蔡衛(wèi)國

（湖州市水務(wù)集團(tuán)有限公司，浙江 湖州 313000）

依托“水十條”環(huán)境治理政策，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，大力建設(shè)“智慧水務(wù)”，全面提升水務(wù)管理、服務(wù)質(zhì)量已成為必然的趨勢。近年來，北京、上海、廣州、深圳等各大城市的水務(wù)管理機(jī)構(gòu)相繼推出了各自的智慧水務(wù)建設(shè)方案，隨著智慧水務(wù)項(xiàng)目的建設(shè)，提高了企業(yè)的科技化運(yùn)營水平和現(xiàn)代化服務(wù)水平。然而在智慧水務(wù)建設(shè)實(shí)踐中，缺乏長期的數(shù)據(jù)積累和分析，依然存在部門信息孤島、信息煙囪等現(xiàn)象，迫切需要構(gòu)建一套與水務(wù)特色相符的完善化標(biāo)準(zhǔn)體系，規(guī)范系統(tǒng)建設(shè)，促進(jìn)智慧水務(wù)建設(shè)的統(tǒng)一、協(xié)調(diào)，打造出可持續(xù)、可推廣的智慧化水務(wù)管控模式，并為相關(guān)研究提供參考意見。

1 智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系建設(shè)現(xiàn)狀分析

處在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下，智慧水務(wù)信息化建設(shè)過程中開展了智慧海綿、智慧排水及智慧供水等項(xiàng)目，在水務(wù)資產(chǎn)數(shù)字化、應(yīng)用場景數(shù)字化等方面獲得了一定的成就，使水系統(tǒng)的綜合管控質(zhì)量得到了顯著提升。就當(dāng)前我國水務(wù)智慧化發(fā)展現(xiàn)狀來看，所建立的一體化數(shù)據(jù)治理平臺能夠動態(tài)化地對數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集，并開展數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系分析，成功打造出水旱災(zāi)害防御、水庫管理及工單管理等應(yīng)用場景，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字城市水務(wù)設(shè)施、物力城市水務(wù)設(shè)備的有效銜接和集成。但現(xiàn)行智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)大多結(jié)合市政、信息化行業(yè)及水利等角度來限定技術(shù)要求規(guī)范，并沒有從整體角度開展系統(tǒng)化的分析和研究，所以使智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系建設(shè)具有局限性、片面性，仍存在一定的問題，例如：業(yè)務(wù)無法有效融合、未實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享等。在缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及設(shè)計(jì)的情況下，無法統(tǒng)一水務(wù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)質(zhì)量較低，無法進(jìn)行有效傳輸、共享，進(jìn)而阻礙了業(yè)務(wù)的整合，使各類應(yīng)用場景因技術(shù)壁壘而無法融通。

結(jié)合國家水利部、水務(wù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及城市稅務(wù)局信息化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，參考城市市場監(jiān)督管理局域網(wǎng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信息服務(wù)平臺和國家標(biāo)準(zhǔn)全文公開系統(tǒng)搜集的數(shù)據(jù)，可以收集到智慧水務(wù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。其中很多標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已不符合當(dāng)前智慧水利要求形勢和新技術(shù)，過于分散化，急需進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和進(jìn)一步的修訂完善。

2 智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)體系總體框架

建設(shè)智慧水務(wù)的主要目標(biāo)為：基于智慧化的感知、管理與決策，實(shí)現(xiàn)水務(wù)一體化，達(dá)到多方共贏的效果，并促進(jìn)信息共享，促進(jìn)資源利用效率的最大化，在保證智慧水務(wù)建設(shè)與城市整體發(fā)展戰(zhàn)略布局相統(tǒng)一的前提下，對水務(wù)系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行逐步優(yōu)化，從而有效改善民生，提高政府水務(wù)管理決策水平，詳見圖1。

圖1 智慧水務(wù)建設(shè)目標(biāo)

結(jié)合智慧水務(wù)建設(shè)目標(biāo)，應(yīng)將其總體框架劃分為四個層次。

2.1 立體感知層

鑒于水務(wù)管理監(jiān)測范圍廣、對象多，智慧水務(wù)要依托食品智能分析技術(shù)，科學(xué)規(guī)劃和構(gòu)建幾大核心自動感知及監(jiān)控系統(tǒng)，包括：水生態(tài)、供水、水源、排水等，借助立體感知層來自動化、遠(yuǎn)程化的監(jiān)管水務(wù)工程和相關(guān)設(shè)施，達(dá)到協(xié)同監(jiān)督、感控水務(wù)業(yè)務(wù)的目的。在城市水務(wù)監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)，通過立體感知層下的水源監(jiān)控體系，統(tǒng)一調(diào)配水源、再生水及應(yīng)急水源，能夠監(jiān)測小流域、內(nèi)城水系和生態(tài)廊道等處的水流量和水質(zhì)。其中，洪水監(jiān)測系統(tǒng)可以查看城市上蓄、中疏及下排的防洪狀況，為防控格局的及時調(diào)整提供指導(dǎo)；排水監(jiān)控系統(tǒng)由污水收集、處理兩大體系組成；供水監(jiān)控體系包括郊區(qū)、城區(qū)供水監(jiān)控體系，將兩大供水單元進(jìn)行整合，形成立體化的供水格局。

2.2 信息處理層

智慧水務(wù)視頻智能分析技術(shù)的關(guān)鍵在于信息處理層，能夠利用水務(wù)云平臺、云計(jì)算平臺下的決策支持系統(tǒng)、并行水務(wù)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，深度挖掘、分析大量水務(wù)數(shù)據(jù)，發(fā)揮智慧水務(wù)的信息搜集、運(yùn)算、處理等功能。信息處理層中的數(shù)據(jù)處理與存儲依賴于高性能計(jì)算及云存儲，能夠?qū)αⅢw感知層所搜集的多元耦合氣象水文信息進(jìn)行利用，開展大數(shù)據(jù)挖掘運(yùn)算，逐步實(shí)施同化數(shù)據(jù)等操作，綜合性處理、預(yù)測后臺數(shù)據(jù)，推出水務(wù)智能管理預(yù)案，建立水務(wù)數(shù)據(jù)庫、預(yù)案庫等，使水務(wù)數(shù)據(jù)運(yùn)用效率得到顯著提升，避免信息孤島狀況的發(fā)生。信息處理層憑借其強(qiáng)大存儲能力、共享平臺、數(shù)據(jù)倉庫等，有效共享了水務(wù)資源，保證了業(yè)務(wù)處理水平。

2.3 智能應(yīng)用層

智慧水務(wù)框架體系的核心部分為智能應(yīng)用層，其具備自動響應(yīng)、制定事件處理方案兩大功能。首先，開展智慧水務(wù)建設(shè)，設(shè)計(jì)者通常會對不同事件的應(yīng)用模型進(jìn)行組建，設(shè)置事務(wù)預(yù)案，確保智能應(yīng)用層中的自動響應(yīng)裝置可以對達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的事件進(jìn)行感知，進(jìn)而利用云計(jì)算平臺開展自動化分析、處理任務(wù)，給出最優(yōu)的解決方案；其次，智能應(yīng)用層也可以結(jié)合用戶實(shí)際需求，模擬集成到水務(wù)管理信息系統(tǒng)中，對突發(fā)性水安全事故進(jìn)行分布式診斷，參考生態(tài)需水、水量水質(zhì)及水生態(tài)等多方面的狀況制定專業(yè)模型，對水安全事件特征、事故影響范圍和演變規(guī)律進(jìn)行自動分析，借助虛擬現(xiàn)實(shí)及可視化技術(shù)全方位的呈現(xiàn)事故。電子終端可以對預(yù)警信息進(jìn)行發(fā)布，制定出處理方案，輔助水務(wù)管理部門開展決策制定、跟蹤管理工作。

2.4 支撐保障層

智慧水務(wù)的支撐保障層是實(shí)現(xiàn)水務(wù)信息快速并行運(yùn)算、智能信息高效處理的基礎(chǔ)，為城市水務(wù)實(shí)時性管控工作的開展提供了便利，同時還可以為用戶提供接口，大大提升了智慧水務(wù)建設(shè)的管理及組織協(xié)調(diào)效率。

3 智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系構(gòu)建設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系的過程中，應(yīng)深入研究國家、省市新型智慧城市的建設(shè)需求，參考智慧水利標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)水務(wù)感知對象、業(yè)務(wù)類型等，促進(jìn)智慧水務(wù)的業(yè)務(wù)融合、數(shù)據(jù)共享。智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系的基本設(shè)計(jì)思路為根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建原則和要求》，對基于信息服務(wù)序列（對信息進(jìn)行搜集、加工、存儲、訪問、應(yīng)用等）、項(xiàng)目管理序列（項(xiàng)目的立項(xiàng)、建設(shè)、驗(yàn)收及維護(hù)等）分別進(jìn)行構(gòu)建，與國家《水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系表》下的水利信息化內(nèi)容相銜接，結(jié)合城市實(shí)際進(jìn)行調(diào)整，確保標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性、系統(tǒng)性及實(shí)用性。智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系主要涵蓋七大信息化服務(wù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，分別是基礎(chǔ)通用、分類編碼、監(jiān)測感知、傳輸交換、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)治理、應(yīng)用支撐和業(yè)務(wù)應(yīng)用，兩大項(xiàng)目管理階段，包括建設(shè)管理、運(yùn)行維護(hù)。

3.1 基礎(chǔ)通用

智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系中的水利信息化術(shù)語、信息系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)報告、項(xiàng)目建議書及可行性研究報告及智慧城市公共信息及服務(wù)平臺等都屬于基礎(chǔ)通用類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在整個水務(wù)智慧化建設(shè)過程中都發(fā)揮著重要作用。應(yīng)在基礎(chǔ)通用中對智慧水務(wù)的技術(shù)詞匯、屬于及建設(shè)總體要求、建設(shè)導(dǎo)則等進(jìn)行細(xì)化，限定建設(shè)方式、提供服務(wù)，以此來明確智慧水務(wù)概念。

3.2 分類編碼

智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系中分類編碼主要指的是水務(wù)對象分類及編碼標(biāo)準(zhǔn)、水務(wù)信息分類及編碼標(biāo)準(zhǔn)兩大內(nèi)容。其中，前者為建立智慧水務(wù)大數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)，需要針對水務(wù)對象的特點(diǎn)、屬性，統(tǒng)一化地對編碼規(guī)制、水務(wù)編碼進(jìn)行研制，推出編碼總則、編碼規(guī)范等內(nèi)容；后者為智慧水務(wù)業(yè)務(wù)應(yīng)用層功能發(fā)揮的前提，要求統(tǒng)一對水生態(tài)、水資源、水工程進(jìn)行分類及編碼。分類編碼標(biāo)準(zhǔn)可以使智慧水務(wù)信息語義更加清晰化，能夠使數(shù)據(jù)目錄更加規(guī)范化，可為數(shù)據(jù)信息共享提供保障，實(shí)現(xiàn)水務(wù)資產(chǎn)物、碼的一一對應(yīng)。

3.3 監(jiān)測感知

智慧水務(wù)監(jiān)測感知標(biāo)準(zhǔn)指的是為水務(wù)大數(shù)據(jù)物聯(lián)感知站點(diǎn)、監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，需要結(jié)合當(dāng)前水務(wù)工作現(xiàn)狀、監(jiān)測感知現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，對感知點(diǎn)的建設(shè)指南、工程安全監(jiān)測和水質(zhì)等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善，做到統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)，集中監(jiān)測感知站點(diǎn)。具體需要對水務(wù)物聯(lián)感知站點(diǎn)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、水利工程安全監(jiān)測自動化采集標(biāo)準(zhǔn)及污水處理設(shè)施水質(zhì)實(shí)時監(jiān)控技術(shù)導(dǎo)則等內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充。

3.4 傳輸交換

智慧水務(wù)智能感知層的建設(shè)依賴于傳輸交換，主要涵蓋數(shù)據(jù)交換規(guī)約、數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約、水務(wù)數(shù)據(jù)在各類平臺及系統(tǒng)的共享規(guī)約、物聯(lián)感知設(shè)備傳輸規(guī)范等內(nèi)容。要想對數(shù)據(jù)交換過程進(jìn)行規(guī)范，需要對水務(wù)碼應(yīng)用接入標(biāo)準(zhǔn)、感知數(shù)據(jù)傳輸及接入標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善，使水務(wù)對象編碼、場景可以實(shí)現(xiàn)有效接入。

3.5 數(shù)據(jù)資源

智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系中的數(shù)據(jù)資源標(biāo)準(zhǔn)指的是數(shù)據(jù)加工、存儲、治理及服務(wù)等方面的規(guī)范。其中，數(shù)據(jù)存儲涉及基礎(chǔ)庫表結(jié)構(gòu)規(guī)范、元數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、監(jiān)測庫表結(jié)構(gòu)規(guī)范等內(nèi)容，通過對數(shù)據(jù)庫的庫表結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)標(biāo)識、數(shù)據(jù)庫建設(shè)及管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一，能夠促進(jìn)數(shù)據(jù)共享；數(shù)據(jù)治理標(biāo)準(zhǔn)要求對數(shù)據(jù)的匯集、治理、管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定，使數(shù)據(jù)治理環(huán)節(jié)、平臺應(yīng)用工具等進(jìn)行規(guī)范，發(fā)揮各類數(shù)據(jù)的價值和作用。

3.6 應(yīng)用支撐

智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系中的應(yīng)用支撐標(biāo)準(zhǔn)能夠?qū)ζ脚_技術(shù)規(guī)范進(jìn)行規(guī)定，需要對綜合監(jiān)測平臺、接入認(rèn)證規(guī)范、服務(wù)設(shè)計(jì)規(guī)范、建設(shè)基本要求等多方面的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充，明確應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)指南、圖示表達(dá)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，依靠智慧水務(wù)應(yīng)用圖示表達(dá)、系統(tǒng)建設(shè)指南和水務(wù)食品監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范來促進(jìn)業(yè)務(wù)協(xié)同。

3.7 業(yè)務(wù)應(yīng)用

業(yè)務(wù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)包括信息產(chǎn)品服務(wù)規(guī)范、圖示表達(dá)規(guī)范兩大內(nèi)容，前者需要規(guī)范水務(wù)基礎(chǔ)信息、空間要素及監(jiān)測分析等信息化圖示，對系統(tǒng)建設(shè)風(fēng)格、控件模式進(jìn)行限定，保證智慧水務(wù)信息化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和語義的統(tǒng)一性；后者應(yīng)規(guī)范不同種類水務(wù)信息產(chǎn)品的服務(wù)類型、管理標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)注冊及服務(wù)形式等內(nèi)容，明確標(biāo)準(zhǔn)化組件，助力智慧水務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建。

3.8 建設(shè)管理

智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系中的建設(shè)管理包括發(fā)展目標(biāo)、總體框架、基本原則等內(nèi)容，需要對建設(shè)過程中的具體模式、任務(wù)、要求、責(zé)任分工等進(jìn)行細(xì)化，并明確項(xiàng)目前期、中期和后期的建設(shè)技術(shù)規(guī)范，對各類系統(tǒng)的高質(zhì)量建設(shè)提供可行性較強(qiáng)的規(guī)范指引，將全市所有智慧水務(wù)項(xiàng)目進(jìn)行整合，保證水務(wù)業(yè)務(wù)間的有效聯(lián)通和協(xié)同。

3.9 運(yùn)行維護(hù)

運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)主要指的是針對智慧水務(wù)建設(shè)過程中和后期不同設(shè)施、業(yè)務(wù)正常運(yùn)行和開展所需的運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行和維護(hù)具有重要意義，能夠有效解決運(yùn)行資源利用率不高、業(yè)務(wù)效率低等問題。運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)需要對音視頻會議、工程養(yǎng)護(hù)、網(wǎng)絡(luò)安全及感知運(yùn)維等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行補(bǔ)充，規(guī)定出水務(wù)網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)及運(yùn)營實(shí)施規(guī)范、水務(wù)物聯(lián)感知運(yùn)維管理導(dǎo)則、水利工程巡檢標(biāo)準(zhǔn)等具體標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，程序化、規(guī)范化的落實(shí)各項(xiàng)水務(wù)監(jiān)管工作。

4 結(jié)語

智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系是整合水務(wù)資源、共享數(shù)據(jù)的關(guān)鍵，結(jié)合國標(biāo)、行標(biāo)和城市水務(wù)需求，設(shè)計(jì)完善的智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，能夠更好地指導(dǎo)智慧水務(wù)管理平臺的構(gòu)建，為預(yù)測預(yù)報、工程調(diào)度、決策指揮提供有力支撐，促使傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)決策向科學(xué)決策轉(zhuǎn)變，形成“用數(shù)據(jù)管理、用模型決策”的工作機(jī)制，推進(jìn)智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)進(jìn)程，支撐水務(wù)治理體系和城市治理能力現(xiàn)代化，為相關(guān)智慧水務(wù)、智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的開展提供可靠、真實(shí)的參考。