城市水務綜合信息管理系統的設計與實現

魯達明

摘 要：近年來，隨著“智慧城市”的建設，多個城市已經逐步開展“智慧水務”建設項目，并建立各自的水務綜合信息管理系統，為實現水務精細化管理打了堅實的基礎。城市水務綜合信息管理系統建成后，水務部門能夠對本市的水務工作開展精細化管理，及時、詳盡的掌握轄區內的供水、排水、城市水體等信息，并增強管理手段，提高水務行業的政務管理水平。

關鍵詞：智慧水務；智慧城市；水務信息化

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0148-02

1 引 言

1.1 研究背景

在城市水務管理方面，部分地區實現了水務管理一體化，但隨著管理職能的變化，管理難度越來越大，也因此帶來了管理不到位，法律法規不完善，技術體系不健全，資源投入未滿足實際需求，缺乏監督等問題。為了實現將水務安全的控制前移，提高管理效率，及時排除隱患，水務部門有必要盡快建立并完善城市水務綜合信息管理系統，并對不同類型的水處理設施開展一元化管理，掌握其運行情況，提高城市用水循環效率，支撐部門決策[1]。

城市水務綜合信息管理系統的建設可為行政管理提供堅實的用水基礎數據和信息技術支撐。同時，通過數據分析、數據挖掘可為市、區縣用水管理的實施提供準確、及時、全面和可靠的決策依據。

從信息化發展歷程來看，以前也有類似的系統在使用，但已嚴重滯后于信息技術發展的速度。舊的一些系統當時采用C/S架構，以Delphi開發基于windows XP的客戶端，數據庫為MS SQL Server 2000，作為系統建設基礎的信息技術手段都已嚴重滯后于當前的信息技術發展。C/S架構難以擴展、運維成本高；SQL server 2000于2010年7月14日已停止系統補丁更新和技術支持，windows XP操作系統于2014年4月8日停止服務支持，若繼續使用有安全風險，易受到病毒的攻擊；Delphi開發工具在性能和安全性上嚴重落后，且軟硬件故障頻發，大大制約了日常業務工作的開展。因此，舊的一些系統已經超出了軟件使用生命周期，無法通過升級改造來延續使用，必須重新開發新系統。

本文所論述的城市水務綜合信息管理系統則是緊跟技術發展的步伐，有以下幾個特點：①先進的監測技術：進一步挖掘現代傳感技術的潛力，從全方位對城市給排水、節水、水質等相關數據進行監測，初步搭建一張強大而高效的水務物聯網；②高效發展：從實踐出發，不斷改革創新水務管理，使水務更好地為居民生活服務，成為社會經濟發展的扎實基礎；③與時俱進，信息透明：緊跟時代的步伐，通過多種渠道及途徑，采用當下易于廣泛普通民眾接收的媒體技術，將水務水利信息進行公開展示，一方面加強自我監督，一方面允許民眾進行監督，信息內容包括給排水信息，城市居民用水實時信息，用水緊張信息，水環境信息，水污染信息，水廠及污水處理廠運營信息等諸多便民信息以供查詢和咨詢。充分利用多樣化的在線監測設備，將采集到的數據經過處理并用可視化的方式呈現出來，真正做到數據同步顯示，以便水務部門能及時處理問題，共同構建和諧的水務大環境。

1.2 國內外現狀

自“智慧水務”這一構想被提出來以后，許多城市紛紛響應，著手落實。先后有武漢市污水處理綜合運營管理平臺、成都市新津縣的“水務物聯網”系統、寧波市鎮海區的智慧水務“N+1”平臺、南京市高淳區的智慧水務信息化系統、深圳市的智慧水務系統等項目相繼開展，有些項目已初見效果，為進一步發展智慧水務提供了寶貴的實踐經驗。

2 技術路線

為實現水務信息化管理，城市水務綜合信息管理系統將采用SOA技術、WebServices技術、XML技術和J2EE系統架構作為系統建設的技術支撐。

3 系統的設計與實現

3.1 總體設計

根據水務管理工作的特點、信息技術應用的程度和組織保障的實際情況，城市水務綜合信息管理系統建設將堅持“實用、可靠、先進、標準、開放”的方針，實行“整體規劃、分步實施；信息公開、資源共享；統一標準、加強管理；需求主導、保障安全”的建設原則[3]。

城市水務綜合信息管理系統建設總體架構內容包括信息采集、通訊網絡、數據資源、應用支撐、應用系統、應用交互等六個層面，并以信息安全體系、標準規范體系為保障。這六個層面、兩大保障體系、三類服務對象共同構成城市水務綜合信息管理系統的總體架構。

3.2 數據庫設計

該系統的數據庫將采用Oracle數據庫，基于各城市已有水資源數據庫進行建設，嚴格遵循水資源數據庫建設標準，并在此基礎上對五大數據庫進行擴充。包括實時監測數據庫、業務數據庫、基礎數據庫、空間數據庫及多媒體數據庫。

3.3 應用支撐設計

系統的應用支撐組件包括應用中間件、圖表工具、工作流引擎、指標分析器、報表工具和數據交換。

3.4 應用系統功能實現

3.4.1 基礎信息管理

為系統使用的分類信息和基礎資料信息提供管理功能，主要包括行政區劃管理、流域管理、水利片區管理、主管部門管理、區縣水行政管理部門、用水用途管理、行業類型管理、自來水管理區塊管理、行業集團管理、供水企業管理等管理模塊。

3.4.2 用水戶戶籍管理

提供用水戶戶籍管理，包括開戶、改戶、分戶、并戶、銷戶、用戶來函和計劃來函處理、以及水表信息調整，包含增表、改表、銷表等。

3.4.3 電子監察

對業務審批流程的監察，通過各個業務和步驟設定的行政審批時間范圍考核各個部門，提交各個審批部門。業務中遇到實際情況可通過申請掛起和延期。掛起和延期的業務將在考核報表中按不同的分類統計。沒有掛起和延期并超期的流程，系統通過短信、電子郵件各種方式提醒。在超期業務提醒的方式和內容可以預先設置等。

3.4.4 表務管理

對各水司每月通過數據交換提交給供水處的用戶水量數據進行管理。并按月對估表狀態進行計數管理，分時同步各個水司的抄表數據。根據用戶用水計劃核查抄表數據。發現不符，復核抄表數據確定抄表數據無誤。如有誤差進行數據調整。

3.4.5 賬務管理

實現信息化賬務管理，提高安全性、高效性、操作便利性等。

3.4.6 應急預案管理

應急預案管理主要包括應急預案管理和應急方案管理。

應急預案管理：提供應急預案檔案，應急預案調用等應急預案的管理。

應急方案管理：提供應急方案檔案，應急方案上報等應急方案的管理。

3.4.7 指標分析

過實時監測、各個相關單位定期上報等多種調查方法，對取用水總量控制，取用水日常管理，取用水收支情況等相關指標的數據實施監測和統計，全面、真實反映全市、區（縣）、重要企業（集團）水資源開發利用和節約保護目標任務完成的實際情況和成效。

3.4.8 報表管理

包括計劃信息、用水情況、匯總報表及聯系信息等。

3.4.9 統計查詢

系統統計查詢包含基礎信息查詢、賬務信息查詢、各類水務信息查詢、整體信息查詢、組合查詢。

3.4.10 系統管理（略）

3.5 系統集成

城市水務綜合信息管理系統應用軟件開發項目在集成方面的建設原則是：

（1）資源共享的原則。系統集成本著硬件、系統軟件、產品軟件、應用軟件模塊、數據資源的充分共享，節省工程投資，提高系統性能。

（2）分層集成原則。表現層、業務層、數據層多層軟件體系結構的采用，系統集成將遵循這一架構體系分層進行集成系統集成目標數據庫集成和應用系統集成。

4 總 結

本論文設計并實現的城市水務信息綜合管理系統，依托高度靈活的SOA體系架構，融合擁有諸多優點J2EE技術架構，以XML為數據載體進行數據交換，利用Web Services技術，實現了包括水務基礎信息管理、用水戶戶籍管理、電子監察、抄表管理、賬務管理、應急預案管理、指標分析、報表管理、統計查詢、系統管理等在內的十大功能。

新技術架構下的城市水務信息綜合管理系統在系統上更加簡約，由此帶來了業務流程協同化，數據共享化，服務個性化及模塊配置化的顯著提升，其次，系統的資源更加整合節約，使得運行維護等成本大大降低，同時業務也變的更加專注，由于新技術依托的是SOA體系架構，各業務部門能夠更好的按照規范設計業務需求，不斷創新改革，用科學的辦法進行決策，最終搭建出更智能，更高效，更專業的城市智慧水務管理平臺。

盡管如此，新技術架構在智能化業務方面還不夠完善，還未將目前新興的云計算及大數據分析功能有效的應用進來，希望能在之后的工作中，針對數據智能化進行深一步的研究及探討。

參考文獻

[1]劉 濤.水務綜合信息管理系統的設計與實現[D].吉林大學，2015.

[2]擺明煒.基于用戶行為分析及快速定位的智能化網絡支撐客服系統的設計與應用[D].南京郵電大學，2015.

[3]李云勝.泰安市水資源綜合管理信息系統設計與實現[D].山東大學，2014.

收稿日期：2018-9-25