■浙江永安水务集团有限公司 王卫锋
水务集团的数字化平台,首先要有全局性,涵盖集团所有板块,水务板块肯定是重中之重,发电原水、砂石、农饮水都要占据一个板块;其次要有开放扩展性,今后企业如另有发展,应该只需加模块就行,不需要重新进行开发,也应该支持其他开发单位开发,具备开放性;再次要有安全可靠性,稳定的系统需要一个可靠的网络架构,网络安全也是数据化时代新型安全防范范围,必须与业务系统同步建设;最后还应具有易引用性。我们的水务数字化,必须要考虑投身于整个智慧城市范畴内,今后数据共享将成常态,统一的应用程序接口(api)也应是今后调用我们数据的方向,而不是每个接口都要开发人员再次开发。故系统组件化、微服务化,是后续信息化建设的方向。
一、集团层面水务数字化的建设思考
集团层面,水务数字化平台的建议方向,肯定是有利于今后业务系统的顺利展开,有利于整合集团各个部门,有利于凝聚集团各部门共同工作,有利于保障系统安全平稳运行。从这些方面出发,提出以来几点意见。
(一)水务数字化平台全局性
全局性的内涵,是我们数字化建设的架构,应具有掌控全局的全面性。这不是说我们必须要把集团所有的产来都马上进行数字化,而是分轻重缓急,先安排急需建设的项目,但其他板块在架构上要预留接口,待条件成熟再上。通过全局性的打造,尽快的融合集团各个部门,有助于加强集团凝聚力。
1.统一登录和权限管理
全集团数字化建设架构,系统集成,一个人一个账号,通过权限管理区分不同工作范围显示的内容;
2.统一一个内网
集团产业在仙居分布较多,但没有形成一个统一内网,而靠外网连接各点,安全性上无法保障,网信办、公安等管理部门也不允许,故应该打造一个水务集团的内网系统,集团内的指令,以及数据的传输等,通过内网实现。这需要通过租用运营商的光纤,或者使用VPN,连通集团和各运营点。
3.统一安全防护
我们在实施集团网络安全时,不可能供水分公司做一套,发电原水做一套,那样重复投资,各单位做法也不统一,效果并不好。在一个内网前提下,我们就有条件实施统一的安全防护。
4.统一物联网平台
数据时代,万物互联,就是依靠每一个的采集点,把数据传到我们一平台上来。我们的采集点内容较多,涉及供水 、发电原水等多个单位,需要一个专门的物联网平台来管理,系统统一从这个平台来取数据。
5.统一私有云平台服务
服务器是运行各类系统的载体。传统做法是一个业务一个服务器,这会导致时间越久,我们的服务器越多,这造成管理不便,电耗多,占地多。其实,好多的业务系统,用不了这么多资源,故建议搭建我们集团的私有云系统。需要用到服务器的,从私有云系统划一个出来就可以。今后如业务拓展,需要更多资源时,完全可以再购买新的服务器,再并入私有云系统就行。私有云在内网运行,我们在一个内网下,就具备条件实施了。
一些与用户关联较强的应用,可考虑搭建于运营商公有云之上,方便用户使用。
6.统一数据出口
目前政府需要什么数据,我们就对接什么数据,甚至有些数据,未经过我们集团,上级单位直接采集拿走了。这对我们集团整体的数据管理是不利的。上级部门要对我们的数据进行管理,我们自身更加要管理,不能有些情况,上级单位都已经知道了,而我们自己还不知道。故我们要上自已的系统,政府部门需要数据,从我们的系统上对接,方适宜。
7.统一一个移动端
移动端也不能一个业务系统一个,这样太乱了,故移动端也需要搭建一个这样的平台,可以容纳其他业务系统进入,这样一个APP就可以使用了。可以借用一些流行的大公司公众软件,比如钉钉等,采用混合云形式,开发一些应用。
8.其他
其他应该还有不少需统一管理的内容,比如,统一文件存储,统一位置服务,统一视频管理,统一工单系统,统一应用程度接口等等。
(二)水务数字化平台的开放扩展性
数字化建设的开放性,是指我们的平台,应该可以容纳其他系统的接入,支持其他软件商开发软件接入本系统。扩展性是指可以支持今后新系统的进入,支持其他厂商在一些基础平台上二次开发,比如GIS等。一个开放包容的平台,肯定是具有强大生命力的平台。
1.业务系统的开放扩展性
集团的业务系统,随着社会数字化水平的不断推进,肯定会有增加和修改,业务系统应具有可扩张的特性,并能容纳新业务系统进入。
2.网络架构的扩展性
网络架构应具有扩展性,如私有云,可以分配性能给不同系统,但性能也有分配完的时候,这时应可以把新购买的服务器性能纳入私有云整体性能,实现后续可持续发展。又如,核心交换机,应具有给不同部门分配不同IP网段的功能,并可以扩展。
3.安全防护的扩展性
安全防护工作无止境,随着社会发展,今后也会出现新型安防要求,这需要我们的网络安全防护能力具有可扩展性。
4.移动APP的扩展性
移动APP配合内网平台使用,平台需扩展内容时,移动端也应该可以同时扩展。
(三)水务数字化建设的安全可靠性
1.网络架构的可靠性
网络架构是搭建信息化平台的基础,一个思路清晰,架构合理的网络搭建方案,能极大的保障数字化平台的建设。故需保障网络架构符合集团现状和发展的需求,并设置双路保障,还要建设异地容灾备用机房,以保障数据安全。
2.网络安全的建设(等保2.0的建设)
实现网络安全是为数据安全保驾护航的必要条件。我们这个系统至少要保证网络安全等级保护2.0的标准,工控系统全部内网使用,与外网物理隔绝。
移动端使用物联网卡传输数据,这个物联网卡后台是指定只能向我们固定IP地址发送信息的,安全性较高,可保证数据安全。
(四)水务数据的易引用性
我认为不能只从我们集团角度出发,而要把自身的数字化建设,放到整个智慧城市范畴内考虑。而针对智慧城市的要求,今后肯定要考虑引用我们的GIS板块,引用我们的水库情况数据,引用我们的用水营收的数据。水务系统肯定要融入智慧城市的大系统内,而我们目前数据与外界的对接,都是通过重新开发接口实现,这样的方式耗时费力,而且接口的开发掌控在软件商手上,并不利于后续大系统的融入。建议对感知设备,和一些具有公共特性的数据,采用统一应用程度接口(api),在开发时就考虑接口问题,后续只要引用就行。
目前县大数据局指引的方向是应用系统组件化、微服务化,方便纳入县里共享平台,实现大数据共享。这应是后续信息化建设的方向。
二、水务板块建设的逻辑思路
水务板块的数字化建设,肯定要在集团大框架下展开。首先要建设承载数字化平台的基础设施,也就是水务数字化的网络架构和各种中台等支撑平台的建设。良好的网络架构可以支撑平台平稳运行。其次,要建设数字采集的感知设备和进行基础数据的采集。像管网流量、压力等数据,可以通过感知设备直接采集,而GIS等管网数据,则通过探测人员进行探测采集。再次,建设需要的业务系统,以帮助更好的展开工作。建设水务数字化,目的是为了更好的帮助工作,解决工作中的问题。最后,还要建设网络安全系统,以保障平台安全。
(一)建设承载数字化平台的基础设施
基础设施不仅包括网络服务器等硬件设施,也包括数据中台、支撑平台、业务中台等。
网络架构上,近期先建一套万兆路由器和核心交换机,今后如有必要,再上一套备用系统。核心交换下,把服务器集群、银行前置机集群、普通电脑集群进行分块管理。普通电脑下,还区分不同分子公司和营业所等,进行不同IP区块管理。争取各块有序管理,不影响其他区块。
服务器上,如果按业务要求,都以一个功能群一个服务器,较为稳定。如果按这个要求,服务器量比较大,建议搭建私有云平台,根据业务需要,分配资源给各业务,这样可节约不少的服务器及后续管理。
银行前置机,银行不信任,我们也不能信任,建议独立成块,不让其影响主系统。
建数据中台的设想,是想打破不同系统的数据隔离,充分实现数据共享。并支撑未来不断增长的数据积累增长特征和不断变化的水务业务场景数据应用需求。
支撑平台包括GIS的基础平台,视频监控等相关量大的数据流支撑平台,做好这个,其它想要使用的部门只要引用就可。还有其他一些报表等工具。
业务中台,包括基础组件服务、公用组件服务、业务微服务功能等组成。
(二)要建设物联网感知平台
数据采集的感知设备,包括压力计、流量计等,是支撑平台运行的灵魂,我们的管网上要建设大量的数据感知设备。建设数据感知设备之后,还需建设这些数据管理的感知平台,哪里需要给哪里。
除了感知设备的采集之外,我们还需要进行手动采集数据,比如,GIS管网数据、水表数据等。
(三)建设需要的业务系统
业务系统是面向我们工作人员的操作系统,这里建设内容丰富,但要理清自身真正的需求,业务系统说到底,是帮助我们工作的。
1.地理信息系统(GIS)
包括所有供水管线、设备、水表的探测、系统升级等内容,GIS是供水系统的基础,业务系统基本上基于GIS系统展开,故为优先需要考虑的建设内容。
2.综合调度系统
这个系统,想整合取水水库、管网、泵站、水厂、农饮水等的运行监测数据到一个平台上来,方便统一调度管理。
3.分区漏损控制系统
分区漏损控制系统是辅助查漏的重要手段,通过分析夜间小流量,或者配合智能抄表系统,分析小区用水量,可快速判断区域是否漏水,并根据情况展开重点查漏。
4.综合智能表集抄管理系统
智能表集抄是未来发展的方向,今后水务的数字化发展方向,水表全自动抄表是必不可少的项目。智能表集抄管理系统可整合现有各水表厂家智能表系统,合成水务自有系统,实现今后各不同厂家智能表能够互换,实现对光电远传水表、物联网水表、大口径水表的远传集抄,为后续数字水务建设打下基础。
5.仙居水吧
仙居水吧主要是给用户提供多渠道的自助办理各种水务业务,做好民生服务工作,同时公布水质检测数据等,让我们的用户用水更放心;另一方面水吧还提供与普通群众(用户)互动,为移动端用户提供突发事件、爆管事件、服务工作开展情况等信息上报及投诉的功能,使我们的用户更具有节水意识,同时提高公众用户对我们的服务满意度。
6.智能消火栓系统
消火栓管理系统针对供水管网爆管、漏水、偷盗水等导致消防栓压力偏低甚至无水等问题,在消防栓阀门处安装数据采集终端,实时采集管网压力数据,设置管网压力上下限,根据采集实时数据及时预警,工作人员可以远程检测区域内消防栓的情况。同时可以将消火栓相关实时数据信息推送给当地消防局。
7.农饮水管理系统
这是对仙居所有单村、联村供水系统的监测系统,利用远程监视管理实现对所有下属厂站自控系统中生产运行数据、设备运行状态数据的自动实时采集、超限报警。
8.中心水厂AR系统
建设基于AR增强现实技术,以水厂重点区域的安全保障、管理应用为导向,以高点监控为核心,高低点切换协同,以增强现实视频图像应用为基础手段,实现视频实景地图、高低联动立体化监控、标签信息标注查询等功能,摆脱传统模式下二维电子地图不直观、低点监控范围小、监控画面无法兼顾整体与局部等问题。通过实景管理系统的建设,能够实现视频的高效调用,提升视频的采集广度及深度,联动物联网等管理系统,增强对水厂综合联动管理能力,提高管理效率。
9.水质预警管理系统
水质是保障用水安全的生命线,对管网水质进行预警监测,积极应对水质问题,建立从水源到用户水龙头的全程水质预警管理系统,达到及时掌握水质状况、信息,快速有效的处理、分析数据,提高水质预警、预报的速度,对水质变化作出快速反应和处理,将成为城市水质安全保障的重要部分,也是实现供水企业水质预警、预测、建模的基础,是水质管理信息化、自动化的重要内容。
10.移动综合运营管理系统
就是手机端的APP,也是一个综合开放性平台,主要是将已有的各类信息化系统数据整合与共享,通过智能手机进行日常办公与管理的信息公告与查询、生产运营核心指标的发布与决策、以及办公流程的审批与管理,将传统的 PC 端应用和管理迁移目前普及的手机端,极大地消除了信息孤岛、提高了办公效率、深化了信息化应用。
11.社区管网数字孪生建设(三维可视化建设)
利用数字技术再生数字管网状况,提供地下管道位置,模拟管网运行情况,指导判断出现的问题,反馈最可能出问题的点位。
12.原系统融合对接
与原已建的客服热线、表务、项目管理、资产管理、运行监测、营业收费、GIS、巡检、智能表等各系统融合升级,把这些系统的数据纳入到新平台。
13.二次供水综合管理系统建设
二次供水系统不仅包括水司自有设备,也包括今后纳入管理的小区等二次供水设备。利用信息化、数字化手段实现二次加压泵房集中监管,对水务集团提高管理水平、提升服务效率、延长基础设施生命周期、优化经济效益等方面有着积极作用。
14.动态水力模型系统建设
动态水务模型系统利用大数据,建立一套动态的管网水力模型,通过模型对系统中的管网数据进行进一步的检验整理,经过验证能够反映实际压力与流量情况。这对指导现实中管网问题有重要的意义。但这套系统需要强大的数据支撑,和专业技术人员支撑,建议各方面条件准备好后实施。