【应用案例】智慧水利大数据云平台建设综合解决方案

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智慧水利大数据云平台 建设综合解决方案 建设背景和需求分析 章节副标题 01 项目背景 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 国家政策 水利部 标准化建设规范 XXX 省水利十三五规划 苏州水利规划 以建设节水供水重大水利工程、 完善水利基础设施网络为重点， 以落实最严格水资源管理制度、 建设节水型社会为抓手，以系 统整治江河、推进水生态文明 建设为支撑，以深化水利改革、 加快科技创新为动力，以落实 全面从严治党要求、强化依法 治水管水为保障，着力构建与 全面建成小康社会相适应的水 安全保障体系。 实时雨水情数据库表结构与 标识符、实时工情数据库表 结构及标识符、基础水文数 据库表结构及标识符标准、 水质数据库表结构与标识规 定。 XXX 省防汛防旱指挥 系 统设计指导书、 XXX 省 水 利 工 程 代 码 编 制 规 定、 XXX 省 水利专题地理 信息采集处理 规范。 按照“统一规划、应用主导、 资源共享、先进实用”的原 则，完善水文、重点工程监 控等信息站点与服务网络， 基本完成水利信息资源整合 共享，构建“标准统一、互 联互通、广泛共享、深度融 合”的智慧水利综合体系， 提高水利综合决策支撑能力， 以水利信息化引领水利现代 化。 推进治水兴水，要坚持创新管理， 要不断创新管理的体制机制，适 应信息化、智慧化水利管理需求， 实现精准管理、科学管理，以创 新管理增加效益。 政策解读 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 智慧水务发展的环境背景 内涝灾害问题亟需应对 水污染问题亟需应对 城市水问题亟需应对 水源地水质状况不容乐观、部分地区供 水能力不足、漏损严重、供水水质不达 标问题突出、体制机制有待健全、法律 法规和配套政策亟须完善。 我国部分城市在雨季时，一旦遇到持续 暴雨或气候异常，则会发生内涝灾害， 影响人民生命财产安全。 随着我国社会主义市场经济的不断发 展，对各种资源能源的需求也随之增 加，对水资源的开发使得水污染问题 进一步加重。 环境背景 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 智慧水务发展的技术背景 水务信息化基础坚实 新一代信息技术的快速发展 近年来，我国水务信息化建设 逐步深入，初步形成了由基础设施、 应用系统和保障环境组成的水务信息 化综合体系，有力推动了传统水务向 现代水务、可持续发展水务转变，为 智慧水务建设提供了坚实的基础。这 主要表现在信息采集和网络设施逐步 完善、水务业务应用系统开发逐步深 入、水务信息资源开发利用逐步加强、 水务信息安全体系逐步健全、水务信 息化行业管理逐步强化等。 近年来，以物联网、云计算等为代表的 新一代信息技术正在以前所未有的速度发展， 使智慧水务建设在技术层面得到了更为广泛 的支撑，特别是在水务信息监测、数据传输、 智能应用等方面。例如，利用物联网强大的 数据获取能力，将使水务自动监测数据更加 全面，数据时效性更强，为智慧水务上层应 用提供更为优质的数据支撑。另外，物联网 能够有效实现传感器网络与移动通信技术、 互联网技术的融合，从而允许水务部门基于 无线传输技术来建设大量的末端采集网络， 这为未来智慧水务建设提供了基础的网络支 撑。 当前水利发展过程中面临的问题 3 2 1 6 7 8 4 5 9 水利发展过 程中的问题 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 智慧水利是什么 感知的智慧 充分利用物联网、自动控制等技术，实现 对水利信息资源进行全面准确的实时监测， 形成强大的水利物联网 智慧水利是水利信息化发展 的高级阶段，是实现水利现 代化的关键，其贯穿于防洪 减灾、水资源配置、水环境 保护与水管理服务等体系 管理的智慧 充分利用大数据、云计算等技术，对传统 水利的全领域进行智能化管理，切实提高 水利建设和管理水平 服务的智慧 加强水利改革发展，促进水利现代化，并 充分利用新一代信息技术，将这种支撑保 障和水利水务的科技文化为社会公众提供 定制服务 为什么要建设智慧水利 1 2 3 4 《省政府关于推进智慧江 苏建设的实施意见》中明 确指出：着力推进智慧水 利、智慧水务建设，构建 完善水利信息服务平台、 水资源管理系统和防汛防 旱指挥系统体系。 实现水位、雨量、水量、水质、工情、 旱情、灾情等信息的实时监测与分析 整合行业信息资源，建立推进数据共 享，实现大量、多源、多维、多态的 水利大数据服务 完善防汛防旱指挥系统体系，提供实 时信息监控、洪水预报调度、水库预 警、防汛会商等服务 实现水资源信息的快速传递、共享和综合管理， 达到水资源管理精细化、实时化的深度管理目标， 为水资源合理开发利用、优化配置和水环境保护 提供支撑 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 中国水务企业信息化发展历程 此阶段我国水务企业为满足经 济和社会发展需要，以增加供 水能力为重点。 基础阶段 此阶段我国水务企业信息化主要体现在 基础信息的自动化采集上，逐步实现了 阀门、泵站、生产工艺过程等的自动化 操控，水质、水压和流量等涉水数据的 测量水平也得到很大的提高。它们很大 程度上代替了艰苦的人工操作，解放了 劳动力。 自动化阶段 此阶段我国水务企业管理才真正开展了 信息化系统的建设。在这一阶段，利用 无线传感器网络、数据库技术和 3G 网 络，相关水务企业相继搭建了各自的业 务系统和数据库，大大提高了信息存储、 查询和回溯的效率，初步实现了行政办 公和业务管理的信息化。目前，我国绝 大部分城市正处于该阶段。 数字化阶段 此阶段我国水务企业成熟运用 物联网、云计算、大数据和移 动互联网等新一代信息技术， 同时对数据进行深度处理，实 现信息化和管理提升的充分结 合，紧跟市场、随需速动、智 慧经营，充分支持企业模式创 新和产业转型升级。 智慧化阶段 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 中国水务信息化发展现状（需求侧） 信息系统机制薄弱，体现在： 生产的安全性低，对事故的应急 处理能力差，资产利用率低，输 配和管理成本高。 信息化建设只完成了传统的 业务流程管理，还远没有实现信 息化带动企业现代化的目的；虽 然建设了基础数据库、积累了大 量数据，但是尚不注重数据的整 理和挖掘。 缺少一个规范的水务信息统一 管理平台（水务企业信息门户）； 一些子系统各自为政，信息的处理 和流转只局限于本部门，不能在整 个公司进行很好的共享，信息孤岛 现象严重。 企业体制、机构和人才与信息 化的建设要求不相适应，现代企业 管理思想没有得到充分发挥；甚至 有一些城市水务企业的领导在理念 上还没有认识到信息化建设的必要 性和重要性。 发 展 现 状 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 ICT 技术在智慧水务中的应用状况（供给侧） 互联网在智慧水务中的应用： “ 互联网 + 水务”能将传统水务企业的生产过程、调度监控、 事务处理、决策等业务过程进行数字化，通过各种信息系统 网络加工生成新的信息资源，提供给各层次的人们洞悉、观 察各类动态业务中的一切信息，以作出有利于生产要素组合 优化的决策，使企业资源合理配置，实现实时运行监视告警、 企业形象展示、生产精细化管理、生产优化调度、经营成本 分析、日常办公管理、辅助经营决策等综合管理应用，促进 传统水务企业向智慧水务企业发展。 物联网和云计算在智慧水务中的应用： 城市水务综合运营管理系统利用目前蓬勃发展的云计算 和物联网技术，以集团化管理城市水务企业所有涉水区域、 生产设备、在线仪表、自控系统作为物联网中的感知层；通 过无线网络、 Internet 网络及通用数据采集平台建立网络传 输及通讯，实现感知层数据的实时采集、传输、存储，形成 物联网中的网络层；通过部署基于云计算的综合运营管理系 统，实现综合运营管理应用，建立应用层的云计算架构体系， 从而形成完整的基于云计算的城市水务综合运营管理系统。 智慧水利项目需求 02 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 XXX 省水利发展规划要求 XXX 省“十三五” 水利发展规划 服务民生 水利发展的基 本原则第一条： 坚持以人为本、 服务民生 信息公开 利用社会媒体 等手段为社会 公众提供水利 信息服务 专网传输 建成政务内网 和政务外网 （水利专网） 信息安全 强化网络及信 息安全建设 XXX 本身就具 有 公益民生的属性 广电机顶盒是最具 公信力的信息传播 媒介之一 XXX 具有坚实 的 网 络 基 础 和 丰 富 的专网建设经验 广电网络是国家主 权网，安全传输是 广电网络的生命线 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 XXX 区水利信息化建设现状 防汛防旱指 挥系统体系 尚需完善 防汛信息系统、会商系统、农村生活污 水治理系统、远程自动化监控系统等分 散建设，存在信息孤岛问题；需要建立 统一的水利信息化管理控制中心，在同 一信息平台上集中进行展现 排水管网数据采 集与监控系统、 农村生活污水独 立设施管理系统、 排水户重点监管 管理系统、全区 自来水收费系统、 排水设施一体化 管控平台等尚未 完全建立 湖泊信息化建设 及骨干河道沿线 监控体系尚未完 全建成 尚未与市水利局在建的苏州 市水利水务综合服务基础平 台及应用系统实现全面对接 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 XXX 区智慧水利建设目标 ① 监控立体化 管理协同化 ② 视频可控 巡查留痕 ③ 工程上图 数据入库 专业化 精细化 标准化 ④ ⑤ 水利（水务） 全业务管理 整合数据资源 整合现有水利（水务） 软硬件信息数据资源 完善基础设施 进一步完善水利（水务） 信息采集与工程监控体 系 统一业务管理 实现各业务数据统一 存储、共享、服务、 管理和应用 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 体 系 架 构 图 建设思路 智慧水利大数据平台优势 03 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 XXX 的核心优势 XXX 作为国有大型文化企 业， 具有公益民生服务的政治 属 性和公共化社会服务的成熟 体系，其服务民生的使命是与 水利部门完全一致的 公益属性 公信力媒介 遍布千家万户的广电机顶 盒是最有公信力的信息传 播媒介之一 优质的网络 安全运营 本地化服务 核 心 优 势 与 XXX 省水利发 展规划要求完 全契合 投融资平台 广电网是国家主权 网，其区别于电信 网、互联网的特殊 政治属性在于广电 传输信息的安全性 XXX 具有通达 全 省 的 广 播 电 视 综 合信息专网以及覆 盖各类水利设施的 高性能双向接入网 XXX 利用上市公司 这 一平台，通过资本方 式，创新业务模式，能 够有效地协助政府解决 项目建设投资问题 XXX 具有全省统 一 的 省 市 县 三 级 标准 化运营服务体系、深 达一线的本地化服务 团队以及端到端安全 运营管理平台 XXX 的工作基础 1 XXX 多次圆满完成各级政府（包括中共 XXX 省委、 发 改委、人社、工商、地税、国资委等）的专网建设 任 务，所有运维和安全保障措施都是高于其他运营商 的 “零中断”级别，有效保证了政府各类机要数据的 安全 传输，获得了各级政府的高度信任 2 XXX 苏州分公司已经与 XXX 区水利局建立了长期 合 作关系，并且完成了 XXX 区水利局下辖水利基础设 施的专线建设工作。 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 平台架构 智能感知层 水情信息采集 融合网络层 水利调度 指挥中心 平台支撑层 卫星 有线 广电物联专网 无线 视频监控 闸泵站控制 雨情信息采集 工情信息采集 水源地监测 水质信息采集 用水企业流量采集 水利数据 中心 基础数据 地理数据 物联数据 应用数据 水利 防汛 地理 防旱 信息 决策 管理 支持 系统 系统 水利 综合 办公 系统 水资 水资 水政 源管 源管 执法 理系 理系 管理 统 统 系 统 水利 巡查 管理 系统 水利 工程 建设 管理 系统 农业 水利 管理 系统 掌上 水利 应用服务层 智慧水利综合信息门户（ PC/ 移动终端 / 机顶 盒） 排水 管理 系统 网 络 及 信 息 安 全 / 运 行 维 护 管 理 数 数 数 数 据 据 据 据 集 分 管 共 成 析 理 享 闸泵站防入侵监测 …… 网络拓扑 智慧水利平台整体架构 04 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 平台架构 智能感知层 水情信息采集 融合网络层 水利调度 指挥中心 平台支撑层 卫星 有线 广电物联专网 无线 视频监控 闸泵站控制 雨情信息采集 工情信息采集 水源地监测 水质信息采集 用水企业流量采集 水利数据 中心 基础数据 地理数据 物联数据 应用数据 水利 防汛 地理 防旱 信息 决策 管理 支持 系统 系统 水利 综合 办公 系统 水资 水资 水政 源管 源管 执法 理系 理系 管理 统 统 系 统 水利 巡查 管理 系统 水利 工程 建设 管理 系统 农业 水利 管理 系统 掌上 水利 应用服务层 智慧水利综合信息门户（ PC/ 移动终端 / 机顶 盒） 排水 管理 系统 网 络 及 信 息 安 全 / 运 行 维 护 管 理 数 数 数 数 据 据 据 据 集 分 管 共 成 析 理 享 闸泵站防入侵监测 …… 网络拓扑 智慧水利平台建设方案 05 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 总体建设内容 一个平台 两个中心 十个应用 依托广电全覆盖、高品质的网络资源，建设 XXX 区智慧水利专网 一张网 建设水利管理云平台，实现水利管理自动化、资源使用最大化。 建设 XXX 区水利数据中心、指挥调度控制中心 定制开发适用于 XXX 区水利相关服务应用十 项 建设智慧水利全生态管理系统 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 技术保障支撑 两套体系 三类应用 四大技术 一个中心 五项支撑 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 水利管理体系 智慧水利 综合应用 物联网信息采集 与工程监控 指挥调度中心 智慧水利综合应用是水利管理 的关键。包含了水利全过程管 理的十个子系统应用。为水利 部门提供水利水质监测、设施 设备管理、企业水资源管理、 河道湖泊管理等多维度综合管 理手段，是实现智慧水利建设 重要建设内容。 信息采集与工程监控是水利管 理的保障。 XXX 将传感器、 无 人机、电子遥感、工控设备 监 控等先进的物联网技术运用 到 智慧水利信息采集和工程监 控 中。利用物联网技术的先进 性 和实时性保障了智慧水利在 日 常办公、紧急抢险过程中决 策 准确性、有效性。 智慧水利指挥调度中心是整个 管理的核心。所有关于管理核 心系统的应用和汇总都汇聚在 该中心；在特殊情况下，该中 心还肩负着指挥抢险，应急处 置等重要职责，是智慧水利管 理体系的核心驱动。 建设内容 智慧水利 综合应用 物联网 信息采集 工程监控 指挥调度 中心 水利地 理信息 管理系 统 防汛防 台决策 支持系 统 水资源 管理系 统 水政执 法管理 系统 利巡查 管理系 统 水利工 程建设 管理系 统 水利综 合办公 系统 农业水 利管理 系统 排水管 理系统 掌上水 利 雨水情 采集 会议 系统 指挥 调度 系统 指挥 控制 大厅 数据 中心 信息 发布 系统 工情采集 现场视频 采集 地理信息 采集 水利地理信息管理 1 基础数据加 工 1 手工数据加工入库 2 图纸材料的转换加工入库 3 地理信息数据的坐标转换 加工入库 2 基础平台搭 建 1 地理信息数据的发布 2 地理信息服务平台的发 布 3 系统框架及基础平台搭 建 3 地理信息应用 包括基础数据应用与专业 数 据应用。 地理信息系统建设内容 基本要素 交通图 / 卫星图 / 地 形图 市区 / 区 / 县市 边界 村 / 乡镇数 据 主要河流 / 路桥 / 建 筑 水利工程 圩区基本情况 堤防 / 水闸 / 泵站基本情况 水质 / 水位 / 视频监测点情 况 防汛仓库基本情况 排涝站 / 灌溉站基本情况 河湖要素 主要河流 / 湖 泊 主要河流 断面 降雨量 / 蒸发站位 置 水位站位置 水资源管理 水厂基本情况 规模以上用水企业基本情 况 地表水源地 水功能区 水质监测站 / 排污口 污水 / 给水 / 雨水主要管线 / 点 全面采集水利地理信息数据 水利地理信息系统是为防汛防旱、水资源管理、河道综合管理、水利规划 管 理、水政巡查执法等各类业务应用系统提供数据管理与服务，并在此基 础上 建立起一个界面直观、分析准确、信息齐全、更新便捷、服务广泛的 信息系 统。 卫星地图 取水口 排水口 降水监测 水厂 湖泊河流 智慧水利大数据云平台建设综合解决方案 水利地理信息管理系统加工整合 格式转换 统一 地图空间数据 空间数据库 空间数据 信息平台 / 服 务 服务工具平台 地理信息数据精细处理 地方图 1 市辖区域边际 2 详细湖泊河流 3 详细水工数据 4 市级专业应用 两级叠加 逐级控制 国家天地图 1 国家底测图绘局 数据 省厅天地 1 省厅标准地图 2 免费使用 / 更新 3 省内市际交接 4 主要湖泊河道 5 1:2000 通用坐 标 地理信息服务平台 水利规划 防汛决策 水利工程 水资源管 农村水利 管理 支持 管理 理 管理 水务管理 南 通 市 堤防 无 锡 市 苏 州 市 常 州 市 徐 州 市 淮 安 市 盐 城 市 连 市 云 港 南 京 市 扬 州 市 涵闸 …… 湖泊 河道 镇 江 市 泰 州 市 …… 平 台 一 张 图 防汛防旱决策指挥系统 险情 监控 数据 采集 决策 分析 信息 发布 多种公共发布渠道 广播 户外大屏 电视、移动政务 ” 通过 XXX 已有的应急广播系统，将防汛防旱的决策进行宣传，组好灾前预警，灾后指挥，平时 宣传的全方位宣传体系。 ” 依托 XXX 在智慧城市、智慧社区建设中的基础，在社区大屏、电梯宣传屏等户外宣传屏幕上同 步发布防汛防旱相关讯息，实现信息全方位立体发布。 ” 通过 XXX 独有的机顶盒宣传平台推送防汛防旱的宣传信息，做好政府工作的宣传工作；在建设 互联网移动政务系统的同时，拓展了手机、平板等互联网宣传手段。 建立健全的防汛防台决策指挥系统 是水利工作