城市水资源智慧系统建设探索

城市水资源智慧系统建设探索

牛萌奇 

新疆第四纪科环服务有限公司 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市  830000

摘要：建立城市水资源智慧系统，加强水资源与水环境的科技化监测管理，在当前“节水优先”的治水思路下，刻不容缓。本文以构建城市智慧系统为例，对该系统主要核心构架做了介绍，项目实施后，系统运行良好，取得了显著的经济、管理效益，该工程的实施具有一定的推广和借鉴意义。

关键词：城市水资源；监控与管理系统

引言

智慧城市建设是信息化时代背景下城市发展的必然趋势，为城市规划体系构建提供了新的指引方向。对城市规划体系与智慧城市建设而言，两者具有极为紧密的联系，依托在城市规划体系中的智慧城市建设，可以更好地满足城市的现代化发展需求，值得人们重点探究。

1智慧水务概念

智慧水务是利用传感器和电子标签等技术，打造涵盖信息和时空尺度的信息感知网络。建立水环境生态水监测系统，检测水资源、河流、湖泊和污水。建立水资源监测能力，实现源水供应、水厂供应、二次供水、城市生态供水和农田灌溉用水的全自动监测。建立覆盖全区的监测系统，对河流、泵站、水坝、堤防和易发洪水点的水情进行全自动监测。智慧水务的监测系统支持各种监控数据传输，并执行物联网业务网络、移动无线和运营网络的物联网网络。利用云计算和虚拟化新技术，构建集水信息采集、存储、分析和数据挖掘于一体的大数据中心，将水利水务工程基础信息、视频监控集成到数据中心，与气象、国土资源和应急管理等部门进行信息共享，基于虚拟扩展模型可以分析供应、排放、污染和灾害等。以水管理联动为模型进行实时监测、未来预测、综合控制、资源调度和水环境改善的协同调控。

2城市水资源智慧系统建设

2.1水资源突发事件指挥系统

水资源危机发生时，水资源突发事件指挥系统的信息服务、预案管理、调度、会商管理四个专项应急模块启动，进入应急状态下的水资源管理模式，原理是通过水资源信息应急采集和传送、调取备份的数据存储、指挥中心的安控机制，分析突发事件的类型，然后再保证供水安全的前提下，第一时间产生危机处理方案和具体处理措施。

2.2制定科学的评价指标

智慧水务是否智慧取决于实践和数据，水资源管理人员必须根据实际情况，制定合理智能的水资源分类指标体系。根据水务管理，要以产业经济、基础设施和支撑保障作为水务建设智能化评价指标，做好智慧水务建设规划，合理的调整建设和管理方案。推广一些行之有效的管理措施，调整系统建设方向，为智慧城市的建设做出必要的贡献。通过大数据分析，对前端监控问题进行计算分析，得出分析结果。考虑构建多模型管理体系和对于未来开发的集成化服务，为未来智慧水务建设开发中的新模型提供统一的管理服务，避免新模型消耗大量的工作量。分析结果可应用于预警指标系统，提供预警参数的配置，对于超过阈值的信息将通过监控预警进行告警，确保最终的跟踪信息也可以统一显示。在预报预警计算过程中，需要不断更新系统收集监测信息和水系要素等反馈信息，并结合水文气象预报信息确保预警系统的不断优化分析结果。

2.3城市水文监测队伍建设

城市水文监测队伍分为监测站点日常巡查（数据中心）队伍、站点及信息中心监测设施运维队伍、决策指挥队伍。城市水文监测队伍工作分工各有侧重。日常巡查（数据中心）队伍不定时现场巡查各站点监测设施运行情况、记录是否真实正确，并反馈巡测记录情况，可通过开发巡查、视频记录App实现。当设施故障现场无法排除则反馈监测设施运维队伍，运维队伍及时派员维护，现场、中心人员上下联动及时排除故障，确保水雨情信息真实、可靠。决策指挥队伍可设城市决策指挥应急工作组，发布预警、部门协调、应急转移救援指令等。

2.4智慧设施

站在智慧设施的角度来看，可以从智慧水资源管控、智慧能源管控、智慧环境管控、智慧交通管控这4个方面入手，结合城市规划内容构建起智慧设施体系，推动城市居民生活及居住环境的智慧化，具体如下。第一，在智慧水资源管控方面，需要配置分质供水及雨水收集设施，并建设人工湿地。依托城市规划中的慢行系统，以蓄水池模式或渗水下凹绿地模式完成雨水收集设施的设置。联合城市内的滨河公园、雨水泵站实现人工湿地的建造。第二，在智慧能源管控方面，需要配置污水源热泵以及沼气回收发电站，同时优化利用地热资源的设施。第三，在智慧环境管控方面，需要配置应急指挥中心、生态环境监控指挥中心、空气质量监测站、防洪防潮监控站、水质监测站、噪声监测站及垃圾资源化分类处理中心等，并结合慢行雨水收集系统设置洒水车供水器。第四，在智慧交通管控方面，需要配置交通控制中心、停车场智能指引系统、慢行系统，并在城市区域加设充电桩、智能公交站牌以及非机动车停车库等。

2.5物联网智慧水云平台的搭建

智慧水务中设备的多样性及网络环境的复杂性，意味着物联网搭建的平台将面临诸多问题。通过智慧水务数据采集系统，在云计算平台上采集数据，根据应用筛选有用信息并进行科学处理，优化整个智慧水务建设管理和服务流程。在此基础上构建的云平台可分为服务层、网络层、平台层和感知层。主要进行数据访问，将采集到的数据发布到互联网上。管理员可共享数据应用程序，以此来对各种智慧水务建设设施进行远程控制，并实时的做到数据传输、存储和处理，将复杂数据传输存储后，通过需求进行分析，过滤有用数据和消息，提取的数据可以实时发送到不同的终端设备。同时，跨平台的数据管理可以向多个管理部门显示，支持多级预警，以此来达到防旱防洪和实时监测降雨和水位的目的等，并且对于城市干旱和洪水至关重要。建立云平台资源，完善防汛抗旱体系和水资源管理，合理开发保护水生环境。将城市的水务工作都集成到一个平台上，将数据移出传统的孤岛，相关管理部门之间可以形成统一的决策，减少智慧水务管理工作的重复性，提高智慧水务管理的效率。

结语

项目实施后，增加了水资源时空调配能力，通过实时在线监测和信息化数据传输，提高了数据的实时性，城市水资源在时空配置方面得到有力的信息化保障，促进了水资源专项费用征缴工作的开展，使水资源专项费用全面覆盖各用水户和单位，解决了项目实施前漏征、少征现象。城市智慧水利信息系统建成每年能降低城市用水消耗5000万m3，有力推动了节水型城市的创建，为工农业发展节约出宝贵的水资源，提升了水资源服务经济的能力，通过水利信息化办公的信息高效传递和利用，水利工作办公效率也得以增强，管理经费呈下降趋势。

参考文献

[1]尚大伟，龚元明.基于NB-IOT技术的智慧水务监测系统设计与实现[J].软件导刊，2021,20(06):155-158.

[2]费琳.陕西三门峡库区智慧水务系统建设构想与经济效益分析[J].陕西水利，2021(05):252-253+258.

[3]徐宗学，赵刚，程涛.“城市看海”：城市水文学面临的挑战与机遇[J].中国防汛抗旱，2016，26（5）：54-55，57.

[4]严文武.城市智慧防汛业务应用系统构建[J].中国防汛抗旱，2019，29（8）：10.

[5]张书函，郑凡东，邸苏闯，等.从郑州“2021.7.20”暴雨洪涝思考北京的城市内涝防治[J].中国防汛抗旱，2021，31（9）：5-11.

[6]刘志雨.我国水文监测预报预警体系建设与成就[J].中国防汛抗旱，2019，29（10）：25-29.