随着全球物联网、新一代移动宽带网络、云计算等信息技术迅速发展和深入应用，“智慧地球”和“智慧城市”的理念在世界范围内悄然兴起，许多国家将城市中的水、电、 油、气、交通等公共服务资源信息通过互联网有机连接起来，智能化做出响应，以  改善政府对交通的管理、环境的控制等更好的服务于市民。

      水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源，智慧水务，是借助水智能系统形成的水务管理模式，在常规的水处理/管理技术基础上，借助信息控制融合系统，对自来水、污水、中水等各种水处理设施的运行数据进行一元化管理，从而提高城市整体的水循环经营效率。智慧水务一般通过智慧水网工程予以实施， 使水资源管理部门能够对污水处理站、工厂、水路管道网等进行有关水量和水质 的实时最佳控制。

      1.建设目标

利用先进的信息技术，通过传感器、控制设备及 GPRS 技术，对各个站点远程统一集中管理，可以实时收集流量、流速、水质指标等，利用后台的大数据进行分析整理，优化运行参数，达到减少管理人员、降低能耗、延长设备运行寿命等效果，使污水处理站的运营系统更加高效化、生产更加智能化、管理更加精细化、决策更加科学化、服务更加个性化，从而实现智慧化。

      2.建设原则

为确保智慧水务目标的实现，智慧水务建设应遵循以下基本原则：

      1） 统筹规划，稳步推进。统筹安排建设任务，逐一落实，协调、稳步推进各项建设内容，满足当前工作的迫切需要。同时，建立有效的工作协调机制，健全相关办法，制定标准与规范，采取有效措施，促进重点项目建设在技术上统一标准、框架，确保信息的互联互通，促进资源的整合、公用、共享，充分发挥各种资源的作用和效能。

      2） 需求驱动、急用先建。以满足实际需求，提升业务支撑能力为目的，建立以应用需求为导向、信息技术应用服从水务事务和业务需求的科学发展模式， 在保障系统可扩展性的基础上，选择实用先进的信息技术，建立可配置、易扩充和能演化的系统，注重实用、好用、够用，确保系统尽快发挥效益。

      注重整合、资源共享。所有信息基础设施，都必须按资源共享的原则建设和应用；特别是要依托水务数据中心建设，建立信息交换平台，在城市水务系统内部最大程度地共享信息资源，对社会公众要最大程度地开放公共信息，实现资源优化配置、信息互联互通、政务公开透明，促进信息基础设施和应用系统效能最大化，避免重复建设。

      3） 建管并重，注重运维。加强建设项目的规范化过程管理与科学评估，明 确各类信息基础设施及业务应用的合理生命周期，将所建系统的运行维护管理方 案及合理生命周期内所需备品备件纳入设计内容，落实运行维护经费和组织方式， 强化日常管理，保障水务信息系统建得成、用得好、可持续。

      3.建设内容

      1）智慧水务系统总体结构

      智慧水务系统是一个开放性的综合平台，多个业务子系统并行运行，为保证各个子系统数据信息共享，系统中的数据信息就必须保持高度一致性。因此在系统顶层设计时，将系统框架规划成感知层、网络层、平台层以及应用层四个层面。

      ① 感知层

      感知层实现了水务企业生产经营过程中设备、生产、人员、安全信息的自动化采集。主要通过管线探测仪、液位计、流量计、COD 监测仪、氨氮监测仪、智能摄像头等数据采集设备，利用水务物联网技术，将单一污水处理站或多个污水处理站自动化系统中的仪表读数与运行数据(包含水量、水位、水质、电耗、设备状态与环境条件等信息)做远程传输监控，做到变被动为主动、全面感知。

      ② 网络层

      网络层解决的是感知层所获得的数据在一定范围内，通常是长距离的传输问题。网络层主要通过无线网络、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，实现对集团公司各下属单位、总部各层级的关键生产指标数据、设备运行参数的采集，实时传输到集团总部， 形成完善的水务网络层体系。

      ③ 平台层

      平台层主要实现对智慧水务数据资源进行存储、分析和处理，实现网络层信息到应用层信息的转换，网络设备的管理、设备信息和业务信息的呈现。主要包括两个方面：企业管理信息平台和公共服务信息平台。

      A、企业管理信息平台。通过一次身份认证，按照各自的权限，可动态浏览污水处理厂企业内部的生产、营销、管理、办公、服务等各类信息。它集成了企业各种数据资源，实现了企业与现有各类计算机系统的无缝集成，以及新增系统的数据集成，提供了一个统一的信息发布系统、公文流转系统和数据整合环境。

      B、公共服务信息平台。它是企业提供公共信息服务的重要平台，其主要包括：信息发布、政策法规咨询、涉水事故网上应急响应和处理、网上缴费、用户登录水量和缴费情况查询等。

      ④ 应用层

      智慧水务应用层涵盖了从原水到污水处理整个流程的信息应用系统。根据污 水收集管网基础地理数据和污水处理厂生产运行数据，以图形界面直观高效地比 较设定运行数据的历史趋势；对水质数据与运行模式和原废水变化进行交叉分析； 报警处理的过程追踪与统计分析未来故障前兆之预警，进而支撑企业的生产、经 营、服务和管控活动。

      2）网络结构

      由于各个业务应用子系统中的数据量极其庞大，对硬件设备的要求比较高。因此为了能够高效便捷地对这些数据进行管理、应用和共享，它的硬件设备需要采用性能比较高的企业级网络交换设备和服务器，并且应当具有非常优越的可扩展性。

智慧水务网络结构

      3）服务器系统

      服务器主机需要全天候不停机连续工作，应当具备高可靠性和高稳定性，性能上要满足高并发的连接请求和高处理的性能要求。同时考虑到业务发展以及新技术的出现对原业务的扩展性，要求服务器主机具有较高的扩展性，满足硬件设备在今后 3 到 5 年内的业务支撑要求。随着系统应用的不断深入、业务处理压力过大，为缓解主机压力，可考虑建设双机集群，做到在一台主机宕机时另外一台主机马上接管处理业务的功能，以保障系统长期的稳定安全运行。

      数据库服务器作为管理和维护数据资源、提供数据访问入口的重要核心设备， 要求具备高可靠性、高容错能力。服务器支持高速、大规模数据处理、关键部分 系统冗余、具备系统安全和可扩充功能。污水处理涉及的各项业务将主要在应用 服务器上完成处理，所以要求该服务器具备较高的响应速度、较强的运算能力， 同时还应具备很好的可靠性。

      4）存储备份系统

      ① 存储系统

      存储系统采用 SAN 存储区域网络技术构建，配置光纤通道交换机作为 SAN 的核心交换机。磁盘阵列、服务器等是通过这个交换机来组成本地的存储区域网。整个系统的核心是数据存储，存储系统磁盘阵列必须内置双控制器，配置足够数量的热插拔硬盘，满足存储容量的需求，并具有极高可用性和可靠性。

      磁盘阵列利用现有的设备资源，同时为满足实际的运行需求，需配备 2 台更高配置的光纤交换机。

智慧水务存储系统

      ② 备份系统

系统中的数据安全以及系统的安全系统是通过备份系统来做保障，这是保障信息安全的重要方法之一，这个备份

系统的组成主要是备份软件、服务器以及虚拟磁带库。

      本系统中的备份系统的架构采用的是存储域网络环境下的数据备份，将比较重要的服务器中的文件、数据以及数据库等由备份服务器在线进行备份，其中的数据可以直接通过磁盘阵列经光纤交换机到达目的地虚拟磁带库，由于其中的数据流是不需要通过以太网的，从而能够减少对具体业务产生影响，效率大大提高。

智慧水务备份系统

      4.监控中心

自控系统的维护包括系统软、硬件的维护与保养，即中控室上位系统与各

PLC 站组成的下位系统的维护与管理，通过规范中控室操作规程及日常的维护检查，达到运行正常、控制正确。