世界正在走向數字化未來。數字化轉型廣泛采用數字技術提高效率和增強客戶體驗,正在重塑水務行業的核心領域。我們在之前的實踐過程中發現,單純從管理角度數字化(比如使用巡檢系統管理檢漏工作),或者單純的技術與局部的數字化(比如僅做好了內部營收系統和業擴系統,卻沒有面向大眾申請用水及處理用水中問題的系統),都不能完美解決轉型過程中的實際問題,而且也很難解決長遠發展問題。古語云:不謀全局者,不足謀一域。水務數字化轉型建設,也是一個需要謀劃全局,做好頂層設計,方能解決問題大事。
我們仙居水務集團的數字化平臺,首先,要有全局性,涵蓋集團所有板塊,水務板塊肯定是重中之重,發電原水、砂石、農飲水都要占據一個板塊;其次,要有開放擴展性,今后企業如另有發展,應該只需加模塊就行,不需要重新進行開發,也應該支持其他開發單位開發,具備開放性;再次,要有安全可靠性,穩定的系統需要一個可靠的網絡架構,網絡安全也是數據化時代新型安全防范范圍,必須與業務系統同步建設;最后,還應具有易引用性。我們的水務數字化,必須要考慮投身于整個智慧城市范疇內,今后數據共享將成常態,統一的應用程序接口(api)也應是今后調用我們數據的方向,而不是每個接口都要開發人員再次開發。故系統組件化、微服務化,是后續信息化建設的方向。
一、集團層面水務數字化的建設思考
集團層面,水務數字化平臺的建議方向,肯定是有利于今后業務系統的順利展開,有利于整合集團各個部門,有利于凝聚集團各部門共同工作,有利于保障系統安全平穩運行。從這些方面出發,提出以來幾點意見。
(一)水務數字化平臺全局性
全局性的內涵,是我們數字化建設的架構,應具有掌控全局的全面性。這不是說我們必須要把集團所有的產來都馬上進行數字化,而是分輕重緩急,先安排急需建設的項目,但其他板塊在架構上要預留接口,待條件成熟再上。通過全局性的打造,盡快的融合集團各個部門,有助于加強集團凝聚力。
1、統一登錄和權限管理
全集團數字化建設架構,系統集成,一個人一個賬號,通過權限管理區分不同工作范圍顯示的內容;
2、統一一個內網
集團產業在仙居分布較多,但沒有形成一個統一內網,而靠外網連接各點,安全性上無法保障,網信辦、公安等管理部門也不允許,故應該打造一個水務集團的內網系統,集團內的指令,以及數據的傳輸等,通過內網實現。這需要通過租用運營商的光纖,或者使用VPN,連通集團和各運營點。
3、統一安全防護
我們在實施集團網絡安全時,不可能供水分公司做一套,發電原水做一套,那樣重復投資,各單位做法也不統一,效果并不好。在一個內網前提下,我們就有條件實施統一的安全防護。
4、統一物聯網平臺
數據時代,萬物互聯,就是依靠每一個的采集點,把數據傳到我們一平臺上來。我們的采集點內容較多,涉及供水 、發電原水等多個單位,需要一個專門的物聯網平臺來管理,系統統一從這個平臺來取數據。
5、統一私有云平臺服務
服務器是運行各類系統的載體。傳統做法是一個業務一個服務器,這會導致時間越久,我們的服務器越多,這造成管理不便,電耗多,占地多。其實,好多的業務系統,用不了這么多資源,故建議搭建我們集團的私有云系統。需要用到服務器的,從私有云系統劃一個出來就可以。今后如業務拓展,需要更多資源時,完全可以再購買新的服務器,再并入私有云系統就行。私有云在內網運行,我們在一個內網下,就具備條件實施了。
一些與用戶關聯較強的應用,可考慮搭建于運營商公有云之上,方便用戶使用。
6、統一數據出口
目前政府需要什么數據,我們就對接什么數據,甚至有些數據,未經過我們集團,上級單位直接采集拿走了。這對我們集團整體的數據管理是不利的。上級部門要對我們的數據進行管理,我們自身更加要管理,不能有些情況,上級單位都已經知道了,而我們自己還不知道。故我們要上自已的系統,政府部門需要數據,從我們的系統上對接,方適宜。
7、統一一個移動端
移動端也不能一個業務系統一個,這樣太亂了,故移動端也需要搭建一個這樣的平臺,可以容納其他業務系統進入,這樣一個APP就可以使用了??梢越栌靡恍┝餍械拇蠊竟娷浖?,比如釘釘等,采用混合云形式,開發一些應用。
8、其他
其他應該還有不少需統一管理的內容,比如,統一文件存儲,統一位置服務,統一視頻管理,統一工單系統,統一應用程度接口等等。
(二)水務數字化平臺的開放擴展性
數字化建設的開放性,是指我們的平臺,應該可以容納其他系統的接入,支持其他軟件商開發軟件接入本系統。擴展性是指可以支持今后新系統的進入,支持其他廠商在一些基礎平臺上二次開發,比如GIS等。一個開放包容的平臺,肯定是具有強大生命力的平臺。
1、業務系統的開放擴展性
集團的業務系統,隨著社會數字化水平的不斷推進,肯定會有增加和修改,業務系統應具有可擴張的特性,并能容納新業務系統進入。
2、網絡架構的擴展性
網絡架構應具有擴展性,如私有云,可以分配性能給不同系統,但性能也有分配完的時候,這時應可以把新購買的服務器性能納入私有云整體性能,實現后續可持續發展。又如,核心交換機,應具有給不同部門分配不同IP網段的功能,并可以擴展。
3、安全防護的擴展性
安全防護工作無止境,隨著社會發展,今后也會出現新型安防要求,這需要我們的網絡安全防護能力具有可擴展性。
4、移動APP的擴展性
移動APP配合內網平臺使用,平臺需擴展內容時,移動端也應該可以同時擴展。
(三)水務數字化建設的安全可靠性
1、網絡架構的可靠性
網絡架構是搭建信息化平臺的基礎,一個思路清晰,架構合理的網絡搭建方案,能極大的保障數字化平臺的建設。故需保障網絡架構符合集團現狀和發展的需求,并設置雙路保障,還要建設異地容災備用機房,以保障數據安全。
2、網絡安全的建設(等保2.0的建設)
實現網絡安全是為數據安全保駕護航的必要條件。我們這個系統至少要保證網絡安全等級保護2.0的標準,工控系統全部內網使用,與外網物理隔絕。
移動端使用物聯網卡傳輸數據,這個物聯網卡后臺是指定只能向我們固定IP地址發送信息的,安全性較高,可保證數據安全。
(四)水務數據的易引用性
我認為不能只從我們集團角度出發,而要把自身的數字化建設,放到整個智慧城市范疇內考慮。而針對智慧城市的要求,今后肯定要考慮引用我們的GIS板塊,引用我們的水庫情況數據,引用我們的用水營收的數據。水務系統肯定要融入智慧城市的大系統內,而我們目前數據與外界的對接,都是通過重新開發接口實現,這樣的方式耗時費力,而且接口的開發掌控在軟件商手上,并不利于后續大系統的融入。建議對感知設備,和一些具有公共特性的數據,采用統一應用程度接口(api),在開發時就考慮接口問題,后續只要引用就行。
目前縣大數據局指引的方向是應用系統組件化、微服務化,方便納入縣里共享平臺,實現大數據共享。這應是后續信息化建設的方向。
二、水務板塊建設的邏輯思路
水務板塊的數字化建設,肯定要在集團大框架下展開。首先要建設承載數字化平臺的基礎設施,也就是水務數字化的網絡架構和各種中臺等支撐平臺的建設。良好的網絡架構可以支撐平臺平穩運行。其次,要建設數字采集的感知設備和進行基礎數據的采集。像管網流量、壓力等數據,可以通過感知設備直接采集,而GIS等管網數據,則通過探測人員進行探測采集。再次,建設需要的業務系統,以幫助更好的展開工作。建設水務數字化,目的是為了更好的幫助工作,解決工作中的問題。最后,還要建設網絡安全系統,以保障平臺安全。
(一)、建設承載數字化平臺的基礎設施
基礎設施不僅包括網絡服務器等硬件設施,也包括數據中臺、支撐平臺、業務中臺等。
網絡架構上,近期先建一套萬兆路由器和核心交換機,今后如有必要,再上一套備用系統。核心交換下,把服務器集群、銀行前置機集群、普通電腦集群進行分塊管理。普通電腦下,還區分不同分子公司和營業所等,進行不同IP區塊管理。爭取各塊有序管理,不影響其他區塊。
服務器上,如果按業務要求,都以一個功能群一個服務器,較為穩定。如果按這個要求,服務器量比較大,建議搭建私有云平臺,根據業務需要,分配資源給各業務,這樣可節約不少的服務器及后續管理。
銀行前置機,銀行不信任,我們也不能信任,建議獨立成塊,不讓其影響主系統。
建數據中臺的設想,是想打破不同系統的數據隔離,充分實現數據共享。并支撐未來不斷增長的數據積累增長特征和不斷變化的水務業務場景數據應用需求。
支撐平臺包括GIS的基礎平臺,視頻監控等相關量大的數據流支撐平臺,做好這個,其它想要使用的部門只要引用就可。還有其他一些報表等工具。
業務中臺,包括基礎組件服務、公用組件服務、業務微服務功能等組成。
(二)要建設物聯網感知平臺(數字采集的感知設備和進行基礎數據的采集上傳)
數據采集的感知設備,包括壓力計、流量計等,是支撐平臺運行的靈魂,我們的管網上要建設大量的數據感知設備。建設數據感知設備之后,還需建設這些數據管理的感知平臺,哪里需要給哪里。
除了感知設備的采集之外,我們還需要進行手動采集數據,比如,GIS管網數據、水表數據等。
(三)建設需要的業務系統
業務系統是面向我們工作人員的操作系統,這里建設內容豐富,但要理清自身真正的需求,業務系統說到底,是幫助我們工作的。
1、地理信息系統(GIS)
包括所有供水管線、設備、水表的探測、系統升級等內容,GIS是供水系統的基礎,業務系統基本上基于GIS系統展開,故為優先需要考慮的建設內容。
2、綜合調度系統
這個系統,想整合取水水庫、管網、泵站、水廠、農飲水等的運行監測數據到一個平臺上來,方便統一調度管理。
3、分區漏損控制系統
分區漏損控制系統是輔助查漏的重要手段,通過分析夜間小流量,或者配合智能抄表系統,分析小區用水量,可快速判斷區域是否漏水,并根據情況展開重點查漏。
4、綜合智能表集抄管理系統
智能表集抄是未來發展的方向,今后水務的數字化發展方向,水表全自動抄表是必不可少的項目。智能表集抄管理系統可整合現有各水表廠家智能表系統,合成水務自有系統,實現今后各不同廠家智能表能夠互換,實現對光電遠傳水表、物聯網水表、大口徑水表的遠傳集抄,為后續數字水務建設打下基礎。
5、仙居水吧
仙居水吧主要是給用戶提供多渠道的自助辦理各種水務業務,做好民生服務工作,同時公布水質檢測數據等,讓我們的用戶用水更放心;另一方面水吧還提供與普通群眾(用戶)互動,為移動端用戶提供突發事件、爆管事件、服務工作開展情況等信息上報及投訴的功能,使我們的用戶更具有節水意識,同時提高公眾用戶對我們的服務滿意度。
6、智能消火栓系統
消火栓管理系統針對供水管網爆管、漏水、偷盜水等導致消防栓壓力偏低甚至無水等問題,在消防栓閥門處安裝數據采集終端,實時采集管網壓力數據,設置管網壓力上下限,根據采集實時數據及時預警,工作人員可以遠程檢測區域內消防栓的情況。同時可以將消火栓相關實時數據信息推送給當地消防局。
7、農飲水管理系統
這是對仙居所有單村、聯村供水系統的監測系統,利用遠程監視管理實現對所有下屬廠站自控系統中生產運行數據、設備運行狀
態數據的自動實時采集、超限報警。
8、中心水廠AR系統
建設基于AR增強現實技術,以水廠重點區域的安全保障、管理應用為導向,以高點監控為核心,高低點切換協同,以增強現實視頻圖像應用為基礎手段,實現視頻實景地圖、高低聯動立體化監控、標簽信息標注查詢等功能,擺脫傳統模式下二維電子地圖不直觀、低點監控范圍小、監控畫面無法兼顧整體與局部等問題。通過實景管理系統的建設,能夠實現視頻的高效調用,提升視頻的采集廣度及深度,聯動物聯網等管理系統,增強對水廠綜合聯動管理能力,提高管理效率。
9、水質預警管理系統
水質是保障用水安全的生命線,對管網水質進行預警監測,積極應對水質問題,建立從水源到用戶水龍頭的全程水質預警管理系統,達到及時掌握水質狀況、信息,快速有效的處理、分析數據,提高水質預警、預報的速度,對水質變化作出快速反應和處理,將成為城市水質安全保障的重要部分,也是實現供水企業水質預警、預測、建模的基礎,是水質管理信息化、自動化的重要內容。
10、移動綜合運營管理系統
就是手機端的APP,也是一個綜合開放性平臺,主要是將已有的各類信息化系統數據整合與共享,通過智能手機進行日常辦公與管理的信息公告與查詢、生產運營核心指標的發布與決策、以及辦公流程的審批與管理,將傳統的 PC 端應用和管理遷移目前普及的手機端,極大地消除了信息孤島、提高了辦公效率、深化了信息化應用。
11、社區管網數字孿生建設(三維可視化建設)
利用數字技術再生數字管網狀況,提供地下管道位置,模擬管網運行情況,指導判斷出現的問題,反饋最可能出問題的點位。
12、原系統融合對接
與原已建的客服熱線、表務、項目管理、資產管理、運行監測、營業收費、GIS、巡檢、智能表等各系統融合升級,把這些系統的數據納入到新平臺。
13、二次供水綜合管理系統建設
二次供水系統不僅包括水司自有設備,也包括今后納入管理的小區等二次供水設備。利用信息化、數字化手段實現二次加壓泵房集中監管,對水務集團提高管理水平、提升服務效率、延長基礎設施生命周期、優化經濟效益等方面有著積極作用。
14、動態水力模型系統建設
動態水務模型系統利用大數據,建立一套動態的管網水力模型,通過模型對系統中的管網數據進行進一步的檢驗整理,經過驗證能夠反映實際壓力與流量情況。這對指導現實中管網問題有重要的意義。但這套系統需要強大的數據支撐,和專業技術人員支撐,建?議各方面條件準備好后實施。