《华为:智慧水务行业白皮书V1.0(17页).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《华为:智慧水务行业白皮书V1.0(17页).pdf(17页珍藏版)》请在三个皮匠报告上搜索。
1、目录CONTENTS2.1 数字化能力提升是当务之急智慧水务持续建设与发展华为使能水务行业数字化智慧水务发展背景1.1 趋势:技术驱动,行业转型,势在必行1.2 挑战:智慧水务发展面临诸多挑战1.3 借势:新技术,新基建促进智慧水务发展1.4 破局:平台+应用是水务持续发展关键050610102.2 智慧水务顶层规划方法论2.3 智慧水务转型核心,打造水务坚实数字底座2.4 平台支持水务业务应用百花齐放3.1 智水苏州智慧水务之旅3.2 先锋深圳1314智慧水务持续建设与发展1501010102华为智慧水务行业白皮书01数字经济正在强势崛起,已成为未来经济发展的主要动力,如何在未来10年最大化
2、收获数字化溢出带来的经济增长硕果,成为各行各业都非常关心的话题。如何利用新一代ICT信息技术,实现以创新为核心的数字化转型是水务未来发展的重要途径。水务行业目前迎来数字化转型的快速发展期,国家不断出台新政策,促进水务行业信息化技术应用整体水平稳步提高,从2019年水利部鄂竟平部长提出水利发展改革总基调“补短板、强监管”,到2020年水利网信工作要点提出实施网络安全能力提升,完善水利信息化基础设施,积极推进5G技术在水利工程安全监测预警等工作中的应用,信息化已经成为国家水利部重点工作之一,智慧水务建设逐步成为时代发展新模式。智慧水务发展背景1.1 趋势:技术驱动,行业转型,势在必行近年来水利信息
3、化建设虽然取得了较大成绩,但和补短板,强监管的要求相比还存在各种差距。首先是底层透彻感知不够,感知覆盖范围和要素内容不全面,在绝大部分中小河流监测和水库等场景均缺乏相关监控措施,业务工作基本是巡护靠走,识别靠瞅。现存水利信息化系统多为分散构建模式,众多信息孤岛,内外部信息共享不足,对互联网数据利用深度不够。业务应用覆盖面不全,应用智能化水平不够,部分业务流程未能固化,还处于线下办理,体外循环。同时,水务系统整体支撑演进能力不足,无法发挥高新技术的潜能,急需利用大数据、人工智能、遥感等技术支持水务业务的创新,让更多业务应用能够基于人工智能识别等技术实现分析型应用。水务建设还面临信息系统安全防护及
4、保障问题。据统计,全国省级以上水利部门的众多应用系统中仅不足30%通过等级保护测评,大型水利工程控制系统核心设备和软件大多存在安全隐患,尚未实现以国产化为主。相关装备、网络安全、应用支撑、系统运维等技术和管理标准还有待完善,改善目前重建设、轻运维的现状,实现对信息化建设成果的继承性,提升应用效果。1.2 挑战:智慧水务发展面临诸多挑战作为近期热点,“新基建”在2018年中央经济工作会议上首次提出,后被列入2019年国务院政府工作报告。官方对“新基建”的明确定义为:发力于科技段的基础设施建设、为经济增长提供新动力。与传统的“铁公基”不同,“新基建”是指结合新一轮科技革命和产业革命特征,面向国家战
5、略需求,为经济社会的创新、协调、绿色、开放、共享发展提供底层支撑的具有乘数效应的战略型、网络型基础设施。1.3 借势:新技术,新基建促进智慧水务发展华为智慧水务行业白皮书02平台+应用建设模式核心是对组织机构和流程的变革。平台重点解决应用间的标准统一,差异屏蔽、组件复用、移动端适配等问题,通过数据平台,各类应用调用所需能力和数据,大幅减少开发成本,加速创新;匹配平台,应用则可以实现用户思维,将复杂程序屏蔽,用小微流程应用方便用户使用,快速响应客户需求。由于传统“平地起高楼、立烟囱、分散式”建设模式早已无法满足业务灵活性、多样化的需求,因此统筹资源整合,一体化、集约化建设模式成为支撑水务行业持续
6、发展的关键。在未来,随着政策的倾斜,智慧水务领域“新基建”将会迎来一个高速增长态势,在行业赢得巨大的发展空间,推动智慧水务迈向更加智能的数字时代!1.4 破局:平台+应用是水务持续发展关键供业务一张图,通过综合决策指挥中心,实现态势感知,决策分析及联动指挥能力,提升水务行业综合治理能力。5G人工智能大数据新基建5G基建特高压城际高速铁路和城市轨道交通新能源汽车充电桩大数据中心人工智能工业互联网催生市场新需求在未来,以5G、AI、大数据为代表的新基建,将补齐水务信息化短板,推动水务信息化改革走向深水区。“新基建”对智慧水务领域将发挥以下几方面作用:夯实智慧水务数字底座5G、AI、云将为智慧水务领
7、域打造一个万物计算、泛在智能、即时服务的新型技术底座,支撑上层创新、融合、快速、灵活的业务场景需求。重塑智慧水务的体系架构通过资源整合统筹建设,实现水务信息全面获取,沉淀数据资产和共性能力,以平台+应用的建设模式,聚焦创新,支撑业务快速上线,最终实现资源集约化利用,提升城市运营效率。加速水务领域数据融合单一来源数据价值挖掘空间狭窄,更多数据价值创造将依赖多源数据融合、碰撞,发展需求将倒逼打开水务数据枷锁,从而释放数据价值。孕育百花齐放的水务行业应用通过统筹各类资源,基于平台向社会开放能力,从而吸引更多的企业和组织参与到智慧水务建设中来,使得业务创新呈现百花齐放,百家争鸣的态势,促进水务现代化的
8、繁荣发展。提升水务行业综合治理能力通过物联网、大数据、视频及AI等多种技术手段,提12345华为智慧水务行业白皮书03烟囱式架构引水工程综合监测河道河道管理系统设备设施规划执行日常巡河防洪物资综合监测水库水库管理系统设备设施规划执行大坝安全综合安防水情水质工情视频引水工程监测设备综合监测设备设施规划执行供水调度取水管理引水工程管理系统水情水质工情视频引水工程监测设备水情水质工情视频引水工程监测设备华为智慧水务总体架构由“四横四纵八个条块”构成,四个横向层级由基础设施层、数据层、平台层和智慧应用层组成,四个纵向模块由标准规范、系统安全、运维监控、运营管理组成;核心是由数据层和平台层共同构建的智慧
9、水务数字平台。通过一体化集约化建设,采取平台+应用的建设模式,支持业务快速创新。华为智慧水务总体架构运维监控运营管理数据层模型服务数据湖终端网络水事务平台层数据与业务集成平台基础设施层标准规范系统安全基础数据库监测数据库专题数据库综合决策指挥中心水安全水资源水环境水生态水工程智慧应用视频融合通信GIS/BIM物联网AI移动应用服务平台综合监测平台统一认证统一门户水资源模型水生态模型水环境模型水安全模型云基础设施(私有云/公有云/混合云)数据融合治理华为智慧水务行业白皮书04首先,要构建一个强大的融合各类新ICT技术的数字底座,成为支撑智慧水务发展的“黑土地”。同时通过平台汇聚更多数据,并对数据
10、进行挖掘、分析和共享,形成水务行业的“指挥中心”,使能上层应用,为水务管理者决策提供精准依据。其次,要打造一个开放平台,实现“平台+生态”运作方式,让智慧水务成为水务行业发展的重要助推器和催化剂。一方面,通过平台向上开放各类新ICT能力,整合数据,支撑智慧水务应用,例如水安全、水资源、水环境、水工程和水事务等;另一方面,面向社会开放平台能力,吸引更多企业和组织参与智慧水务建设,实现生态繁荣。最后,不断将水务行业公共能力沉淀到平台,形成可复用、可扩展的软件包,包含可复用的基础能力、UI组件、业务组件、数据模型算法等。以微服务方式向上提供服务,使能业务快速创新。在技术快速迭代的今天,平台一体化建设
11、能更方便地使能合作伙伴聚焦行业应用的开发,适应差异化竞争需求。因此,我们要坚持“平台+应用”建设模式,搭建一个好的平台基础,如同大树根系,让基于平台的应用更加枝繁叶茂,敏捷开发,实现水务要素集中、按需获取。推动水利水务现代化建设,解决新时代治水矛盾。提高水务公共服务能力,推动政府职能转变。提高水利工程设施效能,提升水务建设综合价值。应用新一代ICT技术,加速水务业务全面创新。1234华为智慧水务行业白皮书05通过信息化技术与水务业务建设和管理深度融合,建立覆盖水安全、水资源、水环境等领域的透彻感知网络,实现对水务基础设施的全方位自动化控制和感知,为水环境治理、水安全强化提供实现的技术可能,已经
12、达成行业共识。除此之外,从国际形势变化、建设模式变革、现有的发展瓶颈等方面看,都要求组织加紧利用新ICT技术提升自身数字化能力,来应付内外挑战,抓住发展机遇。海外一些国家对中国高科技企业进行了一系列技术封锁行为,主要手段是通过实体清单方式限制中国企业使用美国X86技术体系,同时对5G、人工智能、GIS、遥感等领域也加强了控制。这种贸易保护主义的实施,已经不再是几年前的警钟,而是变成了现实。考虑未来发展不可避免会遇到的形势,我们必须意识到“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的”。水务行业必须在实现水利部总体要求的情况下,快速提升自身数字化能力,完成各自业务的安全建设及可持续发展布局。华为使能水
13、务行业数字化2.1 数字化能力提升是当务之急推动水务业务数字化转型,以集约化、一体化原则进行智慧水务建设,解决现有业务建设模式问题,改善现有技术基础薄弱问题,实现以下三个目标:水务要素全面集成:信息采集系统统一规划、设计、建设和运维;数据信息全面融合:制定水务大数据标准规范,统筹水务大数据中心建设,水务工程信息全面数据化,业务系统与数据分离;管理行为全面智能:业务系统轻量化,共性能力沉淀到平台,使能业务协同和管理创新;借助AI平台提升智能感知和数据分析能力。2.1.1 贸易保护主义抬头,激发技术自主创新,要求组织 数字化能力提升当前,我国水务信息化正进入一个矛盾多发期,业务部门与信息化部门之间
14、因为信息孤岛问题需要协调的情况不断。整体建设面临信息化投入大、见效差,建设成本高,资源利用率低,整体性不够、关联性差和实用性不强等问题。2.1.2 优化业务建设模式,强化技术基础,提升组织数字 化能力通过智慧水务建设,逐步形成天空地一体化水务感知系统,完善水务相关信息和数据,通过水务智能运营中心,构建各类智能应用,全面提升水务智慧应用水平,推进水务治理体系和治理能力现代化,为新时代水务改革发展提供全面支撑,将带来显著的社会效益和经济效益。社会效益上,将体现在:2.1.3 组织数字化能力提升,带来社会和经济双重效益华为智慧水务行业白皮书062.2 智慧水务顶层规划方法论针对智慧水务,管理决策者通
15、常需要思考以下问题:在战略层面,智慧水务战略和定位是什么?和本地区政府战略如何匹配?如何承接上一级监管部门的要求?在结构层面,智慧水务建设需要什么能力?这些能力需要怎样的组织结构,能力与职能在本级单位和所属单位如何配置?如何设计合理的运作流程以及运作机制,确保未来智慧水务蓝图规划、建设、运营与评价能够科学、高效运作?在执行层面,智慧水务建设蓝图演进路径是否具备可操作性?有哪些明确的项目或任务?2.2.1 方法论概述提升资源集约化能力,提高资源应用综合效益。增强精准预测和调度指挥能力,降低灾害损失。提升资源管理服务水平,发挥投资效益。123经济效益,将体现在:要系统性回答这些问题,就需要智慧水务
16、顶层规划。智慧水务顶层规划是一个国家/区域(省)/市州等组织进行水务建设的纲领性文件。华为智慧水务顶层规划咨询方法论遵循华为智慧城市“3444”方法论,包含3协同、4步骤、4架构和4体系。智慧水务融入区域与城乡发展之中,体现水务数字化、数字让水务更智慧的理念,它是智慧水务的关键环节,是指导后续智慧水务建设工作的纲领性文件。这些项目或任务如何继承现有建设成果?实施计划?要投入多少资源?战略规划到执行人才体系稳定投资领导力产业生态执行团队政策法规智慧水务实施规划智慧水务解决方案实现供水用水需求分析总体设计架构设计实施路径设计智慧水利水务建设城乡发展战略与目标分析水务水利现状调研分析智慧水务现状评估
17、其他相关规划分析指导思想与建设总体架构业务架构数据架构应用架构基础设施架构安全体系标准体系重点工程建设模式实施阶段保障措施智慧水利水务战略水生态更好水服务更好水体验更好智慧水利水务实施保障体系安全体系标准体系治理体系运营体系政府水企用户政府水企用户管水国家战略水务水利行业战略江河湖地下水原水自来水制作用户管网污水处理海水海水淡化再生水制作排放水务规划水务工程建设华为智慧水务行业白皮书07三协同指智慧水务的战略到执行协同、保障体系协同以及这两个方面与顶层规划的协同。战略到执行协同指智慧水务顶层规划咨询方法论依据水务战略到执行的总体方向,综合考虑国家创新/国家战略、区域和城乡发展战略、城市规划、建
18、设和持续运营各个方面的发展要求或需求。保障体系协同指水务本身服务与组织保障需充分考虑人力资源、领导力、稳定投资、自身创新能力和综合发展生态的协同;顶层规划的过程需要兼顾水务战略到执行协同和服务与组织保障的协同,既能实现智慧水务管水、供水、用水的业务目标,又使用水者有幸福感、水务管理者有成就感、供水与治水企业有获得感,并实现智慧水务可持续运营与发展。2.2.2 三协同四步骤指需求评估、总体规划、架构设计和实施路径规划。华为智慧水务顶层规划咨询在开展国家、区域、城乡规划基础上,结合规划对本地区智慧化愿景目标的初步设想,从目前面临问题、水务发展需求出发,确定智慧水务的指导思想与基本原则,明确水务智慧
19、化建设目标,并综合规划智慧水务各领域蓝图与目标,同时将目标细化、拆解,针对每个细化目标规划、设计,并明确相应重点工程建设内容、建设模式和实施路径,明确相关信息技术手段及相关资源要素。华为不仅仅考虑顶层规划,还要考虑智慧水务实施过程中解决方案实现的可行性,让顶层规划能够切实落地和实现。2.2.3 四步骤四架构是指智慧水务架构设计中的业务架构、应用架构、信息架构和技术架构。华为认为,有效实现水务价值传递是智慧水务咨询规划的初衷,也是智慧水务业务架构设计的基本方法,而坚持以客户为中心的理念同样适用于智慧水务价值链设计。政府、企业、市民是水务的关键“客户”,在智慧水务的价值链设计过程中,要以“客户”为
20、中心,体现从客户中来到2.2.4.1 业务架构:“价值链”2.2.4 四架构客户中去的理念。从客户中来指在水务规划、建设、运营与治理全价值链设计过程中,要体现出管水、供水、用水目标;到客户中去,指在水务规划、建设运营与治理全价值链设计过程中,要以政府效率、市民体验、企业创新作为检验智慧水务成功与否的标准。能力服务化、应用场景化、开发敏捷化是智慧水务架构设计的主要方向。能力服务化,即对智慧水务各领域业务能力共性进行提取,形成数字化服务接口,并进行业务流程灵活编排,支持业务敏捷与创新。应用场景化,即根据不同业务场景提供个性化应用功能,满足不同角色对象在其运作活动中所需随时随地接入使用数字化系统的需
21、要,丰富业务场景,提升用户体验。开发敏捷化,业务需求快速变化,ICT技术更新日新月异,新技术和业务的结合灵活多变,这些都需要敏捷迭代。通过短周期迭代,实现转型业务价值,降低转型风险。最后,形成架构统一、能力全面、集成关系清晰的应用架构一张图。2.2.4.2 应用架构:“一张图”水务价值链华为智慧水务行业白皮书信息资源目录数据标准水务水利信息资源的分类厘清水务水利数据资产数据共享和开放的基础统一语言,消除歧义描述信息资源特征数据从产生到消费的业务视图数据从源端到应用端的IT视图数据模型是城市信息化的展现 打破数据孤岛,深挖数据价值 数据模型数据分布资源目录基础.主题部门.智慧水务信息架构1324
22、08信息架构“1张网”指1张关系清晰的水务数据关系网。智慧水务咨询规划设计的信息架构包括信息资源目录、数据模型、数据标准和数据分布。当前水务数据架构重视设计数据资源目录以及数据标准,而忽视了数据模型以及数据流向设计,难以让数据最大程度发挥价值。未来需要通过咨询规划重点对数据模型和数据分布进行设计,从而实现数据“一个模型,一张关系网”。2.2.4.3 信息架构:“关系网”数据模型方面,大部分智慧水务建设方案中的数据依然是分散的,这导致大量数据质量问题,直接影响是业务不同环节需要不断地验证。因此,智慧水务要求信息架构设计要引入数据孪生的理念,在设计时要考虑水务所有数据以及关联关系,其中,数据关系的
23、设计是重点。从业务能力到应用服务服务化过程智慧水务信息架构重点内容*:按场景归纳活动,补 充逆向与查看搜索类 的活动*:从业务服务中,考虑 角色活动和逻辑实体 来设计应用服务。业务要素应用要素数据要素图例业务能力工作流/活动业务领域Business Domain应用域Application Domain应用组Application Group业务子领域Business Sub-Domain业务能力BusinessCapability业务活动(Activity)应用服务(ApplicationService)服务化子系统Application流程图能力框架业务对象数据流/数据源物理模型ADAGA
24、PP活动*(任务)API*应用功能模型应用系统模块API业务场景信息链概念模型逻辑模型 数据标准水务规划查询服务规划工程立项申请服务工程招标发布服务工程质量报告服务建设建设建设工程验收查询服务水文查询服务建设运营报装服务交水费服务运营运营水务规划水务工程水务运营原水制作海水淡化自来水生产污水处理营销管理支撑业务二次供水水厂/场与管维护水务规划厂/场工程移民工程管网工程引水工程能力服务化应用服务水资源南水北调水利厅 元数据术语和定义华为智慧水务行业白皮书09华为:“1+1+N”实践可落地的解决方案。智慧水务技术架构需要满足智慧水务的业务应用需求,需要考虑整合云、大数据、视频、GIS、融合通信、I
25、oT、AI、区块链等各种新技术的平台服务能力,才能支持智慧水务目标实现。智慧水务技术架构的核心思想是要重新定义信息基础设施,让这些信息基础设施不仅仅是技术平台,还要是水务的赋能平台。智慧水务技术架构设计要点可以简单概括为1+1+N。1-水务沃土数字平台,1-水务IOC和N-智慧应用。2.2.4.4 “1+1+N”四体系指信息安全体系、标准规范体系、运营体系与治理体系。信息安全体系,结合水务发展实际情况,思考水务未来安全体系发展方向,从安全管理和安全技术两个方面设计未来信息安全体系。2.2.4.5 四体系标准规范体系,参考国家智慧水务相关标准体系,对智慧水务标准规范进行分类,分成“基础技术安全工
26、具应用管理”等6类,再采用树形结构,分层级展开,层与层之间可以是包含与被包含关系或平行并列关系;然下图是智慧水务信息架构高阶概念模型,具体规划可以根据该模型进行调整、细化,不断理清数据之间的关系,设计目标是整个智慧水务信息是“一个模型、一张关系网”,所有数据不漏不重,关系清晰,更大程度地发挥其业务价值。智慧水务信息参考模型(高阶概念模型)智慧水务架构地表水资源地下水资源优质海水资源事件资源个人单位用户管理单位供水企业治水企业管网自来水厂污水处理厂引水渠服务设施组织时间地点事项个人用户水资源管理员违法主体(个人)自来水服务水治理服务水土保持服务端(智能手机、电脑、穿戴设备、智能摄像头)联接(5G
27、 Wifi6 光网络)水情监测水利规划辅助1个智慧水务IOC水利工程管理云基础服务数据使能应用使能视频AI开发使能1个水务数字平台N个行业智慧应用安全运维运营行业使能云基础设施与平台服务IoT大数据区块链融合通信GIS集成使能水利执法自来水营销河湖长应用水利设备管理水资源管理水利工程建设风险预警水灾处置联动指挥华为智慧水务行业白皮书2.3 智慧水务转型核心,打造水务坚实数字 底座华为致力于为不同行业数字化转型构建安全、创新、智慧、开放的数字平台。通过云、网络、应用、终端和边缘的一体化协同,联接水务相关所有应用、数据,通过AI等新技术的加持,为水务行业创新业务价值,华为能够提供全栈AI方案和端到
28、端安全保障机制,为水务行业构建数据联接和价值挖掘提供了基础能力,平台化的建设有效的消除数据孤岛,构建面向不同场景的数据建模、分析和价值挖掘,为智能决策提供支撑。同时在兼容客户现有信息建设基础上,对基础设施进行高效的管理,实现平台、网络、终端的纵向协同,从而实现水务业务的平滑演进,平台的开放性,为水务应用开发和迭代赋能,实现业务扩展和丰富系统的创新能力。因此,数字平台的建设模式,将为智慧水务建设提供数字能力、应对各种不确定行的核心,也是未来业务持续发展的有力保障。后,编列标准规划的编制与贯标计划,明确标准规划完成标准与时间计划。运营体系,首先要规划运营模式,是政府组织力量对智慧水务进行运营,还要
29、是动用社会力量进行运营,或是这两种模式的综合;然后,根据运营模式设计运营流程,明确各角色的能力要求;最后,根据运营流程中的角色职责进行组合,形成运营组织框架,并明确各组织的职责边界,并设计为三类用户提供极致体验为核心目标的运作机制。治理体系,要确立智慧水务主要负责部门的定位,明确其和各委办厅局信息化部门之间的协同关系,完善各部门在智慧水务规划、建设、运营以及后评价过程中的管理职能;根据未来各单位管理职能,基于现有组织提出优化方案并设计高效闭环的运作流程;设计合理有效的绩效考核机制。基于人工智能图像识别技术,实现河道保洁、岸线侵占与坍塌、非法采沙、非法捕鱼、围河造田、航道阻塞等河道管理事件的智能
30、识别。探索人工智能图像识别技术在水环3、基于人工智能的异物事物识别采用高分辨率遥感影像数据对岸线进行监测,通过图像对比分析判断建筑物空间分布的变化、岸线利用的变化、岸坡状态、植被与环境卫生的变化,同时依靠监控中心值班人员对于视频图像监控的掌控和现场巡查人员的巡查情况来证实遥感预判的真实性。一旦发现岸线侵占隐患、非法取土采砂、设备故障等问题,系统可以及时、快速地提醒负责人,实现智能化管理,提高水域岸线巡护效率。1、基于遥感技术的河道演变分析提供水环境方面的高级分析功能,包括水质单指标和综合指标评价分析、评价方法管理、水环境容量评估、统计图表分析、空间插值分析、缓冲区分析、热点分析、污染物总量分析
31、、污染物溯源、最大日负荷总量分析等。根据水质参数受季节性及水文条件变化影响,由用户自定义预测时段和水质指标,分析未来一定时期内水质上升/下降趋势以及空间变化趋势。根据富营养化水质模型的模拟结果,在气候、水动力、氮磷浓度条件发生改变时,模拟预测蓝藻水华的发生。2、基于大数据的水库水源地富营养化分析根据2018年水利部颁布的河长制湖长制管理信息系统建设指导意见,河湖长制系统建设任务主要包括建设河湖长制管理数据库、开发管理业务应用、编制技术规范、完善基础设施等四个方面。随着河湖长制实施的推进及用户需求的不断深化,迫切需要利用5G、人工智能、大数据、遥感、视频监控等先进技术手段,应用于河湖长制信息化监
32、管工作,提升各级河长认河、巡河、治河、护河能力,有效支撑河湖长制各项工作任务的监管、跟踪、考核,为各级河长、河道管理者、社会监督员、社会工作者提供及时公开透明的河道监管信息,确保河湖长制相关工作开展。2.4.1 河湖长制2.4 平台支持水务业务应用百花齐放10华为智慧水务行业白皮书基于人工智能图像识别技术,实现河道保洁、岸线侵占与坍塌、非法采沙、非法捕鱼、围河造田、航道阻塞等河道管理事件的智能识别。探索人工智能图像识别技术在水环为加强河流水系全流域系统性治理,处理好治水“条”与“块”的关系,城市水务局完善流域管理体制,成立流域管理中心,从单一功能性治理向全要素治理转变。流域综合调度系统为流域管
33、理机构的主要业务系统,系统聚焦专题展示、信息服务、流域调度、设施管理、综合管理和事务管理等流域管理核心业务,对标“管理创新、流程再造”的总要求,新技术解决老问题,全面支撑流域强监管。2.4.2 综合调度111、基于水务大数据和GIS专题图实现水务一张图、水安全、水资源、水环境四大板块专题信息展示,并对流域内的基础信息、历史信息、监测信息、预测信息、监控信息、空间信息多个维度提供综合查询与展示。2、针对流域综合调度应用场景,实行流域内所有水务工程的统一管理,基于传统的机理模型、新型的大数据模型和运筹学优化算法,提供生态用水调度管理、水环境调度管理、防洪排涝调度管理,达到全天候水务局的管理目标。利
34、用物理网技术、视频AI技术和大数据分析技术,在防洪排涝过程中,提供实时降水、台风、洪水等预测信息的展示,重要河道断面、水库等实时水位、警戒水位等信息以及视频监控信息的展示,实时跟踪灾情的发展情况以及灾情统计信息。在水环境调度过程中,提供实时河道、水库、排水管网、水质净化厂等水情水质信息的展示,对水质出现异常的区域地点,提供实时水污染告警展示,根据水污染具体情况制定调度方案,并实时跟踪水污染处理效果。在生态用水调度过程中,提供流域内河道、水库、测站等位置的水雨情和水质信息的展示,根据水生态、景观等综合需求,提供需水量的分析计算,并制定具体的调度方案,在调度过程中实时跟踪河道、水库、测站的水情水质
35、信息。3、针对流域应急管理现实需要,利用ICP,视频监控,物联感知等新型ICT技术手段,提供流域内紧急事件发送、处置等相关事物的应急响应会商和指挥调度管理功能,包括对物资的储备管理、人员的管理与训练管理、应急抢险的处置与过程管理、事件的监测分析与评估等。华为智慧水务行业白皮书1、可知:利用物联感知设备,构建水库监测感知网络,统一采集、传输、处理物联感知数据,为智慧分析与业务应用提供完善的、统一的基础数据。2、可视:基于IoT+GIS+BIM+可视化技术,构建水库“一张图”,对水库实时运行态势和预测预警信息进行全局呈现,对水库运行关键指标进行动态追踪,系统、直观反映水库全面运行状态,清晰明了显示
36、当前关注重点。3、可控:建立水库管理决策指挥中心,实时掌握水库安全运行态势。及时处置各类信息,确保分拨事件、督办任务及时上令下达,巡检事件快速下情上承。同时,利用人脸识别、车辆识别、人员闯入视频识别等人工智能技术,水库库区进出管理、周界人员入侵检测、限制区域检测、人员在岗检测等综合安防,减少90%的人工工作量,大大降低管理人员人工监控和排查工作量,有力地保证库区安全。4、可预测:融合运用大量物联网动态感知数据、静态数据、业务数据,深度结合大数据技术,运用数据挖掘、知识发现、专家系统等人工智能技术,结合水务领域中水动基于标准化、科学化、元素化水库管理理念,充分利用互联网、物联网、云计算、人工智能
37、、BIM、GIS等先进技术,集成水库可视化监控、自动化监测、智能化巡检等数据,围绕工程安全、防汛安全、水质安全及运行安全,将大坝安全多源信息综合诊断与BIM模型进行深度融合,并采用无人机、无人船智能巡检、AI摄像头智能预警、防洪调度模型智能分析、水污染模型智能预测等先进手段,达成“可知,可视,可控,可预测”的管理目标,显著提升水库智慧化管理水平。2.4.3 水库管理12力模型、水质模型等专题模型,实时汇总分析降水、水位和大坝监测信息,对洪水进行动态预报预测,实现智能决策分析、动态预警预报,综合考虑供水需求,自动生成水库调度方案,实现防洪、供水等水库综合效益最大化。水库管理系统建设结合先进的IC
38、T技术,基于统一的数字平台构建智慧水库,打通离散子系统信息孤岛、数据全融合,新业务能力通过平台可快速分发,减少各水库重复投资,统一运维,降低水管单位对复杂技术应用的难度和资源投入,全面提升水库管理工作效率、辅助决策能力和公共服务水平。华为联合业内合作伙伴,基于数字平台,构建出了一系列水务行业应用,实现新业务的快速上线。通过培育肥沃的“黑土地”,吸引更多企业和组织参与到智慧水务的建设中来,并鼓励大家利用开放的能力和数据不断创造新价值。目前,华为智慧水务解决方案已经囊括综合监测管理、智慧河湖、防洪排涝、水库管理、综合决策指挥中心等一系列应用场景,并已先后成功投入各类水务建设实践中。未来,在平台的持
39、续滋养下,智慧水务领域的应用将不断丰富壮大、更新迭代,呈现出百花盛开的局面,最终助力水务数字化转型。2.4.4 其他应用华为智慧水务行业白皮书阊门堰秀姿苏州素有“东方水城”、“江南水乡”之称,水网密布、河湖纵横,水域面积占总面积42.5%。在地理位置上,东临上海、南接浙江、西抱太湖、北依长江,境内50亩以上湖泊有384个,各类河道2万多条,构成了苏州“一江、百湖、万河”的独特平原河网,拥有世界“江南水乡”美誉。在华为等ICT企业的协助下,苏州水务基于数字平台构建水务综合能力,搭建起了“智水苏州“的总体框架。通过水务大数据能力中心、智水苏州调度指挥中心,构建起防汛排涝决策支持、生态河湖管理、供排
40、水监管和信息化治理与支撑4大体系,建设起以科学治水、精准治水、依法治水、全民治水为核心的“智水苏州”全国智慧水务样板,推进苏州水务现代化。随着智水苏州项目的推进,通过统一规划、统筹建设,构建感知与仿真、决策与预警、调度与控制三大核心能力,实现感知全天候、业务全覆盖、监控全过程。在防汛排涝上,设计防汛排涝决策支持应用体系框架,建设防汛综合决策支持相关业务子系统;在供排水监管上,通过集成分散的供排水数据,实现从取水、供水、用水到排水、污水处理、排放全流程、全业务的覆盖,形成供排水闭环监管;在生态河湖管理上,通过视频图像的识别和分析,实现对河道区域内乱扔垃圾、倒排污水等场景的自动抓拍,实现河道管护的
41、现代化与智能化,从而提升工作效率,促进河道管理可持续发展。以“智慧驱动、精准治理”为理念,苏州水务还将持续推进,建设以科学治水、精准治水、依法治水、全民治水为核心的“智水苏州”全国智慧水务样板。河网密布、水系丰富在为苏州带来重大利好的同时,也为城市长期发展带来忧患。苏州产业发达,经济总量大,整座城市“淹不得”、更“淹不起”;此外,作为国家的历史文化名城,苏州在保护生态环境、打造江南水乡品牌上面临着极大的压力。智慧水务之旅3.1 智水苏州13华为智慧水务行业白皮书14深圳,位于中国南部海滨,依山临海。东临大亚湾和大鹏湾,西濒珠江口和伶仃洋,南隔深圳河与香港相连。境内现有大小河流160余条,水库2
42、4座,地下水资源总量6.5亿立方米/年。作为粤港澳大湾区四大中心城市之一,深圳与水密不可分。为积极响应市委市政府将深圳建成国家新型智慧城市标杆的号召,大力探索以云计算、物联网、大数据、移动互联网为代表的新一代信息技术与传统水务行业的深度融合,深圳开启了智慧水务建设新征程。3.2 先锋深圳针对现状,华为协助深圳水务梳理了相关业务,输出了智慧水务顶层规划设计,并联合业内优秀ICT厂商,共同为深圳水务的数字化转型贡献力量。在规划上,深圳智慧水务将分期建设,分步推进。通过搭建智慧政务、调度、管理、服务等4类8大管理系统,遵循“基础先行”、“示范带动”、“急用先建、分步实施”的建设思路,实现水务要素全面
43、采集、数据信息全面融合、管理行为全面智能的智慧水务建设。在一期建设中,基于“政务云”、“水务控制云”两朵云整合水务系统内外部数据,构建“1中心、4平台、N模块”的总体架构,搭建起了智慧水务一体化门户,帮助深圳水务实现了从全景展示、态势感知、预警预测、智能决策到联动指挥的一体化行动。在流域管理上,实现了“一张图作战、一站式调度、一体化管控”;在水源调度上,构建起全市水资源供水调度模型,为全市水资源优化调度及应急供水调度提供支撑服务。在智慧水库上,实现了标准化、智能化管理,利用科技省人力,赋能力。通过搭建智慧工程管理平台,建立基于BIM+GIS的水务工程建设管理新模式;通过搭建安全及执法监督管理平
44、台,实现监管流程全打通,市区街道全覆盖和可视化指挥调度,逐步具备“可视、可知、可控、可预测”能力。此外,通过搭建指挥服务平台,构建起“六心”服务新模式,打造阳光水务,提升公众的参与感、幸福感和满足感。通过联合业内伙伴,深圳水务将持续推动水务管理模式转型升级,努力将深圳打造成为具有深圳特色,引领全国的亲水型韧性城市。智慧水务建设不可能一蹴而就,要支撑城市水务未来发展目标,以新时代人民美好生活的高品质水需求为基本出发点,建设城市水系统,实现充足的水资源、稳固的水安全、洁净的水环境、健康的水生态、丰富的水文化、绿色的水经济。展望未来,通过城市智慧水务实践和应用,实现信息技术能力和科学管理经验的积累,综合产、学、研、政多方力量,并融合大信息技术和水科学技术发展,实现城市水务管理、市民体验、水务产业的综合发展。智慧水务持续建设与发展华为智慧水务行业白皮书15