智慧排水支撐技術說明

智慧排水支撐技術說明物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)定義為：通過信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。針對城市或區(qū)域的積水點監(jiān)測需求、流量監(jiān)測、水位監(jiān)測、壓力監(jiān)測、蒸發(fā)量、氣溫、水質(zhì)監(jiān)測等傳感器通過智慧燈桿或無線采集方式進行數(shù)據(jù)回傳，匯聚到物聯(lián)網(wǎng)管理平臺上。由物聯(lián)網(wǎng)管理平臺對于水務感知終端進行管理，基于物聯(lián)網(wǎng)管理平臺進行基于水務監(jiān)測數(shù)據(jù)的分發(fā)與業(yè)務服務。物聯(lián)網(wǎng)管理平臺系統(tǒng)具有功能：設備管理、連接管理、數(shù)據(jù)管理、應用支撐、網(wǎng)絡管理、安全管理、系統(tǒng)管理、統(tǒng)一展示門戶、業(yè)務運營門戶、平臺運營門戶、平臺管理與運維門戶等。云計算云計算旨在通過網(wǎng)絡把多個成本相對較低的計算實體整合成一個具有強大計算能力的系統(tǒng)，并借助SaaS、PaaS、IaaS等模式把強大的計算能力分布到終端用戶手中。排水業(yè)務系統(tǒng)通過云化和服務化的改造，可以有效的提高系統(tǒng)的開發(fā)和部署效率。云服務平臺主要需提供包括但不限于以下類型服務：（1）基礎設施資源服務：包括網(wǎng)絡資源服務、計算資源服務、存儲資源服務和災備服務。基于云計算的高彈性、高可靠性、高冗余的特點，采用可行的云計算模式，向各用戶提供統(tǒng)一的IT資源服務，包括不限于云主機、云存儲、虛擬局域網(wǎng)、云備份等服務。（2）支撐軟件資源服務：對于用戶提出的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件等應用支撐軟件服務需求，平臺提供相應服務。（3）信息安全技術服務：包括安全防護服務、用戶安全服務、安全接入服務、安全管理服務、安全掃描服務、網(wǎng)站防護服務等。大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)（BigData）通常用來形容一個組織創(chuàng)造的大量結構化、非結構化數(shù)據(jù)和半結構化數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在下載到關系型數(shù)據(jù)庫用于分析時會花費過多時間和金錢。大數(shù)據(jù)分析常和云計算聯(lián)系到一起，因為實時的大型數(shù)據(jù)集分析需要像MapReduce一樣的框架來向數(shù)十、數(shù)百或甚至數(shù)千的電腦分配工作。大數(shù)據(jù)需要特殊的技術，以有效地處理大量的容忍經(jīng)過時間內(nèi)的數(shù)據(jù)。適用于大數(shù)據(jù)的技術，包括大規(guī)模并行處理（MPP）數(shù)據(jù)庫、分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫和可擴展的存儲系統(tǒng)等。大量的排水業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)（結構化）、采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)（半結構/非機構化數(shù)據(jù)，如日志和視頻）的高效處理和分析挖掘需要綜合應用各種大數(shù)據(jù)分析技術。人工智能人工智能（ArtificialIntelligence），是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統(tǒng)的一門新的技術科學。人工智能是包括十分廣泛的科學，它由不同的領域組成，如機器學習，計算機視覺等，總的說來，人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復雜工作。排水領域也有很多的AI應用場景來提升業(yè)務管理效率，如計算機視覺分析，可以用于自動檢測排水口的表面流速，進而較準確的推算出排水口的流量；又如可以通過聚類分析自動識別水量監(jiān)測前端設備的異常。地理信息技術地理信息技術（3S技術）即地理信息系統(tǒng)（GIS、遙感（RS）、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)定位（GNSS技術的融合，應作為智慧排水建設項目的基礎應用技術。地理信息系統(tǒng)（GIS技術站在計算機技術的角度，對排水設施設備管理、人員管理、業(yè)務流程管理提供有關地理分布數(shù)據(jù)的采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述。提供基于GIS技術的排水管理地圖發(fā)布與數(shù)據(jù)共享服務。遙感（RS數(shù)據(jù)提取是從遙感對地面實況的模擬影像中提取有關信息， 反演地面原型的過程。在智慧排水業(yè)務分析中，涉及到城市地表分類統(tǒng)計、匯水區(qū)劃分和地表徑流分析過程，因此，在智慧排水業(yè)務中，需要根據(jù)業(yè)務的需求，運用物理模型、解譯特征標志和實踐經(jīng)驗與知識等，定性、定量地提取出城市地表下墊面因素的物理量、時空分布、 功能結構等有用信息。匯水區(qū)的設置主要包括子匯水區(qū)的面積、分布、各功能區(qū)比例等。采用基于高分影像的下墊面類型提取技術能快速、準確地確定子匯水區(qū)的面積、坐標和各功能區(qū)比例等參數(shù)。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)定位（GNSS技術為排水設施設備定位、排水巡查人員實時定位導航、排水應急調(diào)度實時導航提供精準的圖上位置服務，是基于空間信息的智慧排水管理不可或缺的基礎技術。虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實虛擬現(xiàn)實技術通過三維圖形生成技術、多傳感器交互技術、高分辨率顯示技術等多項技術綜合，創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，用于用戶沉浸式行業(yè)應用體驗。在排水管理領域，虛擬現(xiàn)實技術能很好地應用于城市排水規(guī)劃設計階段，可用于新設施的實驗驗證，可大幅縮短研發(fā)時長，降低設計成本，提高設計效率，如 VR模擬給排水系統(tǒng)，可大幅減少原本需用于實驗驗證的經(jīng)費。基于 VR技術的室內(nèi)沉浸式巡查，能提供極端環(huán)境下的室外模擬巡查能力。融合指揮融合通信架設在通信基礎設施之上，水務業(yè)務應用系統(tǒng)之下。對下智能聯(lián)接現(xiàn)有各類通信系統(tǒng)，以及未來演進的新建通信系統(tǒng)；對上層業(yè)務系統(tǒng)屏蔽各類通信系統(tǒng)的差異，提供視頻監(jiān)控、集群調(diào)度、視頻會議、業(yè)務系統(tǒng)綜合顯示，現(xiàn)場信息全局掌控，統(tǒng)一管理監(jiān)控、寬帶集群、視頻會議等視頻源，實現(xiàn)可視化精準指揮和調(diào)度。整體架構由上到下共分為三個層次：業(yè)務層、融合通信層、接入層。業(yè)務層：直接面向各級應急指揮部門實戰(zhàn)指揮員， 通過GIS平臺實時顯示災情、人員、汛情、應急物資等資源以及水位、雨量、水質(zhì)等檢測指標，通過融合通信平臺集成音頻、視頻、富媒體以及集群專網(wǎng)的融合通信能力，實現(xiàn)橫向部門、上下級單位之間全方位、多業(yè)務、立體化的溝通交流和統(tǒng)一指揮，為實現(xiàn)“一個中心，多個系統(tǒng)統(tǒng)一接入、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度”的融合通信奠定基礎。融合通信層：架設在現(xiàn)有通信基礎設施之上，指揮調(diào)度業(yè)務應用系統(tǒng)之下。對下智能聯(lián)接運營商網(wǎng)絡語音、社交媒體網(wǎng)絡、視頻監(jiān)控網(wǎng)絡以及IoT物聯(lián)網(wǎng)；對上層指揮業(yè)務系統(tǒng)屏蔽各類通信系統(tǒng)的差異，提供豐富統(tǒng)一的標準通信能力。接入層：直接面向社會公眾和一線汛情處置人員，提供不同終端設備的音視頻和數(shù)據(jù)的接入能力。移動互聯(lián)“互聯(lián)網(wǎng)＋政務服務”成為新常態(tài)下電子政務發(fā)展的創(chuàng)新模式，以借助快速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)和信息化技術，推進排水協(xié)同管理的現(xiàn)代化。