智慧地球、智慧城市等已經成為人們津津樂道的詞匯，那么我們是否可以提出一個智慧水務的概念呢？答案是肯定的，智慧水務的思想與智慧地球一脈相承，是智慧城市的一個核心組成。智慧水務通過傳感器技術、網絡和移動系統與水務信息系統的結合，構建成全方位的智能水務管理系統。從世界智慧運轉之道的三個重要維度來描述，智慧水務分為全面透徹的物聯網2層、全面泛在聯通的基礎架構層和智能融合的應用層。
第一個維度（物聯網）：智慧水務需要也能夠更透徹地感應和度量世界的本質和變化。就是把傳感器嵌入或裝備到水源、供水系統、排水系統中，并且被普遍連接，形成所謂物聯網，然后將物聯網與現有的互聯網整合起來，實現政府管理機構、企業和社團與水物理系統的整合。這一部分屬于儀表、通信及自動化專業，對于企業它可以是一張私有物聯網，對于政府等相關組織也可以構建一張公有物聯網，有的專家將這一類物聯網統稱為水聯網，此處不做細述。
第二個維度（基礎架構與應用）：智慧水務將更加全面地互聯互通。通過互聯網的聯通、數據的共享，打破信息孤島。硬件基礎平臺是智慧水務的載體，是智慧水務正常運行的基礎保障，主要包括硬件基礎建設與網絡安全建設兩方面內容，高性能的基礎硬件設施、暢通無阻的網絡通訊支撐了智慧水務的高效運行。應用集成平臺架起了智慧水務業務系統信息共享的通道，使各業務系統協同運行，保證基礎數據暢通無阻、業務流程無障礙流轉，有效提升業務系統的運行效率，打破企業信息孤島。
第三個維度（智能應用）：智慧水務讓所有的事物、流程以及運行方式都具有更深入的智能化，管理機構和企業獲得更智能的洞察。智慧水務基于云計算3，通過智能融合技術的應用實現對海量數據的存儲、計算與分析，并引入綜合集成法，通過人的“智慧”參與，大大提升決策支持的能力。
一、智慧水務的前景
近年來水安全事故成出不窮，水務管理成本持續上升，企業和其他組織廣泛應用IT技術、建立智慧水務的創新管理模式來幫助企業有效處理日益復雜的水務運營管理。智慧水務可以幫助水務企業實現以下管理目標：敏捷地隨時獲取水質等可用性的所有信息；實現節水和節能目標；更好地管理遍布各處的給排水設施。
我們知道現代IT技術已具備滿足行業需要的三項功能：
（一）、信息采集：計量、感知或檢測水情以及那些現存的供排水設施和設備的維護狀況，例如管道維修隊伍可以在第一時間知道爆管事故的發生，維修隊可以快速反應以減少水的漏損，同時也提高了操作效率；
（二）、平臺化協同：不同角色的人可以從系統中獲得需要的信息和共享數據，使他們協同地采取行動。例如通過共享各類屬性的水的消費量信息，我們就可以按照水價構成更加精確地計算出實際水價。供水企業還可以應用相關資料和用水大戶一起尋找節水的方法，以使客戶更滿意。
（三）、智能分析：通過對水的相關數據進行歷史分析和趨勢分析來獲得創新能力的洞察或操作流程的優化。例如通過現在和歷史的水量數據可以建立用水量模型，而這個用水量模型又和人口增長的預測相關聯，通過相關數據就可以對未來的用水需求有一個基本的預測。
通過構建智慧水務就可以有助于解決那些令水務管理者頭痛的各種挑戰，而且把水循環過程中的各個階段都變得直觀透明。智慧水務的解決方案幫助人們更好的利用水、企業更有效地從事水務管理，它的應用前景描述如下：
（一）、準確評估水務管理的現狀，找出管理方面實際存在的需要改進的問題，進一步識別出發展機遇并制訂出實現的路徑圖。比如通過與行業標桿的對比、建立優勝者模型，可以讓我們知道應該在哪里改進我們的服務。評估結果可以讓我們更加明白在不同的情況，例如地理區域、天氣或其它情形下，水務風險管理的戰略性區域。
（二）、提供全方位全壽命的資產管理，增加資產設備及其狀況的可視化透明程度，從而達到減少維護費用、使運營更順暢的目的。通過資產設備管理延長資產的使用壽命，運營商就可以分階段有計劃地更換基礎設施。可以優化維護維修業務，降低甚至部分消除業務費用。有目的地進行資產維護與維修工作可實現“在故障發生前維修”的戰略，提升服務質量。
（三）、整合各種水務相關數據，進行狀態分析、制定解決預案報告官方機構以便他們能夠做出情報充分的決策。信息的透明可以使不同的使用者共享KPI指標、報告、下載帶有各種視角信息的地圖，同時分享各種具有洞察力的觀點。
（四）、敏銳洞悉用水量的變化，識別出水價調整的機遇與建立篩選大水量用戶的機制。在有的時段和嚴重缺水的地區，如何獲取水量數據是節水的關鍵。
（五）、應用分析方法和優化技術幫助水務管理者改善日常工作。這些工具可以提前預計或識別出風險事件，然后提前做好應對和預案。實時監控水務系統可以提前發現那些可以預測的事件，然后做出更好的響應與改進服務。
（六）、支持企業執行政府標準和符合行業規范，保存好標準和規范要求的數據、日制和程序。良好的公司治理必須遵從各級政府制定的標準，這是現代企業的標志。
二、智慧水務邏輯架構
根據以上的分析，我們可以構架出智慧水務邏輯架構圖如下：
圖1、智慧水務邏輯架構圖
三、功能描述
物聯網部分的產品組成已經有很詳盡的專業資料，有興趣的可以查閱相關資料。同時智慧水務還需要建立一種可以降低成本、具有智能化和安全特性、并能夠與當前的業務環境同樣靈活動態的基礎設施，關于基礎設施架構將會在下一篇文章專題研究。本文重點描述智慧水務應用集成平臺和智能應用系統的功能模塊組成，它應該包含（但不限于）以下：
1基礎平臺與業務應用系統
1.1基礎平臺
基礎平臺為其他各產品及組成部分提供公用和基礎服務，抽取各子產品需要共同應用到的功能及服務，對其進行封裝和組合。
具體包括（但不限于）：工作流引擎、表單引擎、組織架構管理、用戶角色及權限管理、數據字典管理、系統參數管理、短信服務、接口管理、Email服務、消息機制、IM、主數據管理及同步機制、打印及票據設計、系統維護與管理、數據恢復與備份、日志管理、IT服務管理、售后支持與服務模塊等。
1.2企業服務總線
企業服務總線（ESB）提供了網絡中最基本的連接中樞，是構筑企業神經系統的必要元素 。ESB是傳統中間件技術與XML、Web服務等技術相互結合的產物，用于實現企業應用不同消息和信息的準確、高效和安全傳遞。ESB的出現改變了傳統的軟件架構，可以提供比傳統中間件產品更為廉價的解決方案，同時它還可以消除不同應用之間的技術差異，讓不同的應用服務協調運作，實現不同服務之間的通信與整合。
利用ESB，可對用戶企業現有的各信息系統進行集成和整合，幫助用戶企業構建真正符合SOA規范和標準的信息系統。
1.3業務應用系統
該部分應包含水務企業最常用的一些業務系統，具體包括：
1.3.1營銷及客服相關應用系統：
含報裝、抄表收費、客戶關系管理、呼叫中心、表務管理、輔助設置管理、供水稽查、在線業務受理等水務企業日常經營及客戶服務所涉及到的各項基礎業務。
1.3.2生產管理相關系統
含SCADA、生產設施設備管理、管網管理、管網建模、水質系統、水廠及泵站自動化系統、監控系統等。
1.3.3綜合管理
包括人力資源管理、財務管理、工程管理、資產設備管理、供應鏈管理等；
1.3.4數據倉庫
數據倉庫的數據來源于資產管理系統、基礎數據系統、地理信息系統以及其它應用系統中產生的數據，按照一定的類別和標準進行清洗、存放，以供所有系統按照一定的規則調用。
2、智能中心
2.1人機交互界面（企業門戶）
人機交互層由基于web的通過互聯網登錄的門戶構成，門戶中有完善的安全機制和嚴格的用戶權限管理，具體的使用者根據他的角色權限可以看到他工作需要的所有信息、并執行相關操作。
2.1.1企業門戶
企業門戶主要由以下幾部分組成：
2.1.2儀表盤
· 提供傳統的OA系統的各項功能，包括通知公告、通訊錄、發文辦文、待辦事宜、郵件收發等，同時可為不同角色的用戶提供個性化的工作臺，并允許用戶自行配置個性化工作臺；
· 企業門戶提供擴展的平臺化解決方案，支持用戶靈活定制自己的各類審批流程，也可自行開發輕量級的各類管理功能；
· 集成和展現用戶企業現有各應用系統中最為關鍵和重要的信息，方便用戶通過企業門戶即可方便及時地掌握所有需要關注的信息和數據，例如KPI、報表和數據分析結果；
2.1.3系統管理中心
· 提供SSO方案，可集成用戶企業現有的各系統，通過門戶單點登錄進入各應用系統；
· 向用戶企業的第三方系統提供各類接口和服務的調用，如短信接口、待辦消息服務、提醒消息等，統一接管帶來第三方系統的待辦等各類提醒消息；
· 系統管理服務支持運用審計程序來追溯和審計，幫助企業在安全與保密方面達到行業或政府的規范要求。
2.1.4地理空間信息
地理空間信息收集、儲存、分析各項設備資產、事件、工作流程的地理空間信息，并將這些信息展示在用戶界面上，已達到工作流、業務流和數計流的三流合一。讓企業的各項生產、服務及管理工作變得直觀透明。
2.2智能應用
2.2.1數據挖掘與分析
傳統的信息系統中的報表能夠告知我們“過去發生了什么？”，但是它很難以回答以下兩個問題：“為什么發生？”、“未來將要發生什么？”，而這正是數據倉庫和數據挖掘要重點關注和解決的問題，而也正是“智慧”這一單詞的精髓所在。
設計和架構一個獨立與各信息系統而存在的數據倉庫，在深入理解和分析管理層和決策層需求的基礎之上，將來自于各系統中的最為有價值的信息通過ETL等方式和途徑，抽取集中至倉庫中，然后基于這些數據建立面向主題的分析模型。
在這些模型的基礎之上，通過豐富的展現形式，如折線圖、餅圖、儀表盤、駕駛艙等呈現在企業門戶中，讓管理層和決策層能夠非常直觀地了解和掌握到整個企業的生產、經營、管理狀況，不僅能夠及時全面地了解整個企業正在發生什么，為什么發生，還能夠分析和洞察到未來將要發生什么。
比如建立水量分析模型，運營商就可以根據自己的水資源情況和客戶基礎資料進一步預測將來的需求與收益，從而制定更好的戰略計劃。數據分析的結論可以成為其他重要活動的基礎，比如需求預測、節水措施、水價調整等。
2.2.2工作優化
為了應對緊急情況、預防性維護和檢查，供水運營商將大量的運營費用花在了管網和設備的維護與更換方面。在許多情況下，一個工作項目往往由一系列關聯的子任務組成，而那些子任務大多又需要專門的技術和裝備。這種時候，優化分析結果通常會按將人員和裝備的作用發揮到最大的原則來指派工作，同時將浪費在運輸裝備的時間減到最短。工作優化可以帶來以下好處：
1、能確保日常的維護保養工作按時和有效地進行，從而在最大限度地為客戶提供正常供水服務的同時將停水時間降到最低。
2、通過計劃安排讓員工在固定的時間內盡可能多地完成各項維護請求，從而提高員工的勞動生產率。
3、通過遠程優化不同設備工種操作人員的工作，實現減少燃料費和交通時間的目的。
4、通過減少加班降低維護費用中的人工成本。
5、員工能動態地響應搶修或新的維護指令。
6、使用智能計劃、遠程優化技術和工作指派可大大減少制定工作計劃的時間。
7、容許客戶更大的時間彈性和更準時的預約服務、增加客戶滿意度。
2.2.3門戶網站
門戶網站主要面向水務企業的客戶自來水用戶提供服務，它將智慧水務的價值和意義延伸至千家萬戶。
門戶網站除了承擔宣傳、交流互動等方面職能以外，更為重要是它將與企業內部的各應用系統進行聯動，向用戶提供豐富的在線業務查詢和辦理功能，起到虛擬營業廳的作用，在門戶網站上可完成包括水費查詢、水費繳納、在線報裝、修改和登記個人信息及資料、了解水質等相關信息。
四、綜述
國內水務行業在自動化與信息化方面的應用比較早起步，早期甚至通過世行貸款等方式引進國際先進水平的成套設備，包括自動化儀表和應用軟件。但是相對于金融和通信等IT技術應用領先的行業來說仍然存在很大的差距，如何讓水務行業變得更“智慧”，既是行業內的企業和組織面對的任務，也是相關“物聯網”企業、運營商和軟件商面臨的巨大機會。
現階段自動化儀表的生產及成套都已經高度專業化，而且性能穩定、價格相對低廉；互聯網的建設和互聯互通現在已經覆蓋了大部分城市，滿足極大多數行業管理機構和企業的使用要求；但是在行業的應用平臺整合方面，雖然有大量的軟件企業為行業開發了許多應用軟件，由于缺乏統一的架構、存在很多“孤島應用”，我們面臨的任務就是要將這些孤島打通、連接、整合，使水務行業的信息化變得更智慧。
構建智慧水務就是要致力于推動行業形成共識、進而形成行業標準，讓行業的建設和開發應用形成合力，共同推動水務行業變得“智慧”。比如近年來行業內有的企業已經開始嘗試虛擬化，構建私有云等。云計算等新技術的應用，加上日益普及的移動終端設備，實現智慧水務的技術條件已基本具備。
我們期待著行業內的領先者和有志于水務行業信息化的企業一道去推動智慧水務建設，盡早建成成功應用的范例，同時也希望各界對智慧水務有興趣的人士高屋建瓴，共同推進水務行業的兩化融合，使水務運營管理變得更智慧，從而惠及全社會的民生，讓我們的生活更美好。 |
