龙岩市城乡供水一体化数字水务建设实践_戴枫勇.pdf

收稿日期:2022 11 16龙岩市城乡供水一体化数字水务建设实践戴枫勇(福建省水利投资开发集团有限公司，福建 福州350011)摘要:数字水务是城乡供水一体化建设的重要组成与有效支撑。该文结合龙岩市城乡供水实际，阐述数字底座、支撑平台、应用系统与保障体系等龙岩市城乡供水一体化数字水务建设内容，总结建设经验，助力龙岩全市城乡供水数字水务有效实施与应用。关键词:城乡供水一体化;数字水务;建设经验中图分类号:TU991.0文献标识码:B文章编号:1002 3011(2023)01 0031 03引言龙岩市位于福建省西部，水资源较丰富，但城乡供水发展不平衡不充分。为切实提高农村饮水安全保障水平，推进城乡基本公共服务均等化，助力实施乡村振兴战略，龙岩市着力构建从“水源头”到“水龙头”、安全可靠、保质保量的城乡供水工程和管理体系，精心打造以大水源、大水厂、大管网为主的城乡供水体系，力求实现农村和城市供水同水质、同服务的目标。2019 年 3 月，福建省将龙岩市长汀县、连城县列为全省城乡供水一体化试点县。同年 9 月，龙岩市出台 推进城乡供水一体化三年行动方案，在全省范围内率先开展整市推进城乡供水一体化工作。2020 年 1 月，龙岩市与福建省水利投资开发集团有限公司签订 龙岩市城乡供水一体化项目合作框架协议。2020 年 6 月 30 日，龙岩市 7 个县(区)城乡供水一体化项目集中开工。为借助数字化手段提升运营管理水平，保障供水安全，龙岩市城乡供水一体化项目同步开展数字水务建设，深度融合先进的数字技术与供水管理，以实现供水生产、运营和服务等全流程业务的数字化管理，不仅可以全面提升城乡供水管理效能，还能促进供水信息共享，提升公众服务透明度，实现“互联网+城乡供水”管理服务模式从水源到用户全覆盖，为人民群众提供优质、安全的供水保障。由于专业程度高、数据信息量大，国内数字水务建设过程曾遇到孤立开发、重复建设、多源异构、信息孤岛和数据不完善等问题。为避免出现以上问题，实现数字水务系统的整体性、先进性、兼容性、安全性与可扩展性，龙岩市城乡供水一体化数字水务在起步阶段即注重与主体工程同步推进，遵循与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”原则，并在建设过程持续优化细化建设内容，取得了一定的建设成果与经验，有力保障了数字水务平台的有效应用。1建设内容龙岩市城乡供水一体化数字水务建设内容包括数字底座、支撑平台、应用系统与保障体系。1.1数字底座数字底座即数字信息通用基础设施，是数字水务的基础，起到底层支撑的关键作用，主要包括“一张网”“一朵云”与“一个数据中心”。(1)构建全域覆盖的一张网，打通信息通道，为信息共享提供安全的基础支撑媒介。建设专用网络，实现内外上下信息连通。完善外联网建设，通过互联网实现与社会公众、政府部门信息交互。加强工控网和感知网建设，打通数字水务建设最后一公里，实现水情、水质、工情等智能感知与控制设备的全面接入。(2)搭建一朵混合云，建立统一云平台，提供按需分配、弹性扩展的基础设施资源，提高资源配置效率。自建私有云，满足关键应用系统与敏感数据的高可靠、高性能和高安全等存储要求。扩展租用公有云，用于部署公共服务类互联网应用以及数据敏感度较低、算力要求高的业务应用。13水 利 科 技2023 年第 1 期(3)建设云数据中心，创新数据管理模式，实现数据资源统一管理，为解决信息孤岛提供有力支撑。开展数据整合工作，构建统一的数据技术标准与模型，实现“一数一源”。创建多层级数据库体系，形成统一的元数据库、综合库与主题库，为各业务应用提供数据共享服务基础。建立上下数据更新与内外交换机制，实现数据一次采集，多方使用。完善灾备能力，采取数据同城或异地备份，解决发生整体灾难情况下的数据安全问题。1.2支撑平台统一支撑平台作为上层应用赋能的共性平台，可快速聚合后台的数据与能力，为应用系统提供统一接口与技术规范，以有效避免“烟囱式”系统建设。支撑平台主要包括技术支撑层、业务支撑层与物联网支撑层。(1)技术支撑层。可为各类应用系统提供统一的基础软件运行支撑，避免未来各应用系统采用不同技术架构和技术路线造成信息孤岛，保障应用的稳定可靠和高效运作。功能包括统一技术标准、统一认证及统一权限管理，以实现基本的服务管理和治理。(2)业务支撑层。可为业务应用提供统一的共性服务支持，重点聚焦业务共性剥离，下沉业务共性应用支撑功能，通过业务需求分析，提炼业务逻辑单一、耦合度低的基础能力，提供上层应用调用，避免不同业务之间的重复建设，形成强大的应用场景动态变化支撑能力，实现后端业务资源到前台应用能力的转化，支持前台应用快速搭建，包括 GIS服务引擎、统计分析引擎、水利模型引擎和学习算法引擎等。(3)物联网支撑层。可作为物联网业务处理公共终端管理与业务管理核心，通过统一接口完成物联网业务运行的终端管理及应用管理，负责物联网生产类数据保存以及业务支撑、运营支撑、应用系统间数据传递，提供统一的物联网智能终端接入管理，屏蔽水表、流量计等终端接入协议的差异性，解耦应用与设备，简化终端厂商开发，将各类型各厂家智能终端快速接入平台，实现各类数据融合，支撑大数据分析。1.3应用系统作为用户交互的入口，应用系统是数字水务的核心，涵盖生产、管理、服务等主要领域。龙岩市城乡供水一体化数字水务重点推进供水管网 GIS 系统、生产调度系统、营业收费系统和数字客服系统等应用系统建设。(1)供水管网 GIS 系统。通过管网资产的数字化收集图形和属性数据，提供基于 GIS 的“一张图”综合管理与展示，实现管网数据导入、编辑、修改、查询、测距、分析与移动应用等功能，为数字水务应用系统提供可视化的空间信息服务。(2)生产调度系统。通过采集与分析水源地、水厂、管网、泵站的水量、水质、水压、流速、水位等数据，开展供水全过程监测，建立大数据分析模型，依托算法学习不断优化调度方案，形成调度方案库，供调度指挥决策参考，保障供水系统的正常、有序运行。(3)营业收费系统。以用水客户为中心，建立线下营业厅、网点与线上支付宝、微信、银行等收费渠道，为客户提供多种途径的快捷缴费通道，提升客户满意度，提高水费回收率，实现客户档案管理、水费账务、预存代扣、电子票据、抄表核算等功能，是提高水费收入、降低管网漏损最直接有效的工具。(4)数字客服系统。面向用水客户，使用统一数据库，建立统一呼叫中心，创建自动语音服务系统和业务代表服务系统、来电服务与外拨服务于一体的综合电话服务体系，提供实时人工服务，提高用户体验度，具有业务处理、客户服务、用水查询、报装报修和投诉建议等功能。1.4保障体系建立一组支撑城乡供水一体化数字水务建设、运维、管理的保障体系，按照“标准体系规范化、安全体系可靠化”，创建统一的标准规范体系、有效避免风险的安全体系，为城乡供水一体化数字水务保驾护航。(1)统一标准体系。通过梳理整合，逐步研究制定城乡供水一体化数字水务整体标准框架体系，将拟建标准分为引用参考已有标准与自建标准，分期分批推出并持续完善基础设施、技术支撑、业务支撑、安全保障以及管理服务的相关标准，开展宣传贯彻并实施运用，实现有效的信息互联互通、数据共享。(2)建设安全体系。按照 信息安全技术 网232023 年第 1 期水 利 科 技络安全等级保护基本要求(GB/T 22239 2019)等标准要求确定城乡供水一体化数字水务各信息系统安全保护等级，根据定级情况采取相应的安全保障措施，建立覆盖物理、网络、主机、存储、数据和应用的整体信息安全防护技术体系，为信息资产提供安全保障。2建设成果随着龙岩市城乡供水一体化持续推进，数字水务同步开展实施，按照统一标准要求，根据投资方福建省水利投资开发集团有限公司制订发布的 信息化建设规划 福建省城乡供水一体化数字水务标准指南统一建设，取得了一定成果，城乡供水数字化水平得到显著提高。至 2022 年 11 月底，龙岩全市各县(区)物联网平台已建成，专用网络已投入使用，统一内部门户已上线，供水 GIS 管网系统在连城、长汀和漳平建成，生产管理系统在连城、长汀、漳平和新罗上线，营业收费系统在连城、永定、长汀和新罗布设，各信息系统安保措施已通过测评，数字底座、支撑平台、应用系统与保障体系建设持续开展中。3建设经验(1)明确主体，统一推进。充分借助投资方福建省水利投资开发集团有限公司的资金、技术、管理和人才等方面的优势，整合城乡供水资源，组建龙岩市各县(区)级水务公司。由投资方与龙岩市统筹推进全市城乡供水一体化，按照统一规划、统一标准、统一平台、统一建设、统一运维的原则推动城乡供水一体化数字水务实施。(2)顶层规划，分步实施。依据龙岩市城乡供水数字水务建设现状，做好顶层总体规划，搭建统一的总体框架，保障业务技术深度融合，实现数据资源共用共享。统筹安排建设任务，本着“急用先上、易用先行”的原则分阶段逐步落实，不断积累城乡供水一体化数字水务应用场景建设经验，实现稳步推进。(3)需求主导，技术驱动。以供水企业业务需求为导向，同时考虑外部用户需求，充分利用人工智能、大数据、云计算、物联网、数字孪生和 AR等先进实用的信息技术，以技术驱动业务流程优化和工作模式创新，增进数据的深度挖掘，整合利用数据资源，实现城乡供水数字化管理。(4)试点示范，规模推广。连城县和长汀县作为全省城乡供水一体化试点县，数字水务建设进度较快，建设效果较好。充分发挥其示范突破带动作用，打造城乡供水一体化数字水务应用场景样板，优化和再造业务流程，评估应用效果，根据评估结果及时调整应用场景与业务流程。在此基础上，持续总结城乡供水一体化数字水务建设经验，形成可复制的全市推广模式。4结语通过顶层统一规划、制定统一标准、统筹项目推进等措施，龙岩市城乡供水一体化数字水务在专用网络建设、物联网平台构建和应用系统实施等方面已取得一定进展，仍需大量的系统、数据、人才、技术和应用场景积累，持续利用数字化技术与供水业务的有机结合，深度挖掘数据价值，加强专业人才引进培养，对内提高经营管理，对外提升用户体验，进而实现管理精细化、服务便民化、供水安全化的目标。作者简介:戴枫勇(1983 )，男，福建福清人，工程师，从事水利项目管理工作。(上接第 30 页)形地貌特点，根据“因地制宜、分类指导”的原则，按照规模化供水、偏远农村供水和分散供水等三类处理方式进行平和县城乡供水一体化规划，保障全县域供水，提升供水水平，实现城乡供水一体化目标。通过实施全域供水一体化、供水产业一体化和建设管理一体化，重点推进“大水源、大水厂、大管网”建设，到2025 年，平和县将形成以规模化水厂为主、以简易自来水为辅的供水工程体系，逐步实现城乡供水“同质同服务”的目标，解决城乡供水不均衡、不充分的问题，实现水源可靠、水量保障、水质优良的供水保障。参考文献 1 朱立伟.永定区城乡供水一体化村级供水工程设计思路 J.水利科技，2022(2):26 28+31 2 吴少松.永春县城乡供水一体化规划思路 J.水利科技，2022(2):29 31作者简介:蒋守健(1987 )，男，福建永安人，工程师，从事水利工程管理、大坝自动化监测及数据分析、农村饮水安全和城乡供水一体化工作。33水 利 科 技2023 年第 1 期