1. 智慧水務的概述

       智慧城市是基于數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)和云計算建立的現(xiàn)實世界與數(shù)字世界的融合，以實現(xiàn)對人和物的感知，控制和智能服務，促進人與自然和諧、可持續(xù)的成長[5]。近些年，智慧城市的蓬勃發(fā)展帶動了智慧水務的研究探索、開發(fā)應用以及突飛猛進。

       智慧水務是水務信息化的高級發(fā)展階段，它是以水務信息基礎設施為基礎，結(jié)合云計算、大數(shù)據(jù)、水務模型、數(shù)字孿生等技術(shù)，通過感知系統(tǒng)的全面布設，實時感知城鎮(zhèn)水務各個部件的空間分布以及運行狀況，并通過可視化的方式再現(xiàn)[1]。智慧水務平臺之所以可以實現(xiàn)“智慧”的效果，其智慧是建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心前提下，對感知層獲得的大量數(shù)據(jù)進行篩選、分析、組合，經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)再結(jié)合相應的業(yè)務算法、水務模型，應用到水務系統(tǒng)的軟件平臺上進行自學習，從而起到“預警預報”的作用，發(fā)揮水務平臺“大腦”的作用，實現(xiàn)城市水系統(tǒng)更加精細化、動態(tài)化、智能化的管理[2]。

因此，感知數(shù)據(jù)的獲取是智慧水務建設中不可或缺的一環(huán)。系統(tǒng)通過海量數(shù)據(jù)的獲取實現(xiàn)分析預測以及有效管理水資源，從而有效的管理城市水環(huán)境、疏導城市雨污管網(wǎng)，實現(xiàn)水務管理協(xié)同化和水資源利用高效化?，F(xiàn)階段，智慧水務仍處于構(gòu)建傳感器的初級階段，大多數(shù)智慧城市建設的傳感器數(shù)量遠無法執(zhí)行智慧化操作[3]。而監(jiān)控和傳感器設備的建設數(shù)量不足，會直接導致智慧水務無法運行，智慧化建設成為空中樓閣，成為“曬太陽”工程。

智慧水務系統(tǒng)典型架構(gòu)自下而上為：基礎設施、感知層、網(wǎng)絡層、平臺層（包括三維平臺、模型平臺等）、業(yè)務應用系統(tǒng)、展現(xiàn)層等。

  （1）感知層是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)的基礎，通常是在已有的基礎設施基礎上，實現(xiàn)各種水務的感知數(shù)據(jù)如水位監(jiān)測、水量監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、視頻等數(shù)據(jù)的采集和接入，從而實現(xiàn)對設計的整個區(qū)域的運行及相關(guān)監(jiān)測信息的全面感知。

  （2）網(wǎng)絡層一般是通過移動網(wǎng)絡（4G/5G/光纖）與互聯(lián)網(wǎng)融合的網(wǎng)絡體系，兼容多種網(wǎng)絡方案，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴Ｍǔ＠靡呀ǖ耐ㄐ啪W(wǎng)絡和基礎運行保障環(huán)境，實現(xiàn)設施遠程統(tǒng)一控制、統(tǒng)一視頻監(jiān)控、系統(tǒng)運行及數(shù)據(jù)存儲和大屏展示。

  （3）應用支撐平臺一般是構(gòu)建數(shù)據(jù)服務，如數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)服務以及數(shù)據(jù)庫體系。實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一入庫存儲管理、匯集、數(shù)據(jù)維護更新等。提供支撐服務，如業(yè)務、中間件、物聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)測預警、信息安全、GIS、數(shù)字底板、視頻接入等。通常智慧水務還有各類水務模型如管網(wǎng)模型、調(diào)度模型、擴散模型、模型率定以及模型管理等。

 （4）業(yè)務應用系統(tǒng)通常是將項目需求結(jié)合數(shù)字孿生、機理模型、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)手段，增強水務設施管理能力，提供智能預警和輔助決策，為科學制定決策提供支持和依據(jù)，提高公共服務水平。

 （5）展現(xiàn)層應用各種先進技術(shù)進行業(yè)務成果的發(fā)布展示，通常包括大屏端、PC端和移動端。

 （6）體系通常包括統(tǒng)一安全方案、統(tǒng)一管理運維以及網(wǎng)絡安全體系和保障體系。