，进行应用系统设计。以水资源综合管理系统为基础，补充增加部分功能，主要增加全市水资源供水调度计划编制功能，充分考虑工程供水能力、闸泵站经济运行、科学利用供水管网连通性和各水源位势，优化配置节省水厂泵站全市总体运行成本，优化调度本地水资源以减少汛期洪水弃水，结合水厂用水需求变动，优化调度全市水资源供水调度方案，编制年、月、短期水资源调度计划，为全市水资源供水精细化调度提供支撑服务。

4.供排水管理体系

智慧水务供排水监管体系目的是基于智慧水务大数据平台建立涵盖城乡供排水处理设施和全流程的水务大数据基础库，监测库和主题库平台。建设水源地、自来水厂、供水管网、增压泵站，用水户、排水户、污水管网、泵站、污水处理厂、污泥运输设备、农村污水治理设施关键指标智能感知系统，基于统一的GIS平台，建立完善的GIS管网系统。强化远程实时监控、智能预警等功能，建立水质水量波动、管道河道液位变化、自来水输送、污水输送和应急调度预测预报模型，全面提升辅助决策和效果评价能力。

实现从源头取水、供水、用水到污水收集、处理、排放全流程、全业务的覆盖，形成城市供排水全周期闭环监管。对供排水系统进行全面的绩效指标管理，通过可量化、可溯源的指标计算及分析评价，为绩效管理提供科学依据。

通过建立水务运行（城市水循环系统）指标体系，城市水务管理可持续性发展指标体系（能耗、成本），城市水生态文明建设指标体系（居民幸福度），城市水量平衡模型，为领导建设高质量水生态文明城市建设提供决策依据。

通过建立效能监察（SOP）与绩效考核（KPI），报警预警、事件闭环监管，流域级别的调度预案，水体、设施异常事件分析与调度方案为全市局调度中心提供管理手段。

四、建设效果

建成覆盖河津市水务全行业的空天地一体化智能感知网，建成安全可靠的网络安全防护体系，实现全流域和管理对象智能感知全覆盖；建成可系统支撑水务业务管理的大数据中心、模型体系和智能应用体系，智慧决策和智能控制得到广泛应用；结合深度学习、认知计算、知识图谱等前沿科技开展水务信息化工作，水务公共服务能力全方位提升，水务业务流程大幅度优化，业务应用模式敏捷迭代，形成完善的数字化智能化水务管理体系，全面推动水务管理数字化转型。

针对自来水公司的现状和需求，遵循SOA架构进行总体设计，主要包括基础设施、业务系统、数据资源、数据管理工具、业务服务、综合应用和标准规范与安全保障体系等七部分,如下图所示：

智慧水务架构

1. 基础设施：主要包括服务器、PC客户端、智能手机、监控大屏，操作系统、数据库系统、安全防护软件、中间件,局域网、VPN、无线网等基础软硬件网络环境。

2. 业务系统：除了已经建设的管网GIS、SCADA、热线、营业收费等业务系统外，还将扩展巡检抢修系统、短信平台、工程管理系统，来实现各业务领域工作的日常开展，要同时遵循运营调度数据中心和运营调度指挥平台的数据集成、业务协同的要求。

3. 数据资源:重新规划整理构建集成地形数据库、管网数据库、运营调度运行数据库；建立各类文档、图片、表格、视频等文件资源库，存放非结构化数据；集成整合在线监测数据库和各领域业务数据库。

4. 数据管理工具:提供地形图管网图的更新维护工具,各业务系统数据集成更新工具，后台分析汇总工具，以及双机热备数据同步更新工具.

5. 业务服务：采用面向资源的标准SOAP、REST服务,提供GIS查询分析服务、实时数据监测服务、业务数据汇总统计服务和综合应用分析服务等接口，并对服务的发布和应用统一管理和监控.

6. 综合应用：即供水运营调度指挥平台客户端、供水运营业务工单平台客户端、供水运营移动工单系统，主体分别采用Flex富客户端技术、JavaScript技术、Android平台进行开发，实现企业的运营监控、实时监控、运营分析和运营调度。

7. 以国家和行业标准规范为基础，结合实际制定一套符合自来水公司运行的规范体系，主要包括数据处理规范、接口规范、数据系统使用规范、服务器管理规范等等来保证系统安全稳定的运行.

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