1水务信息化发展现状1.1发展背景随着数据分析与应用在水务行业的渗透与发展, 数字信息技术对水务行业的影响日趋显著, 利用自控、感知、智能等技术手段提升城市水系统管理水平备受关注。从以水利工程建设与管理为代表的水量管理，逐步发展到以水质、水量、水效率、水安全为代表的全方位管理，水务管理复杂程度明显提高[1-2]。水务信息化技术为水资源管理提供了有效手段[3-5]，并以可靠的技术决策和妥善的运营模式，为城市的水系统管理运营提供新思路和新方法，已逐渐成为我国水务行业创新和发展的趋势。以深圳市龙岗区为例，以建设“智慧龙岗”为前提，探索与建设“龙岗区智慧水系统”相适应的水务信息化管理模式，针对深圳市龙岗区水务行业政策和技术应用现状，研究并提出包括数据采集、风险评估等方面在内的水务信息化建设方案，以促进深圳市水务行业“智能化”“数字化”“便捷化”发展，加快推进实现建设“智慧城市”这一目标。1.2发展现状深圳市龙岗区水务信息化程度较高，水务信息化系统包括网上业务办理系统，业务系统数据库，虚拟化存储平台，污染源在线监测系统，综合电子办公系统，三防会议远程协商系统，公众服务平台，水库、河道视频监控平台，视频分发平台，智慧化的环保水务业务系统，龙岗区地面坍塌防治管理系统（一期）应急管理系统，龙岗区环境监察移动执法系统，河道隐患排查 GIS 信息管理系统，龙岗区河道及内涝点汛情监测系统。1.3存在的问题（1）整体规划滞后，分散建设，资源未有效整合。龙岗区环保水务局已进行了部分的信息化建设，积累了丰富的数据资源和软硬件资源，但由于缺乏统一的规划，存在建设分散、内容重复或者交叉，标准、数据规范不统一、应用系统协同工作水平和信息资源开发利用程度不高等问题，需要统一规划、统筹建设，水务的数据资源、视频资源、网络资源和应用系统等资源整合和综合利用水平需要提高。（2）业务管理与决策能力有限，缺乏技术支撑。已建系统便捷高效的信息共享交换机制尚不成熟，业务管理系统综合支撑能力有限，水政执法、水资源及环水业务系统迫切需要建设，已建业务系统大部分处在简单的信息查询和管理阶段，具有模型支撑的预警预报和决策支持功能尚待开发。（3）水务设备不完善，设施维护成本高。主要的排水附属设施老旧，监测监控设施不足，无法实时、准确掌握排水管网运行状态。目前仍主要依靠人工值守、手动操作，尚未建立在线监控和远程控制系统，人员成本高，维护效率低。须对泵站、河闸进行数字化改造，实现运行状态的在线监控，实现泵站无人值守、自动化管理，降低运营维护成本，提升监管效率。（4）缺少统一的水务信息资源大数据支撑平台。作为智慧城市的重要部分，智慧水务建设是一项综合性、系统性的工程，所应用开发语言和框架各不相同，相互之间的交互关系也较为复杂。然而，这种传统的信息系统仅是面向某一个特定的业务领域的，各个功能面向同一个目标，从架构上、数据类型上都具有同构设计的基础，多采用整体型架构。此外，面对高速增长的业务，集中式存储往往容易成为瓶颈、故障点，具有效率低下、难以扩展、性价比低等缺点。要解决如此复杂的系统建设与运维、大数据存储与管理以及信息安全等难题，还缺少一个高可靠、高性能的水务信息资源大数据支撑平台。2水务信息化建设方案2.1智慧水务建设模式深圳市龙岗水务信息化发展现状和智慧水务建设借鉴国内外先进经验，总结出“一体两翼”的智慧水务建设模式。以“智慧水务平台”为“一体”，以“一张网”与“一集群”为“两翼”，构建智慧水务总体框架体系。其中“一张网”为智能感知网，“一集群”为水务应用集群。通过智慧水务平台，打通智慧水务与智慧城市的连接，实现智慧水务与智慧城市的互融互通、贯穿应用，从智慧城市层级获取智慧水务的资源支持，从智慧水务向智慧城市提供智慧化支撑服务，最大限度发挥智慧水务效能。（1）智能感知网的建设。建设智能感知网需要在规范标准的数据采集及通讯协议的基础上，建设物联网感知工程，实现水务信息的全面感知；建设信息传输网络工程，实现与各行业信息的全面互联。同时借助无线网络、物联网等信息技术，部署打通监测、服务、治理一条线的感知物联网。升级建设3类网络，一是优化水务运作基本需求和监管需要的内联网；二是用于对接智慧城市，与其他部门进行数据交换、信息资源共享的专用网络；三是承载水务信息服务、数据开放等业务的公共网。（2）建设智慧水务平台一体。通过打造智慧水务平台，实现各类信息资源的汇聚、展示、管理、融合和共享。提供统一的 IT 基础环境和数据支撑服务，支撑各类水务、生态环保应用系统，为水务监管和社会化服务等提供数据开放和数据共享服务。智慧水务平台主要由基础支撑平台系统、空间信息系统、动态信息系统、公共信息系统、数据共享交换系统5类系统组成。基于智慧水务平台，集成各类业务应用信息系统，形成以事件、分析、预警、全局调度为核心的智慧水务资源信息中心。（3）集成水务应用技术。充分利用平台提供的资源信息，对水务进行精细化管理。集群系统以水务应用专题为划分，面向智慧水务应用，以产业链业务为指导，应用专题可分为智慧管网、智慧河道、智慧排水等。对于各水务专题，实现从数据到功能的全面资源共享和应用集成，高度集成水务应用系统，整合管理系统，提升组件复用率，提高系统效率，增加效能。同时提升智能分析，在正常水务监管的同时，大幅提升数据分析与决策应用，充分挖掘数据价值，增强数据利用，提供优质服务。通过各类水务专题的灵活拓展，形成智慧水务应用整体，构成水务应用集群。（4）实现智慧城市的交互。城市水务与民生息息相关，智慧水务是智慧城市的重要组成部分。通过智慧水务平台，实现智慧水务与智慧城市的对接。一方面，智慧城市向智慧水务提供信息资源，打通不同行业、不同部门系统间的壁垒，实现跨专业信息资源与水务信息的交互与共享，便于智慧水务将信息与自身数据进行融合、处理、分析。另一方面，水务信息深入民生基层的特性，注定了水务服务渗透社会服务的方方面面，因此，结合智慧城市提供的多元化信息资源结构，通过数据分析与挖掘，智慧水务大幅拓展服务范围，实现支撑社会管理的职能，联动消防部门、安监部门、公安部门等政府机构，对安全底图隐患监管、应急情况紧急联动等提供有力支持。通过智慧水务与智慧城市的深度交融，智慧水务带动的行业变革推动了城市经济发展模式的进步。水务行业的智慧化变革，完善了水务产业链格局，拉动了新兴产业的发展，在智能设备、系统建设、系统集成、增值服务打开了新的市场。2.2智慧水务建设思路智慧水务行业突破了传统管理格局，纳入由技术革新带来的智能设备，重新构建了以“水资源保障”“水环境治理”“水生态保护”“水设施维护”为核心的新的管理体系，将湖泊河道治理、污泥处置、中水回用、海水淡化和海绵城市建设等业务纳入智慧水务中。智慧水务建设框架结构如图1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.03.023.F001图1智慧水务建设框架结构各项水务应用专题的建设具有同质性，一项水务应用专题涉及“一项水务工程，一组水务系统，四类保障支撑”。一项水务工程即“水采集”，负责水务数据采集相关工程建设，涵盖涉水仪器布设、设施智能化改造、视频摄像头安装以及传输网络架设等；一组水务系统依托智慧水务平台，根据平台封装的复用组件，形成“水处理”“水展示”“水监测”“水分析”“水决策”“水运维”等6个系统功能维度，从系统搭建角度，全流程囊括水务专题功能。各水务应用专题以业务为驱动，从自身需求出发，抽取6个功能维度下具体功能组件灵活组合，形成水务应用系统集群；“四类保障”支撑为科技创新、信息安全、管理支撑以及保障体系。科技创新为水务行业工艺革新和信息化迭代输送新鲜血液，信息安全为伴随智慧水务急速壮大的数据提供安全保障，管理支撑和保障体系贯穿智慧水务体系，支持其健康运转。3建设方法（1）现状调研、分析和评估。现状调研分析是诊断智慧水务的当前状况，全面梳理龙岗“智慧水务”建设现状，针对“智慧水务”建设前期工作成果，信息化基础设施、信息化系统、数据环境、技术框架、系统内外接口现状、流程现状、标准规范现状、信息安全现状、工程进展现状、运维管理现状等开展深入分析和评估，分析智慧水务系统对未来发展的适应能力，给出智慧水务信息化能力评估。建设龙岗区智慧水务研究调研框架如图2所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.03.023.F002图2建设龙岗区智慧水务研究调研框架（2）规划子系统方案。基于调研交流确定的智慧水务战略目标，经过对业务和信息化现状的评估，战略目标对未来水务的要求，以及和各板块业务、管理和支撑单位的深入探讨，总结适合龙岗水务未来发展的顶层方案、业务方案、应用及技术框架、信息资源、基础设施规划及信息安全体系等。（3）实施步骤。分析智慧水务规划与现状之间的差距，分析整个过程中的资源投入和工作重点中存在的问题，确定弥补差距所需要的行动，并将整个智慧水务建设过程分解成为相互关联，互相支撑的若干子项目，定义每一个项目的范围、业务前提、收益、优先次序，以及预计的时间、成本和资源，最后确定行动优先级，提出候选方案并进行比较分析，提出实施建议方案。4结语“智慧水务”建设是实现深圳市“智慧城市”建设的重要组成部分，根据目前已有信息和数据，总结规划出适合深圳市龙岗区具体实际的建设方案，以推动深圳市水务工作更进一步迈向信息化和智能化，为我国水务智能化建设提供宝贵经验。