佟保根，梁禮永

（徐州市銅山區(qū)水務(wù)局，江蘇  徐州   221100）

摘  要：近年來水利部積極推進(jìn)行業(yè)智慧建設(shè)，部分智慧水利試點(diǎn)工作已初見成效。徐州市銅山區(qū)水務(wù)局從2016年起，就已開展了水利信息化的建設(shè)。到2020年初，經(jīng)過“智慧水利”一期建設(shè)，徐州市銅山區(qū)已具備良好的信息化基礎(chǔ)，開發(fā)了防汛防旱綜合服務(wù)系統(tǒng)、水利工程管理系統(tǒng)、供排水管理系統(tǒng)、河長(zhǎng)制管理系統(tǒng)等各大業(yè)務(wù)系統(tǒng)。但是一期系統(tǒng)建設(shè)仍存在業(yè)務(wù)應(yīng)用的協(xié)同能力與智慧化水平不足以及信息資源整合不夠深入等問題。為此，徐州市銅山區(qū)智慧水務(wù)綜合管理平臺(tái)建設(shè)了兩大中臺(tái)，三個(gè)業(yè)務(wù)模塊以及水利大腦，并研究了AI算法在水務(wù)活動(dòng)中的具體使用。綜合管理平臺(tái)的研究實(shí)現(xiàn)了水務(wù)系統(tǒng)從離散化與信息化到集成化與智慧化的轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞：智慧水務(wù)；綜合管理；研究應(yīng)用

1. 引言

智慧水利是水利信息化發(fā)展的新階段。具體指水利活動(dòng)利用新一代信息技術(shù)，如大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等，實(shí)現(xiàn)對(duì)水利活動(dòng)的全面感知、互聯(lián)互通、科學(xué)決策、智能應(yīng)用以及泛在服務(wù)^[1]。2018年11月，水利部提出新時(shí)期水利工作的總思路和總基調(diào)是“水利工程補(bǔ)短板、水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管”。在水利部的積極推進(jìn)下，各流域機(jī)構(gòu)與地方水利部門陸續(xù)開展了試點(diǎn)性的智慧水利建設(shè)。江蘇省水利廳完成了機(jī)關(guān)內(nèi)網(wǎng)資源整合，并構(gòu)建了基于統(tǒng)一門戶系統(tǒng)與水利資源目錄服務(wù)的水里云服務(wù)中心[2,3]。上海市水務(wù)局構(gòu)建了覆蓋全市的雨情自動(dòng)測(cè)報(bào)、積水自動(dòng)監(jiān)測(cè)采集網(wǎng)，與氣象、市政、公安、交通、環(huán)保等部門形成防汛防臺(tái)應(yīng)急指揮聯(lián)動(dòng)調(diào)度。

徐州市銅山區(qū)歷來十分重視水利信息化的建設(shè)。自2016年起，銅山區(qū)全面開展智慧水利建設(shè)工作，完成了前端感知設(shè)備、水務(wù)專網(wǎng)、相關(guān)水務(wù)數(shù)據(jù)庫以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)。經(jīng)過兩年多的建設(shè)，銅山區(qū)水務(wù)局共建立建成418個(gè)視頻監(jiān)控站點(diǎn)、158處自動(dòng)雨情監(jiān)測(cè)站、108處自動(dòng)水位監(jiān)測(cè)站、105處預(yù)警廣播、7處自動(dòng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)站與8處自動(dòng)控制閘門，同時(shí)，建設(shè)了防汛防旱綜合服務(wù)系統(tǒng)、水利工程管理系統(tǒng)、供排水管理系統(tǒng)、河長(zhǎng)制管理系統(tǒng)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)以及相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫。銅山區(qū)水利業(yè)務(wù)在信息互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)采集與視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)資源管理、業(yè)務(wù)應(yīng)用等各方面均有成效。

經(jīng)過兩年的信息化業(yè)務(wù)系統(tǒng)的使用，水務(wù)工作的便捷性與工作效率都得到了極大的提升。但是隨著對(duì)智慧水利的不斷探索與深入思考，銅山區(qū)水務(wù)局明確了當(dāng)前銅山區(qū)智慧水利建設(shè)中存在以下問題亟待進(jìn)一步解決。

1. 數(shù)據(jù)缺乏治理，整合深度不足。雖然針對(duì)業(yè)務(wù)需求，建立了各類水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和主題數(shù)據(jù)庫，并建設(shè)數(shù)據(jù)共享交換平臺(tái)。但隨著前端監(jiān)測(cè)手段的日益豐富，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的日益增多，大數(shù)據(jù)環(huán)境下的數(shù)據(jù)治理與數(shù)據(jù)組織缺乏有效的技術(shù)手段，導(dǎo)致數(shù)據(jù)對(duì)業(yè)務(wù)的支撐能力下降。

2. 業(yè)務(wù)系統(tǒng)獨(dú)立，協(xié)同能力不足。已建業(yè)務(wù)系統(tǒng)雖然基于統(tǒng)一的應(yīng)用支撐平臺(tái)以及數(shù)據(jù)資源平臺(tái)，但各業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的協(xié)同能力較差，難以充分發(fā)揮信息化促進(jìn)業(yè)務(wù)水利及業(yè)務(wù)效率的能力。

3. 業(yè)務(wù)功能的智能化服務(wù)不足。目前業(yè)務(wù)系統(tǒng)中大量應(yīng)用仍然停留在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)查詢的功能層面，對(duì)信息資源的深度挖掘以及對(duì)業(yè)務(wù)的智能決策輔助不足，尚不能完全滿足各類主題會(huì)商決策所需的全面信息服務(wù)。

因此，針對(duì)上述現(xiàn)象以及存在的問題，銅山區(qū)水務(wù)局在已有信息化業(yè)務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，研究并建設(shè)了智慧水務(wù)綜合管理平臺(tái)。

2. 總體思路

2.1  設(shè)計(jì)思路

為了提高數(shù)據(jù)治理能力，平臺(tái)應(yīng)充分考慮水務(wù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)來源與數(shù)據(jù)形式，設(shè)計(jì)建設(shè)水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫。在水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步集成整合銅山區(qū)本級(jí)數(shù)據(jù)資源，以水資源、水政、水工程管理業(yè)務(wù)需求驅(qū)動(dòng)水務(wù)數(shù)據(jù)治理。此外，形成高質(zhì)量的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，對(duì)省市鄉(xiāng)村水利部門和其他委辦數(shù)據(jù)提供統(tǒng)一的傳輸接口與數(shù)據(jù)共享服務(wù)。

針對(duì)業(yè)務(wù)應(yīng)用協(xié)同能力不足的問題，平臺(tái)通過對(duì)已有和將建業(yè)務(wù)功能的深入分析，提取出各個(gè)業(yè)務(wù)服務(wù)中通用的、可共享的基礎(chǔ)能力和業(yè)務(wù)模塊，如GIS引擎、權(quán)限管理等，作為公共基礎(chǔ)組件。以公共基礎(chǔ)組件為基礎(chǔ)，建設(shè)業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)，所有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)將基于水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫與業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)建設(shè)，提高業(yè)務(wù)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)互通、協(xié)同工作的能力。

針對(duì)智能化服務(wù)不足的問題，首先分析智能化服務(wù)的需求場(chǎng)景，如水務(wù)違法行為識(shí)別，智能調(diào)度與輔助決策等。其次，基于業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)設(shè)計(jì)模型存儲(chǔ)與智能調(diào)度服務(wù)，系統(tǒng)可根據(jù)需求與當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)模型及其所需資源進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整、調(diào)度，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的充分利用。

2.2  集成整合方案

數(shù)據(jù)應(yīng)用的集成整合包括已建應(yīng)用與數(shù)據(jù)的接入和新建應(yīng)用及數(shù)據(jù)的接入，并通過集成整合框架完成。新建應(yīng)用按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行建設(shè)，并與已建應(yīng)用一樣，以微服務(wù)的方式注冊(cè)到應(yīng)用發(fā)布平臺(tái)中；新建數(shù)據(jù)與已建數(shù)據(jù)通過水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫進(jìn)行統(tǒng)一匯聚、存儲(chǔ)和分析利用。集成整合框架如圖1所示。

1.基礎(chǔ)設(shè)施集成

智慧水務(wù)綜合管理平臺(tái)部署在水務(wù)局機(jī)房云平臺(tái)上，共享和利用水務(wù)局其他已建項(xiàng)目建設(shè)的計(jì)算和存儲(chǔ)資源。平臺(tái)支持云計(jì)算環(huán)境下的動(dòng)態(tài)部署方式，可通過應(yīng)用支撐平臺(tái)的基礎(chǔ)云管理能力按需配置和調(diào)度云基礎(chǔ)設(shè)施資源，實(shí)現(xiàn)資源的有效利用，保障服務(wù)的安全性和高可用。

2.空間數(shù)據(jù)集成

平臺(tái)采集的水務(wù)空間專題圖層信息，包括如河流、水閘、水庫、取水井等地理信息，按照統(tǒng)一格式、坐標(biāo)系等要求進(jìn)行加工處理后，完成水利專題數(shù)據(jù)與水利公共基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的融合，基于統(tǒng)一的GIS引擎發(fā)布地圖服務(wù)。

3.數(shù)據(jù)資源集成

智慧水務(wù)綜合管理平臺(tái)相關(guān)數(shù)據(jù)包含新建應(yīng)用數(shù)據(jù)、已建應(yīng)用數(shù)據(jù)、省市水利條線共享數(shù)據(jù)等。新建應(yīng)用數(shù)據(jù)按照水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫制定的數(shù)據(jù)管理規(guī)范和技術(shù)要求進(jìn)行數(shù)據(jù)資源的注冊(cè)和發(fā)布，生成數(shù)據(jù)資源目錄，并對(duì)外提供數(shù)據(jù)檢索和共享服務(wù)；已建應(yīng)用數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)離線批量同步方式，將歷史或新增數(shù)據(jù)整合到水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫中，并按要求完成數(shù)據(jù)資源的注冊(cè)和發(fā)布；對(duì)省市水利業(yè)務(wù)條線共享的數(shù)據(jù)，可根據(jù)實(shí)際情況實(shí)施數(shù)據(jù)集成。

4.應(yīng)用系統(tǒng)集成

新建應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)一按照技術(shù)開發(fā)規(guī)范、服務(wù)集成規(guī)范、數(shù)據(jù)共享規(guī)范和交互設(shè)計(jì)規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，基于微服務(wù)架構(gòu)，將系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)注冊(cè)發(fā)布為統(tǒng)一應(yīng)用服務(wù)，供其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)共享；對(duì)已建系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際情況開展系統(tǒng)上云遷移或功能模塊的集成整合，可通過微服務(wù)封裝方式進(jìn)行服務(wù)發(fā)布和共享。

5.統(tǒng)一門戶集成

通過統(tǒng)一門戶建設(shè)，整合水利互聯(lián)網(wǎng)、水利專網(wǎng)和移動(dòng)端訪問入口，并完成用戶體系和權(quán)限認(rèn)證的整合改造，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一用戶和單點(diǎn)登錄管理。

 2.3 總體框架

在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與現(xiàn)有安全體系的指導(dǎo)下建設(shè)綜合管理平臺(tái)，平臺(tái)主要包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與業(yè)務(wù)應(yīng)用四個(gè)部分，分別對(duì)應(yīng)前端感知、基礎(chǔ)運(yùn)行、水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫、業(yè)務(wù)支撐與應(yīng)用服務(wù)五個(gè)體系。系統(tǒng)總體框架如圖2所示。

1. 前端感知體系

   前端感知體系由一系列的采集信息的設(shè)備組成，包括記錄儀，監(jiān)測(cè)站，監(jiān)控器等。在一期建設(shè)的基礎(chǔ)上，根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求，適當(dāng)增加視頻監(jiān)控點(diǎn)以及移動(dòng)采集設(shè)備。

1.基礎(chǔ)運(yùn)行環(huán)境

系統(tǒng)平臺(tái)主要依托水務(wù)局機(jī)房的網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算和存儲(chǔ)資源，支持彈性擴(kuò)容，主要提供系統(tǒng)的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、安全等基礎(chǔ)保障。

2.水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫

建設(shè)水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫，整合水務(wù)局內(nèi)部和外部共享數(shù)據(jù)，形成按業(yè)務(wù)過程、公共基礎(chǔ)和主題應(yīng)用分層建立的水務(wù)大數(shù)據(jù)資源體系，編制統(tǒng)一數(shù)據(jù)資源目錄，發(fā)布統(tǒng)一數(shù)據(jù)共享交換服務(wù)，逐步建立形成水務(wù)大數(shù)據(jù)開發(fā)能力和水務(wù)數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理能力。

3.應(yīng)用支撐平臺(tái)

應(yīng)用支撐平臺(tái)是智慧水務(wù)綜合管理平臺(tái)的公共能力聚集平臺(tái)和智慧使能平臺(tái)，在公共支撐能力基礎(chǔ)上，建立滿足水務(wù)業(yè)務(wù)應(yīng)用需求的公共基礎(chǔ)服務(wù)，包含統(tǒng)一地圖、統(tǒng)一用戶、統(tǒng)一視頻、統(tǒng)一模型、統(tǒng)一服務(wù)等水利應(yīng)用公共支撐服務(wù)，視頻圖像分析等人工智能應(yīng)用支持服務(wù)，未來可進(jìn)一步擴(kuò)展水利專業(yè)模型、大數(shù)據(jù)模型、機(jī)器智能、知識(shí)圖譜等智能支撐能力。

4.應(yīng)用服務(wù)體系

應(yīng)用服務(wù)體系面向水資源管理、水政監(jiān)察、水工程管理等業(yè)務(wù)，以豐富、靈活的界面設(shè)計(jì)和應(yīng)用組裝能力，構(gòu)建滿足業(yè)務(wù)部門和社會(huì)公眾需求的業(yè)務(wù)應(yīng)用，提供水利大腦、水資源管理應(yīng)用、水政監(jiān)察應(yīng)用、水工程管理應(yīng)用和移動(dòng)應(yīng)用等服務(wù)。

5.標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系

編制和完善水務(wù)數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)協(xié)同的相關(guān)管理和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在建設(shè)運(yùn)行過程中加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的實(shí)施評(píng)估，及時(shí)組織修訂完善，推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范全面貫徹落實(shí)。

6.安全保障體系

基于水務(wù)局已建的安全保障體系，為智慧水務(wù)綜合管理平臺(tái)提供基礎(chǔ)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等方面的安全防護(hù)，按照等保要求，強(qiáng)化用戶授權(quán)、認(rèn)證、審計(jì)管理，防范數(shù)據(jù)遺失和泄露風(fēng)險(xiǎn)，全面保障平臺(tái)及應(yīng)用安全。

3. 具體實(shí)施

平臺(tái)通過水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫集成整合已有數(shù)據(jù)與新建數(shù)據(jù)，通過應(yīng)用中臺(tái)提供業(yè)務(wù)支撐、業(yè)務(wù)集成與業(yè)務(wù)協(xié)同的功能。在此基礎(chǔ)上，平臺(tái)集成了具體的業(yè)務(wù)應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)水務(wù)工作的信息化與智能化。最后，水利大腦充分結(jié)合建設(shè)應(yīng)用與數(shù)據(jù)，提供統(tǒng)計(jì)信息的實(shí)時(shí)展示與智慧管理的功能。

3.1 水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫

水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)的目的是提高水務(wù)數(shù)據(jù)治理與整合能力，以及對(duì)業(yè)務(wù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)支撐能力，因此，水務(wù)數(shù)據(jù)倉庫在建設(shè)時(shí)，應(yīng)包括數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)計(jì)算以及數(shù)據(jù)管理四個(gè)功能模塊。

數(shù)據(jù)集成模塊負(fù)責(zé)將銅山區(qū)河長(zhǎng)制平臺(tái)、水庫管理信息化系統(tǒng)、水資源系統(tǒng)等共享數(shù)據(jù)集成到中臺(tái)數(shù)據(jù)庫中，支持CSV數(shù)據(jù)上傳、庫表導(dǎo)入以及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的文件形式上傳等方式。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算引擎負(fù)責(zé)具體異構(gòu)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理的實(shí)現(xiàn)，以及通過編寫SQL方式實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的分析             和處理。水務(wù)數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理通過提供友好使用的、靈活控制的資源目錄實(shí)現(xiàn)水利數(shù)據(jù)資源目錄的動(dòng)態(tài)可視化管理，同時(shí)允許用戶創(chuàng)建周期性調(diào)度數(shù)據(jù)的計(jì)劃，并針對(duì)數(shù)據(jù)接入、清洗、治理與服務(wù)，提供了相應(yīng)的可視化功能，動(dòng)態(tài)展現(xiàn)整體或局部數(shù)據(jù)資源量、數(shù)據(jù)變化情況、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)情況、數(shù)據(jù)質(zhì)量狀況等信息。

3.2 應(yīng)用中臺(tái)

應(yīng)用中臺(tái)即業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)，是在原有的業(yè)務(wù)綜合管理平臺(tái)的基礎(chǔ)上，對(duì)業(yè)務(wù)需求不斷分析，將業(yè)務(wù)模塊分解成原子模塊，并提煉出的公共的、基礎(chǔ)的應(yīng)用模塊， 以服務(wù)的形式對(duì)外發(fā)布，提高業(yè)務(wù)模塊的復(fù)用性以及業(yè)務(wù)間的協(xié)同能力。

通過分析，應(yīng)用中臺(tái)主要包含統(tǒng)一地圖管理、統(tǒng)一用戶管理、統(tǒng)一模型管理、統(tǒng)一視頻匯聚和統(tǒng)一服務(wù)管理等。統(tǒng)一地圖管理整合銅山區(qū)河湖、水資源、水政、水工程等業(yè)務(wù)相關(guān)的水利空間數(shù)據(jù)，為各業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)的GIS引擎與地圖服務(wù)。統(tǒng)一用戶管理在現(xiàn)有身份認(rèn)證系統(tǒng)基礎(chǔ)上，建立銅山區(qū)水利統(tǒng)一的用戶管理體系，包含部門管理、崗位管理、人員管理、角色管理和登錄驗(yàn)證等功能。統(tǒng)一模型管理負(fù)責(zé)各類算法模型的集中整合管理，包括模型注冊(cè)、計(jì)算模塊注冊(cè)、資源注冊(cè)等。統(tǒng)一視頻匯聚整合不同時(shí)期建設(shè)的視頻信息以及外部接入共享的視頻信息，提供統(tǒng)一的視頻流接入和分發(fā)服務(wù)。統(tǒng)一服務(wù)管理提供業(yè)務(wù)服務(wù)注冊(cè)、發(fā)布、監(jiān)控、日志、認(rèn)證等功能。

3.3業(yè)務(wù)應(yīng)用

銅山區(qū)智慧水務(wù)綜合管理平臺(tái)采用微服務(wù)架構(gòu)的模式進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，以先進(jìn)的技術(shù)架構(gòu)降低各業(yè)務(wù)組件和功能模塊間耦合的復(fù)雜度，充分調(diào)度和利用云計(jì)算資源能力，確保平臺(tái)運(yùn)行的安全、穩(wěn)定、高效、順暢。

3.3.1 水資源管理

水資源管理系統(tǒng)基于一期工程的基礎(chǔ)，進(jìn)一步完善水資源數(shù)據(jù)庫以及相應(yīng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用。

1.水資源數(shù)據(jù)庫

水資源數(shù)據(jù)庫包含與取水、地下水相關(guān)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息，水資源業(yè)務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息、與取水用戶、取水工程相關(guān)的基礎(chǔ)信息，與電子地圖相關(guān)如行政區(qū)劃、取水口分布、監(jiān)測(cè)井分布等相關(guān)的空間信息等，對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫（實(shí)時(shí)庫）、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫（業(yè)務(wù)庫）、基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫（基礎(chǔ)庫）、空間數(shù)據(jù)庫。

2.業(yè)務(wù)應(yīng)用

業(yè)務(wù)應(yīng)用包含“四個(gè)一”管理、年度用水計(jì)劃管理、水資源費(fèi)征收與水資源報(bào)表等功能?！八膫€(gè)一”管理包含日常管理與監(jiān)督管理兩大模塊。日常管理負(fù)責(zé)取水戶的基本資料管理、取水許可證辦理自動(dòng)提醒、臺(tái)賬管理。監(jiān)督管理負(fù)責(zé)定期對(duì)取水企業(yè)計(jì)量設(shè)施運(yùn)行、臺(tái)賬記錄、用水管理等工作進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)分析的功能。年度用水計(jì)劃管理提供取水戶用水計(jì)劃申報(bào)、主管單位取用水審核與考核功能。水資源費(fèi)征收負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)取水戶取用水量并征收相應(yīng)的繳納金額。水資源報(bào)表提供數(shù)據(jù)自動(dòng)匯總計(jì)算以及水資源報(bào)表的編制、查詢、修改與發(fā)布功能，并提供報(bào)表模板管理功能，豐富報(bào)表樣式。

3.3.2 水利工程管理

水利工程管理系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)對(duì)水利工程的監(jiān)測(cè)、信息管理、管護(hù)巡查等，包含PC端應(yīng)用和移動(dòng)端應(yīng)用。

1.PC端應(yīng)用

PC端應(yīng)用包含實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息、水利工程基本信息、視頻監(jiān)控、長(zhǎng)效管護(hù)巡查、統(tǒng)計(jì)分析五大模塊。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊滿足工程信息與實(shí)時(shí)運(yùn)行情況的查看，并發(fā)出調(diào)整、調(diào)度指令更改運(yùn)行狀態(tài)。水利工程基本信息為工作人員提供水利工程的基礎(chǔ)信息查詢和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)服務(wù)，包括工程外景照片、多媒體資料、設(shè)計(jì)圖紙、工程結(jié)構(gòu)示意圖、技術(shù)參數(shù)等，并在地圖上展示工程的具體分布情況。視頻監(jiān)控模塊為已授權(quán)用戶提供工程實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且可以控制攝像頭等設(shè)備，了解關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。長(zhǎng)效管護(hù)巡查模塊包含巡檢、設(shè)施養(yǎng)護(hù)維修、災(zāi)情險(xiǎn)情數(shù)據(jù)上報(bào)與管理、險(xiǎn)工險(xiǎn)段地圖標(biāo)繪處理等功能。統(tǒng)計(jì)分析則提供針對(duì)長(zhǎng)效管護(hù)巡查記錄、工單、故障記錄等項(xiàng)目信息的統(tǒng)計(jì)分析，查詢結(jié)果以數(shù)據(jù)報(bào)表、柱狀圖、餅圖等多種方式進(jìn)行報(bào)表的統(tǒng)計(jì)分析，并提供報(bào)表的輸出打印功能。

2.移動(dòng)端應(yīng)用

移動(dòng)端應(yīng)用針對(duì)水利工程長(zhǎng)效管護(hù)巡查配套使用，包含日常巡檢、計(jì)劃巡檢、巡檢結(jié)果上報(bào)、養(yǎng)護(hù)維修上報(bào)、災(zāi)情險(xiǎn)情數(shù)據(jù)上報(bào)等。

3.3.3 水政執(zhí)法管理

水政執(zhí)法管理系統(tǒng)主要包含執(zhí)法監(jiān)視、執(zhí)法活動(dòng)、執(zhí)法能力、執(zhí)法管理與指揮調(diào)度等功能。

執(zhí)法監(jiān)視通過前端監(jiān)控站點(diǎn)結(jié)合AI算法識(shí)別以及執(zhí)法記錄儀和巡查APP實(shí)時(shí)信息，實(shí)現(xiàn)違法行為的識(shí)別與上報(bào)。執(zhí)法活動(dòng)模塊負(fù)責(zé)執(zhí)法巡查案件的上報(bào)與受理。執(zhí)法能力則是負(fù)責(zé)對(duì)執(zhí)法相關(guān)的人員、裝備等的管理。執(zhí)法管理則是對(duì)執(zhí)法案件、制度建設(shè)等進(jìn)行管理。調(diào)度指揮則是基于地圖服務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)法人員、裝備的實(shí)時(shí)指揮調(diào)度。

3.4 水利大腦

水利大腦基于數(shù)據(jù)中臺(tái)和應(yīng)用中臺(tái)，匯聚水資源、水利工程、水政系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)施多源數(shù)據(jù)的深度治理與分析，強(qiáng)化云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、GIS等技術(shù)和業(yè)務(wù)的融合應(yīng)用。

水利大腦具有基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)展示功能，包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果、數(shù)據(jù)分布情況、業(yè)務(wù)預(yù)警與超期的信息展示等，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)間數(shù)據(jù)充分共享和高效協(xié)同，并能夠根據(jù)個(gè)性化的業(yè)務(wù)需求持續(xù)擴(kuò)展豐富主題內(nèi)容。水利大腦同時(shí)也接入了視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，包括監(jiān)控分布、監(jiān)控信息以及違法行為智能分析功能，在此基礎(chǔ)上，提供了違法事件警報(bào)功能。此外，緊情發(fā)生時(shí)，水利大腦也會(huì)主動(dòng)發(fā)出警報(bào)，并提供實(shí)時(shí)指揮調(diào)度與決策的功能。因而不斷提升水利綜合管理、決策分析和主動(dòng)服務(wù)的科學(xué)化、精細(xì)化和智能化水平。 

4. 總結(jié)

徐州市銅山區(qū)水務(wù)信息管理綜合平臺(tái)的研究與開發(fā)，首先提供了一套集成整合的框架，不僅實(shí)現(xiàn)了已建業(yè)務(wù)的集成，還具有良好的可擴(kuò)展性；其次通過應(yīng)用中臺(tái)，降低了業(yè)務(wù)間的耦合，避免了功能模塊的重復(fù)開發(fā)；還通過數(shù)據(jù)中臺(tái)實(shí)現(xiàn)了多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的深度整合，并且完善了水資源管理系統(tǒng)、新建水利工程管理系統(tǒng)與水政執(zhí)法管理系統(tǒng)，豐富了銅山水務(wù)信息化系統(tǒng)內(nèi)容；最后將AI算法引入到智能監(jiān)測(cè)中，實(shí)現(xiàn)了從水務(wù)信息化到水利智慧化的轉(zhuǎn)變。

參考文獻(xiàn)

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3. 許國艷, 高祥濤, 司存友, 等. 基于水利云的江蘇省水利信息資源整合共享研究[J]. 水利信息化, 2017, (6): 37-40.

作者簡(jiǎn)介：佟保根（1966—）正高級(jí)工程師，碩士研究生，從事水務(wù)科技網(wǎng)絡(luò)安全信息化工作。E-mail:t8388@126.com  電話：13815308388