水务大数据分析与应用

孙建环

摘要：随着科学技术的发展，我国的大数据技术有了很大进展，并在水务中得到了广泛的应用。数字化改革已经成为各个行业不可避免的趋势，水务行业也不例外，数字化改革已成为水务行业的重要发展方向。智慧水务作为数字化改革的重要组成部分，已经被广泛应用于水务行业,通过数字化技术，水务企业能够实时监测和控制供排水系统运行情况、优化水资源配置调度、运用数据分析和预测模型提供决策支持。智慧水务技术的不断进步，推动水务行业朝着更高效的方向发展。

关键词：智慧水务；数字化改革；水务行业

引言

多数水司已经完成了水务系统信息化基础建设、基于网络和物联感知的系统平台建设，实现了建设营收、GIS、SCADA等MIS系统为主的业务数据化，逐步转变为以数据治理和管理为主的数据业务化。对于水务企业而言，水务系统的数字化发展可以提升水务管理的精细化，为智慧化发展奠定良好的基础，提升水务企业社会服务能力，并成为未来市场竞争的核心基础资源。经过近些年的发展，水务系统的大数据管理已经初步形成了一个较为完整的产业链，包括数据采集、整理、传输、存储、分析、呈现和应用。众多企业开始参与到大数据产业链中，并形成了一定的产业规模。

1智慧水库建设方案顶层设计技术

智慧水库建设方案立足应用单位经常性业务需求，从工程高效运行和安全管理角度着手，结合市级防洪、水资源、水生态环境等业务统筹管理要求，完善库区和流域管理建设内容。以密云水库为例，按照市局数字孪生“1+2+N”总体要求，遵循“以机代人，人机并行”的管理目标，通过系统梳理三定职责和上位要求，从大坝、溢洪道等工程实际运行管理现状和问题出发，系统深化工程管理应用场景、应用模块和场景实现路径，为水库管理提质增效提供技术方案。技术成果对实时掌控水库运行态势、提升日常作业的智慧化水平具有重要的支撑作用。

2水务大数据的应用

2.1设计

数据管理体系建设的目标、要求和总体架构已经基本清晰明确。水务企业管理层和信息化技术人员共同商讨，确定数据管理体系和大数据平台的设计方案。方案可包含数据管理体系建设实施方案、大数据平台规划设计方案、数据仓库构建模式，数据支撑业务范围和内容，数据应用场景等等。设计方案和实施方案，是水务企业数据管理、数据治理、系统平台开发等各项智慧水务建设的总体纲领，长期指导水务企业的数字化建设和管理工作。

2.2全面智能传感

是指感知方式更快捷，感知速度更及时，感知精度更准确。感知更全面包括感知的内容更全面、感知手段更全面以及覆盖范围更全面。在感知内容方面，对“自然-社会”二元水循环的各个环节进行全方位监测，拓展感知覆盖面；在感知手段方面，通过遥感卫星、气象卫星、无人机、地面监测设备等手段，建立空天地一体化的监测体系；在感知覆盖率方面，包括空间覆盖更全面，即监测站点的密度达标，以及时间覆盖更全面，即监测频次增多，信息获取更及时，更满足水务管理的业务需求。

2.3搭建系统平台

智慧水务运营管理服务平台实现的是感知信息的分析、转化、整合与互动。平台采用网络虚拟化技术建设，可以具备以下功能：实现与统一集团下不同水务公司资源共享；将海量的水务运营数据，通过数据清洗，实时存入大数据仓库，进行统一管理，做到集中采集、存储、整合与共享；以企业服务总线ESB为连接中枢，统一管理各应用系统，各业务应用模块均可与平台系统实现对接；通过BPM流程引擎打通各应用子系统，各系统模块之间的功能互通、融合，提升水务企业一体化管理能力和专业化管理水平。

2.4基于多源遥感+古代舆图的历史水系空间推演分析技术

利用多源遥感数据分析技术进行图像处理，结合历史文献和古代舆图信息，提取水系河道信息，识别河道变迁轨迹及特征，汇集各历史时期数据，通过对比不同时期的水系图像，分析历史水系空间演变过程，厘清首历史水系发展脉络，挖掘历史文化内涵。技术成果对水文化保护、传承与发展及历史水系恢复规划研究等具有重要支撑作用。

2.5建立信息模型

建立水务行业数据信息模型，基于水务业务场景需要建立数据资产，固化水务行业标准KPI指标和决策分析模型，实现对企业决策支持KPI指标库和多维度专业经营分析和决策分析模型。

2.6布应用

智慧水务系统的应用场景包括安全保障、管理增效优质服务、节能降耗、企业形象、管理创新、应急指挥、智能决策等多个方向，内容涉及水厂、管网、水环境、客户服务等多个领域。智慧水务建设，应面向各类应用场景，基于大数据中心数据治理和管理，开展系统平台建设。不同的应用系统平台与大数据平台进行深度数据交换，进行分析和模拟。平台建设的出发点，要以数据驱动的精细化管理为目标，提升运营效率，预见潜在风险。

2.7快捷预测维护

是指对突发事件以及灾害源的更早发现，对灾害事件的更快反应，对危险事件更好协同解决以及对应急事件的更科学处理。通过智慧水务应急响应体系建设，突破各种专业指挥中心的限制，及时高度聚合各种与应对突发事件的相关资源，实现涉水事件跨区域、跨部门、不同工作人员及社会公众之间的统一指挥协调、快速反应、联合行动，从而实现水务的常态化管理和紧急事件的全生命周期指挥调控。

2.8实现智慧水厂建设

智慧水厂建设包含很多方面，需要全面覆盖蓄水、制水、输水、售水及日常管理各个环节。上述的水力模型驯化、需水量预测以及供水调度方案模拟主要指厂外建设，而厂内建设还包括药剂的精准投加、阀门精确启闭、水泵最优组合等各个管理应用模块。智慧水务最基本的建设目标是要实现智慧水厂建设，做到远程监控、自动控制、提前预警、高级分析、科学决策，提升水厂的智能管理水平。

3智慧水务的未来方向

智慧水务建设通过整合内部资源、集合企业资源、收集面向用户的底层数据，对用户、产品、服务等信息，进行分析挖掘并建立模型。向供水企业、合作商、政府提供基于大数据的决策依据，提升营销效率，降低运营成本，提高客户满意度，增强政府服务能力，搭建的是以用户为核心的生态圈。未来结合水环境监管系统、用水过程监管系统、水资源调配系统、水旱灾害防御系统等综合信息，将对整个水务行业乃至生态环保行业的业务进行梳理重构，对业务流程进行再造。城市智慧水务系统建设将结合水景观系统、水生态系统、水处理系统、防内涝系统以及城市供水排水决策系统等进行大联合，形成城市大水务系统，构建新的管理生态圈。

结语

信息化建设在智慧水务建设中起着至关重要的作用。它可以提高供水效率、水质和安全性，提升用户体验和促进智慧城市建设。通过引入自动化和智能化技术，实现供水系统的自动化控制和管理，提高供水效率和稳定性，同时保障供水系统的安全性。此外，信息化建设还可以提供更便捷、高效、稳定的供水服务，提高用户的满意度，同时也可以实现城市供水系统的自动化控制和管理，提高城市的水资源利用效率和水环境保护水平。因此，信息化建设对智慧水务建设提供了坚实的技术支持和保障，对于实现智慧城市建设和可持续发展具有重要意义。

参考文献

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