智慧水利大数据平台建设和运营整体
解决方案
目前关于智慧水利的定义、设计方案非常多,各有各的优点与不足,因为基础条件有区别,则重点不同,应选择符合自身实际需求的。智慧水务作为智慧城市的一部分,涵盖范围非常广泛。
它包括城市的水资源系统、供水系统、排水系统和防汛防涝系统等。从数据的检测、采集到数据的传输、存储,再到数据的处理分析,利用结果进行生产管理和辅助决策等,便于快捷科学地管理系统中的各个环节,实现城市安全管理、行业节能生产、资源合理利用的社会目标。同时将部分信息进行共享互通,服务城市居民,提高对城市资源和环境的感知力,提高人们的环保护意识,共同创造环境友好、经济良性发展、人们安居乐业的和谐社会。
作为城市中的供水企业,应开展大数据平台建设,通过对数据的收集、处理、分析,同时实时监控各个环节的生产过程,以更加精细和动态的方式管理供水系统,实现生产管理数字化、调度更科学、流程更合理、系统更节能的目标。通过实时监控系统平台及智慧水务综合应用平台,以Web服务等形式,将数据、生产过程信息覆盖至系统内任何一个角落,使数据展示实现智能化,协助全体生产管理人员实时了解、分析、控制生产流程中任一环节,使生产过程不断完善、管理水平不断提高,从而达到“智慧”的目标。
2、系统规划
系统规划应从顶层架构开始,各相关部门充分论证,根据不同的基础条件进行调整,逐步完善、不断推进。
图1涵盖了供水企业的主要系统。智慧水务大数据平台的意义在于几乎汇集了企业所有生产经营活动过程中的数据,通过综合应用平台进行分析与处理,解决了各子系统孤立存在、数据无法共通、各个部门的报表重复提交的问题。同时又保证了各子系统独立运行的特点,提高了数据统计、分析、应用方面的能力,确保数据提取高效、准确,提高了生产办公效率。
2.1数据仓库 2.1.1功能
数据仓库是智慧水务大数据平台的核心系统。硬件上它是一个数据服务器群,软件上它就是个大型数据库。它的主要功能是汇集、存储从各个子系统提取的数据,并向综合应用平台提供数据,各子系统的数据将完全实现共享互通。 2.1.2数据库选型
数据仓库选用的数据库软件,应从系统的开放性、可伸缩性、并行性、安全性、数据库性能、客户端支持及应用模式、操作简便性、兼容性等多个方面进行比较。从性能出发,目前建议选用Oracle或DB2,考虑到必须与现有的子系统进行对接,或许不得不选用SQL Server,但这肯定不是最好的选择。还应综合考虑其他要素。 2.1.3接口
为确保与各个子系统的连接,需要统计出各子系统可以提供的接口模式,但以后建设或升级改造的子系统,应提供数据仓库软件的标准接口,或有直接读写功能,或有ODBC、JDBC、OCI等模式,但都必须使用最短的途径,考虑安全性及可靠性。 2.1.4数据
数据仓库数据对子系统的数据提取,应根据实际需求进行,不必全部提取出来。针对不同的子系统,提出标准的、精确的数据提取模板,每个子系统按数据模板提供,从而不会对众多子系统的建设、升级更新造成影响。 2.2综合应用平台
2.2.1平台功能
综合应用平台是用户应用系统的集合,将数据仓库数里的数据进行挖掘、加工、汇总、统计等操作,然后以图表(报表)等多种形式通过内互联网展示给用户。 2.2.2应用系统类别
应用系统类别可以根据不同的应用需求开发,但主要有以下几种。
(1)服务企业内部生产管理使用的系统。如统计报表系统、生产调度系统、经营决策分析系统等。
(2)面向公众使用的系统。如综合门户网站、微信系统等。 (3)向政府相关部门发布信息的系统。
数据仓库的建立,将支持开发更多类别的应用系统。各部门的数据可完全实现共享互通,企业可根据需求建设。 2.3各子系统概况及建设
系统中的营收管理系统、用户维修报装管理系统、NC财务管理系统、物资采购申领及仓库管理系统、热线管理系统、人工填报生产报表系统与设备管理系统等为现存系统并且已使用多年,根据其功能特点及数据提取要求,增加与数据仓库的接口。接口编程一般由服务商或厂家开展。
系统中的排水生产管理系统、水资源实时监控系统,这些跨子公司或跨主管部门的子系统,可以提供接口标准及连接办法,多方协调处理。但这些子系统的
建设与珠海供水实时监控系统相仿,虽然也复杂庞大,但提供数据仓库的接口不难实现。
珠海供水实时监控系统,目前已完成一期建设,建成了包括5个水厂、3个大泵站、3个小泵站的实时监控系统,已使用数年,主系统相当稳定。但由于系统中各厂站的PLC系统建设质量参差不齐、部分数据采集不完整等原因,系统需要进一步完善。供水管网及二次供水实时监控系统的建设与珠海供水实时监控系统采用技术大部分相同,以下着重探讨这方面的建设。 2.4珠海供水实时监控系统
珠海供水实时监控系统是一个非常庞大的子系统,它将对珠海市所有水厂、取水泵站、加压泵站的生产过程进行实时监控。因此,涉及这些厂、站的自动化系统建设和数据采集。目前已直接连接超过70个PLC子站、3个大型数据网关(Modbus TCP/IP),全部建成估计连接PLC子站超过120个。它将为珠海水务大数据平台提供大量的基础数据。系统结构如图2所示。