28牛晗城市供水全过程监管业务化平台顶层设计

2019年5月中国城市规划设计研究院城市供水全过程监管业务化平台顶层设计水体污染控制与治理科技重大专项2017年度城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范牛晗城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范汇报内容7研究背景1设计方案33城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范建设内容24设计原则和依据城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范汇报内容7城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范一、研究背景1、需求2、现状分析城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范研究背景—迫切需求第一道防线：水源保护第二代防线：水厂净化第三道防线：管网输配及二次供水龙头水第一道防线已被全面突破：水环境形势依然严峻第二道防线面临双重压力：水源污染和标准提高第三道防线存在安全隐患：“最后一公里”的隐忧①借助“互联网+”、大数据，实现对供水全过程监管的需要供水安全形势严峻，全过程监管能力薄弱城镇供水安全直接关系到人民群众的健康，是保障城镇社会经济发展和正常运行的生命线工程,是支撑我国新型城镇化战略的重要基础保障，党中央、国务院领导历来高度重视。当前城市饮用水安全面临的形势依然严峻，供水水源污染、净水工艺与现状水源水质不匹配、供水设施老化、突发污染频繁等问题已经成为制约饮用水安全的重要因素，全过程监管能力薄弱。城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范研究背景—迫切需求①借助“互联网+”、大数据，实现对供水全过程监管的需要供水行业的产业集中度偏低，传统的管理手段难以对众多市场主体实现有效监管2015年对858个县城抽样调查表明，共有891家供水企业；供水能力前10位的供水企业只占调查总供水能力的13%；84%的供水企业供水能力不超过5万立方米/日水源、水厂、管网分属不同企业；供水监管的行政力量薄弱，依靠传统的管理方式难以实现对众多市场主体的有效监管，必须要把供水企业放到一个统一平台上进行有效监管。供水安全监管涉及海量信息，并且大部分信息只限于部门或企业内部，政府无法及时获取关键的监管信息，信息壁垒和数据孤岛现象突出。传统的管理手段难以实现对海量信息的收集、甄别、关联、评估及挖掘。因此，迫切需要借助“互联网+”、大数据，和行政管理手段结合实现对供水全过程监管。城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范②提高供水应急救援能力，服务供水行业技术进步和公众参与需要以供水厂、供水企业为责任主体的应急体制难以真正提高城市供水应急能力。目前，发改委与住建设部正在推动实施“国家供水应急救援能力”建设项目，投资约1.6亿元，在全国设立8个基地，研究建立应急的“中枢神经”——“应急调度指挥系统”迫在眉睫。水十条：自2018年起所有县级及以上城市饮水安全状况信息要向社会公开通过研究建立水质信息公开和公众参与的有效途径和载体，依靠庞大的群体基数，可有效弥补政府监管的不足。企业运行效能偏低。利用大数据，开展城市供水系统效能评估，有效引导、督促供水企业提高运行效能应急公众行业研究背景—迫切需求城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范③开展平台建设标准化研究，加快推进全国业务化部署、实施的需要2018年1月1日起，新《标准法》实施（国家标准、行业标准、地方标准、团体标准、企业标准）。发挥标准化在推进国家治理体系和治理能力现代化中的基础性、战略性作用。城镇供水行业在信息化建设标准化方面推进缓慢，硬件配置和软件开发缺乏技术规范指导，不同系统各自为政，互不兼容的现象普遍存在。标准化是实现平台后期进行全国部署的前提和必要条件。国家平台省级平台市级平台研究背景—迫切需求城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范研究背景—迫切需求④实现信息共享，打通重点流域（区域）水环境水质与供水水质衔接的需要为加强流域间和部门间的水质协调与管理，实现水质信息的综合统筹，保障城市供水水质安全，打通流域性、区域性水质平台与城市供水监管平台的衔接通路尤为必要。城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范初步建成“城市供水水质监测预警系统技术平台”现状分析—“十一五”、“十二五”基础“十一五”期间，针对我国饮用水污染事件频发问题，为加强水质监测预警技术支撑和提升应急响应能力，水专项饮用水主题部署3个课题，重点突破了饮用水水质信息采集和三级监控网络传输、分布式多信源水质信息可视化、饮用水水质安全评价等3项关键技术。通过系统集成，初步建成了“城市供水水质监测预警系统技术平台”，并在山东省、济南市杭州、东莞开展研究示范及应用。实现从水源到龙头的全流程水质监测信息的采集与传输。实现供水水质相关信息的集合管理及可视化。实现对示范地重点关注的有关水质指标的预警报警。实现对城市供水水质管理工作部分业务的支持实验室检测设备人工采样点在线监测仪器在线监测点移动检测设备应急监测点信息源城市供水水质信息管理系统数据库课题4：水质安全评价及预警关键技术课题3：城市供水水质信息管理系统及可视化平台总任务：数据入库课题2：三级水质监控网络城市供水水质监测预警系统技术平台城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范“十二五”期间，河北省、河南省在国家水专项的支持下，研究建立了省市城市供水水质监管信息系统。江苏省也在国家水专项的支持下，研究建立“江苏省城乡统筹供水监管平台”。北京、上海、重庆、成都等城市也分别建立了城镇供水信息平台，作为主管部门进行行业信息化管理的重要手段，有效提升了管理水平。国家级平台省级平台城市级平台“十一五”、“十二五”部分平台现状分析—“十一五”、“十二五”基础城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范随着供水监管内容和范围不断增加,业务化开展从数据上报增加到供水水质督察，供水规范化检查，质控考核，效能评估；以及应急救援、水质公告等，以水质管理为主的现有平台已满足不了业务化运行的需求，急需现有平台的功能提升和信息技术的更新，借助以物联网、云计算、大数据等为代表的先进信息化技术，建立现代化的监管平台，支撑我国城市供水各级政府监管业务的开展。现状分析—供水监管业务的支撑作用城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范现状分析—国家供水应急基地建设情况已初步构建了由国家中心和8个区域应急基地组成的国家供水应急救援体系，完成了终端信息管理及应急通讯指挥系统，构建了移动VAST卫星车载站和配套通信设施等。需要研究建立应急的“中枢神经”——“应急调度指挥系统，包括建设地面中心的卫星站及配套信息处理系统，与已经建设的卫星车载站构成完整的应急通信系统，形成的完整通信保障能力。华东：江苏省南京市，南京水务集团有限公司北河口水厂内华南：广东省广州市，广州市自来水公司南洲水厂（净水装置）和西村水厂（监测装置）内华北：山东省济南市，济南泓泉制水有限公司鹊华水厂内（净水装置），光大水务（济南）有限公司一厂院内（监测装置）西南：四川省绵阳市，绵阳市水务集团有限公司第三水厂内华中：湖北省武汉市，武汉市水务集团有限公司白沙洲水厂内西北：陕西省西安市，西安市自来水有限公司第四水厂内（在建）新疆：新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市，乌鲁木齐水业集团有限公司南郊水厂（净水装置）和三甬碑水厂（监测装置）内东北：辽宁省抚顺市，自来水公司所属的位于新抚区安康街东、淳化街西、公园一路南、东林路北的一处地块城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范具有良好的扩展能力和兼容能力通过对目前十一五、十二五期间建成的平台的调研，多数平台的编程语言为C#、JAVA等常用的主流编程语言，这些语言均提供了良好的面向对象的语言支持，配合设计模式、类型系统和工具链的支持等。数据库则主要采用Oracle、MicrosoftSQLServer等主流数据库。总体具有一定的扩展能力和兼容能力现状分析—已有平台功能和技术特点内容是否正常运行是否具备业务化功能软件部署架构软件技术架构开发语言数据库是否使用Hadoop、spark等大数据技术是否有手机移动端山东是否B/S面向服务架构（SOA）JAVAMSSQLSERVER否否北京是是B/S面向服务架构（SOA）c#MSSQLSERVER否是上海是是B/S面向对象的c#MSSQLSERVER否否深圳是是B/S面向服务架构（SOA）JAVAORACLE否是东莞是否B/S面向服务架构（SOA）JAVAMSSQLSERVER否否城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范现状分析—信息技术发展趋势供水行业发展与应用信息感知服务延伸集中集约信息安全信息整合流程驱动综合决策基于云计算和深度模型构造海量数据的处理和智能分析平台，为管理决策提供科学的依据和支撑。应用物联网技术全面智能感知和获取水源、水厂、管网等供水全过程的静态和动态信息。应用移动互联网技术向市民、用水单位、主管部门等服务对象采用终端叠加服务的模式，支撑政府职能向服务型政府转型。构造基于虚拟化的云计算平台的数据中心，支撑国家、省、市范围的集中化业务管理。做好安全防护，确保城市供水全过程监管信息的获取、传输、处理及应用等各环节的信息安全。基于面向服务和管理流程的体系架构和应用面向服务的体系结构（SOA）技术，构造数据中心云计算平台，全面支撑部门之间的业务协同，支撑业务流程再造和流程监管。基于城市供水全过程统一信息数据模型的信息整合服务平台，实现信息在各种系统之间共享和交换。城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范现状分析—发达国家供多层屏障方法相关平台建设情况国外发达国家为了加强饮用水管理，大多开发了水信息管理系统，构建了污染发生数据库，功能各有侧重，为水处理、应急、资产等提供支持。饮用水水质管理由单一依靠饮用水处理技术保障供水水质安全的旧模式，提升为由处理技术、监控管理、社会监督等多层屏障共同保护的新模式现状分析—发达国家供水管理相关平台建设情况平台的建设也向综合性监管功能提升，采用“危害分析与关键控制点”概念通过识别和确定城市供水系统中关键控制点及其临界范围，建立监控系统和校正措施，全程监控，预防危害，及时调整，保障供水安全。城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范现状分析—发达国家供水管理相关平台建设情况2018年美国国家科学院发布《美国未来水资源科学优先研究方向》的研究报告，确定了美国在未来25年内水资源科学面临的挑战，以及全球水资源存在的问题和应对的创新技术，并提出了10项政策建议，其中包括：（1）加强数据收集，开发基于Web的分析工具。（2）与各机构和相关组织协调数据对接。（3）增加对人类活动与水资源关系的关注。（4）建立健全的水资源核算系统。（5）与各机构和相关组织就水资源数据标准和使用类别进行合作。（6）确保监测网络提供足够的信息来评估不断变化的情况。（7）重点关注极端水情的长期预测和风险评估。（8）开发涵盖整个水循环的多尺度、集成性的动态模型。（9）与代理机构和私营部门等机构内外合作。（10）建立一支准备应对新的水资源挑战的科学队伍。现状分析—发达国家供水管理相关平台建设情况城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范汇报内容7城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范二、设计原则和依据1、指导思想2、设计原则3、设计依据4、设计目标城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范指导思想7城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范优化平台顶层设计需要优化平台的顶层设计，确保平台总体安全、运行高效。降低建设成本确定平台适宜的部署技术，使得平台在安全、高效运行的前提下，尽可能的降低部署成本.提高数据应用的科学性需要建立平台的基础数据保证和大数据挖掘体系，使得平台的基础数据更可信、提出的辅助决策更科学。保障系统平台的适用性和长效性能够满足政府、行业和公众的基本共性需求，同时兼容个性需求，使得平台能够“用得上、用的好、用的久”。城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范设计原则7城市供水全过程监管平台整合及业务化运行示范统筹规划总体设计系统建设结构数据模型结构数据存储结构系统扩展规划云服务虚拟化分布式存储分布式计算开放架构上下兼容操作系统虚拟化软件应用程序传输加密存储加密安全策略国家标准国家规范行业标准行业规范计算扩展存储扩展网络扩展紧密相连相互独立