智慧地球、智慧城市等已經(jīng)成為人們津津樂道的詞匯，那么我們是否可以提出一個智慧水務的概念呢？答案是肯定的，智慧水務的思想與智慧地球一脈相承，是智慧城市的一個核心組成。智慧水務通過傳感器技術、網(wǎng)絡和移動系統(tǒng)與水務信息系統(tǒng)的結合，構建成全方位的智能水務管理系統(tǒng)。從世界智慧運轉(zhuǎn)之道的三個重要維度來描述，智慧水務分為全面透徹的物聯(lián)網(wǎng)2層、全面泛在聯(lián)通的基礎架構層和智能融合的應用層。
第一個維度（物聯(lián)網(wǎng)）：智慧水務需要也能夠更透徹地感應和度量世界的本質(zhì)和變化。就是把傳感器嵌入或裝備到水源、供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)中，并且被普遍連接，形成所謂物聯(lián)網(wǎng)，然后將物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來，實現(xiàn)政府管理機構、企業(yè)和社團與水物理系統(tǒng)的整合。這一部分屬于儀表、通信及自動化專業(yè)，對于企業(yè)它可以是一張私有物聯(lián)網(wǎng)，對于政府等相關組織也可以構建一張公有物聯(lián)網(wǎng)，有的專家將這一類物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)稱為水聯(lián)網(wǎng)，此處不做細述。
第二個維度（基礎架構與應用）：智慧水務將更加全面地互聯(lián)互通。通過互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)通、數(shù)據(jù)的共享，打破信息孤島。硬件基礎平臺是智慧水務的載體，是智慧水務正常運行的基礎保障，主要包括硬件基礎建設與網(wǎng)絡安全建設兩方面內(nèi)容，高性能的基礎硬件設施、暢通無阻的網(wǎng)絡通訊支撐了智慧水務的高效運行。應用集成平臺架起了智慧水務業(yè)務系統(tǒng)信息共享的通道，使各業(yè)務系統(tǒng)協(xié)同運行，保證基礎數(shù)據(jù)暢通無阻、業(yè)務流程無障礙流轉(zhuǎn)，有效提升業(yè)務系統(tǒng)的運行效率，打破企業(yè)信息孤島。
第三個維度（智能應用）：智慧水務讓所有的事物、流程以及運行方式都具有更深入的智能化，管理機構和企業(yè)獲得更智能的洞察。智慧水務基于云計算3，通過智能融合技術的應用實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的存儲、計算與分析，并引入綜合集成法，通過人的“智慧”參與，大大提升決策支持的能力。
一、智慧水務的前景
近年來水安全事故成出不窮，水務管理成本持續(xù)上升，企業(yè)和其他組織廣泛應用IT技術、建立智慧水務的創(chuàng)新管理模式來幫助企業(yè)有效處理日益復雜的水務運營管理。智慧水務可以幫助水務企業(yè)實現(xiàn)以下管理目標：敏捷地隨時獲取水質(zhì)等可用性的所有信息；實現(xiàn)節(jié)水和節(jié)能目標；更好地管理遍布各處的給排水設施。
我們知道現(xiàn)代IT技術已具備滿足行業(yè)需要的三項功能：
（一）、信息采集：計量、感知或檢測水情以及那些現(xiàn)存的供排水設施和設備的維護狀況，例如管道維修隊伍可以在第一時間知道爆管事故的發(fā)生，維修隊可以快速反應以減少水的漏損，同時也提高了操作效率；
（二）、平臺化協(xié)同：不同角色的人可以從系統(tǒng)中獲得需要的信息和共享數(shù)據(jù)，使他們協(xié)同地采取行動。例如通過共享各類屬性的水的消費量信息，我們就可以按照水價構成更加精確地計算出實際水價。供水企業(yè)還可以應用相關資料和用水大戶一起尋找節(jié)水的方法，以使客戶更滿意。
（三）、智能分析：通過對水的相關數(shù)據(jù)進行歷史分析和趨勢分析來獲得創(chuàng)新能力的洞察或操作流程的優(yōu)化。例如通過現(xiàn)在和歷史的水量數(shù)據(jù)可以建立用水量模型，而這個用水量模型又和人口增長的預測相關聯(lián)，通過相關數(shù)據(jù)就可以對未來的用水需求有一個基本的預測。
通過構建智慧水務就可以有助于解決那些令水務管理者頭痛的各種挑戰(zhàn)，而且把水循環(huán)過程中的各個階段都變得直觀透明。智慧水務的解決方案幫助人們更好的利用水、企業(yè)更有效地從事水務管理，它的應用前景描述如下：
（一）、準確評估水務管理的現(xiàn)狀，找出管理方面實際存在的需要改進的問題，進一步識別出發(fā)展機遇并制訂出實現(xiàn)的路徑圖。比如通過與行業(yè)標桿的對比、建立優(yōu)勝者模型，可以讓我們知道應該在哪里改進我們的服務。評估結果可以讓我們更加明白在不同的情況，例如地理區(qū)域、天氣或其它情形下，水務風險管理的戰(zhàn)略性區(qū)域。
（二）、提供全方位全壽命的資產(chǎn)管理，增加資產(chǎn)設備及其狀況的可視化透明程度，從而達到減少維護費用、使運營更順暢的目的。通過資產(chǎn)設備管理延長資產(chǎn)的使用壽命，運營商就可以分階段有計劃地更換基礎設施�？梢詢�(yōu)化維護維修業(yè)務，降低甚至部分消除業(yè)務費用。有目的地進行資產(chǎn)維護與維修工作可實現(xiàn)“在故障發(fā)生前維修”的戰(zhàn)略，提升服務質(zhì)量。
（三）、整合各種水務相關數(shù)據(jù)，進行狀態(tài)分析、制定解決預案報告官方機構以便他們能夠做出情報充分的決策。信息的透明可以使不同的使用者共享KPI指標、報告、下載帶有各種視角信息的地圖，同時分享各種具有洞察力的觀點。
（四）、敏銳洞悉用水量的變化，識別出水價調(diào)整的機遇與建立篩選大水量用戶的機制。在有的時段和嚴重缺水的地區(qū)，如何獲取水量數(shù)據(jù)是節(jié)水的關鍵。
（五）、應用分析方法和優(yōu)化技術幫助水務管理者改善日常工作。這些工具可以提前預計或識別出風險事件，然后提前做好應對和預案。實時監(jiān)控水務系統(tǒng)可以提前發(fā)現(xiàn)那些可以預測的事件，然后做出更好的響應與改進服務。
（六）、支持企業(yè)執(zhí)行政府標準和符合行業(yè)規(guī)范，保存好標準和規(guī)范要求的數(shù)據(jù)、日制和程序。良好的公司治理必須遵從各級政府制定的標準，這是現(xiàn)代企業(yè)的標志。
二、智慧水務邏輯架構
根據(jù)以上的分析，我們可以構架出智慧水務邏輯架構圖如下：
圖1、智慧水務邏輯架構圖
三、功能描述
物聯(lián)網(wǎng)部分的產(chǎn)品組成已經(jīng)有很詳盡的專業(yè)資料，有興趣的可以查閱相關資料。同時智慧水務還需要建立一種可以降低成本、具有智能化和安全特性、并能夠與當前的業(yè)務環(huán)境同樣靈活動態(tài)的基礎設施，關于基礎設施架構將會在下一篇文章專題研究。本文重點描述智慧水務應用集成平臺和智能應用系統(tǒng)的功能模塊組成，它應該包含（但不限于）以下：
1基礎平臺與業(yè)務應用系統(tǒng)
1.1基礎平臺
基礎平臺為其他各產(chǎn)品及組成部分提供公用和基礎服務，抽取各子產(chǎn)品需要共同應用到的功能及服務，對其進行封裝和組合。
具體包括（但不限于）：工作流引擎、表單引擎、組織架構管理、用戶角色及權限管理、數(shù)據(jù)字典管理、系統(tǒng)參數(shù)管理、短信服務、接口管理、Email服務、消息機制、IM、主數(shù)據(jù)管理及同步機制、打印及票據(jù)設計、系統(tǒng)維護與管理、數(shù)據(jù)恢復與備份、日志管理、IT服務管理、售后支持與服務模塊等。
1.2企業(yè)服務總線
企業(yè)服務總線（ESB）提供了網(wǎng)絡中最基本的連接中樞，是構筑企業(yè)神經(jīng)系統(tǒng)的必要元素 。ESB是傳統(tǒng)中間件技術與XML、Web服務等技術相互結合的產(chǎn)物，用于實現(xiàn)企業(yè)應用不同消息和信息的準確、高效和安全傳遞。ESB的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的軟件架構，可以提供比傳統(tǒng)中間件產(chǎn)品更為廉價的解決方案，同時它還可以消除不同應用之間的技術差異，讓不同的應用服務協(xié)調(diào)運作，實現(xiàn)不同服務之間的通信與整合。
利用ESB，可對用戶企業(yè)現(xiàn)有的各信息系統(tǒng)進行集成和整合，幫助用戶企業(yè)構建真正符合SOA規(guī)范和標準的信息系統(tǒng)。
1.3業(yè)務應用系統(tǒng)
該部分應包含水務企業(yè)最常用的一些業(yè)務系統(tǒng)，具體包括：
1.3.1營銷及客服相關應用系統(tǒng)：
含報裝、抄表收費、客戶關系管理、呼叫中心、表務管理、輔助設置管理、供水稽查、在線業(yè)務受理等水務企業(yè)日常經(jīng)營及客戶服務所涉及到的各項基礎業(yè)務。
1.3.2生產(chǎn)管理相關系統(tǒng)
含SCADA、生產(chǎn)設施設備管理、管網(wǎng)管理、管網(wǎng)建模、水質(zhì)系統(tǒng)、水廠及泵站自動化系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等。
1.3.3綜合管理
包括人力資源管理、財務管理、工程管理、資產(chǎn)設備管理、供應鏈管理等；
1.3.4數(shù)據(jù)倉庫
數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)來源于資產(chǎn)管理系統(tǒng)、基礎數(shù)據(jù)系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及其它應用系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，按照一定的類別和標準進行清洗、存放，以供所有系統(tǒng)按照一定的規(guī)則調(diào)用。
2、智能中心
2.1人機交互界面（企業(yè)門戶）
人機交互層由基于web的通過互聯(lián)網(wǎng)登錄的門戶構成，門戶中有完善的安全機制和嚴格的用戶權限管理，具體的使用者根據(jù)他的角色權限可以看到他工作需要的所有信息、并執(zhí)行相關操作。
2.1.1企業(yè)門戶
企業(yè)門戶主要由以下幾部分組成：
2.1.2儀表盤
· 提供傳統(tǒng)的OA系統(tǒng)的各項功能，包括通知公告、通訊錄、發(fā)文辦文、待辦事宜、郵件收發(fā)等，同時可為不同角色的用戶提供個性化的工作臺，并允許用戶自行配置個性化工作臺；
· 企業(yè)門戶提供擴展的平臺化解決方案，支持用戶靈活定制自己的各類審批流程，也可自行開發(fā)輕量級的各類管理功能；
· 集成和展現(xiàn)用戶企業(yè)現(xiàn)有各應用系統(tǒng)中最為關鍵和重要的信息，方便用戶通過企業(yè)門戶即可方便及時地掌握所有需要關注的信息和數(shù)據(jù)，例如KPI、報表和數(shù)據(jù)分析結果；
2.1.3系統(tǒng)管理中心
· 提供SSO方案，可集成用戶企業(yè)現(xiàn)有的各系統(tǒng)，通過門戶單點登錄進入各應用系統(tǒng)；
· 向用戶企業(yè)的第三方系統(tǒng)提供各類接口和服務的調(diào)用，如短信接口、待辦消息服務、提醒消息等，統(tǒng)一接管帶來第三方系統(tǒng)的待辦等各類提醒消息；
· 系統(tǒng)管理服務支持運用審計程序來追溯和審計，幫助企業(yè)在安全與保密方面達到行業(yè)或政府的規(guī)范要求。
2.1.4地理空間信息
地理空間信息收集、儲存、分析各項設備資產(chǎn)、事件、工作流程的地理空間信息，并將這些信息展示在用戶界面上，已達到工作流、業(yè)務流和數(shù)計流的三流合一。讓企業(yè)的各項生產(chǎn)、服務及管理工作變得直觀透明。
2.2智能應用
2.2.1數(shù)據(jù)挖掘與分析
傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)中的報表能夠告知我們“過去發(fā)生了什么？”，但是它很難以回答以下兩個問題：“為什么發(fā)生？”、“未來將要發(fā)生什么？”，而這正是數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘要重點關注和解決的問題，而也正是“智慧”這一單詞的精髓所在。
設計和架構一個獨立與各信息系統(tǒng)而存在的數(shù)據(jù)倉庫，在深入理解和分析管理層和決策層需求的基礎之上，將來自于各系統(tǒng)中的最為有價值的信息通過ETL等方式和途徑，抽取集中至倉庫中，然后基于這些數(shù)據(jù)建立面向主題的分析模型。
在這些模型的基礎之上，通過豐富的展現(xiàn)形式，如折線圖、餅圖、儀表盤、駕駛艙等呈現(xiàn)在企業(yè)門戶中，讓管理層和決策層能夠非常直觀地了解和掌握到整個企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、管理狀況，不僅能夠及時全面地了解整個企業(yè)正在發(fā)生什么，為什么發(fā)生，還能夠分析和洞察到未來將要發(fā)生什么。
比如建立水量分析模型，運營商就可以根據(jù)自己的水資源情況和客戶基礎資料進一步預測將來的需求與收益，從而制定更好的戰(zhàn)略計劃。數(shù)據(jù)分析的結論可以成為其他重要活動的基礎，比如需求預測、節(jié)水措施、水價調(diào)整等。
2.2.2工作優(yōu)化
為了應對緊急情況、預防性維護和檢查，供水運營商將大量的運營費用花在了管網(wǎng)和設備的維護與更換方面。在許多情況下，一個工作項目往往由一系列關聯(lián)的子任務組成，而那些子任務大多又需要專門的技術和裝備。這種時候，優(yōu)化分析結果通常會按將人員和裝備的作用發(fā)揮到最大的原則來指派工作，同時將浪費在運輸裝備的時間減到最短。工作優(yōu)化可以帶來以下好處：
1、能確保日常的維護保養(yǎng)工作按時和有效地進行，從而在最大限度地為客戶提供正常供水服務的同時將停水時間降到最低。
2、通過計劃安排讓員工在固定的時間內(nèi)盡可能多地完成各項維護請求，從而提高員工的勞動生產(chǎn)率。
3、通過遠程優(yōu)化不同設備工種操作人員的工作，實現(xiàn)減少燃料費和交通時間的目的。
4、通過減少加班降低維護費用中的人工成本。
5、員工能動態(tài)地響應搶修或新的維護指令。
6、使用智能計劃、遠程優(yōu)化技術和工作指派可大大減少制定工作計劃的時間。
7、容許客戶更大的時間彈性和更準時的預約服務、增加客戶滿意度。
2.2.3門戶網(wǎng)站
門戶網(wǎng)站主要面向水務企業(yè)的客戶自來水用戶提供服務，它將智慧水務的價值和意義延伸至千家萬戶。
門戶網(wǎng)站除了承擔宣傳、交流互動等方面職能以外，更為重要是它將與企業(yè)內(nèi)部的各應用系統(tǒng)進行聯(lián)動，向用戶提供豐富的在線業(yè)務查詢和辦理功能，起到虛擬營業(yè)廳的作用，在門戶網(wǎng)站上可完成包括水費查詢、水費繳納、在線報裝、修改和登記個人信息及資料、了解水質(zhì)等相關信息。
四、綜述
國內(nèi)水務行業(yè)在自動化與信息化方面的應用比較早起步，早期甚至通過世行貸款等方式引進國際先進水平的成套設備，包括自動化儀表和應用軟件。但是相對于金融和通信等IT技術應用領先的行業(yè)來說仍然存在很大的差距，如何讓水務行業(yè)變得更“智慧”，既是行業(yè)內(nèi)的企業(yè)和組織面對的任務，也是相關“物聯(lián)網(wǎng)”企業(yè)、運營商和軟件商面臨的巨大機會。
現(xiàn)階段自動化儀表的生產(chǎn)及成套都已經(jīng)高度專業(yè)化，而且性能穩(wěn)定、價格相對低廉；互聯(lián)網(wǎng)的建設和互聯(lián)互通現(xiàn)在已經(jīng)覆蓋了大部分城市，滿足極大多數(shù)行業(yè)管理機構和企業(yè)的使用要求；但是在行業(yè)的應用平臺整合方面，雖然有大量的軟件企業(yè)為行業(yè)開發(fā)了許多應用軟件，由于缺乏統(tǒng)一的架構、存在很多“孤島應用”，我們面臨的任務就是要將這些孤島打通、連接、整合，使水務行業(yè)的信息化變得更智慧。
構建智慧水務就是要致力于推動行業(yè)形成共識、進而形成行業(yè)標準，讓行業(yè)的建設和開發(fā)應用形成合力，共同推動水務行業(yè)變得“智慧”。比如近年來行業(yè)內(nèi)有的企業(yè)已經(jīng)開始嘗試虛擬化，構建私有云等。云計算等新技術的應用，加上日益普及的移動終端設備，實現(xiàn)智慧水務的技術條件已基本具備。
我們期待著行業(yè)內(nèi)的領先者和有志于水務行業(yè)信息化的企業(yè)一道去推動智慧水務建設，盡早建成成功應用的范例，同時也希望各界對智慧水務有興趣的人士高屋建瓴，共同推進水務行業(yè)的兩化融合，使水務運營管理變得更智慧，從而惠及全社會的民生，讓我們的生活更美好。 |
