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『智慧』智慧水务新征途( 二 )


首先 ， 我们所说的工业互联网是以互联网为代表的新一代信息技术与工业系统深度融合形成的产业和应用生态 ， 是工业智能化发展的关键综合信息基础设施 。《工业互联网体系架构报告》在分析业务需求基础上 ， 提出了工业互联网体系架构 ， 指出网络、数据和安全是体系架构的三大核心 ， 其中“网络”是工业系统互联和数据传输交换的支撑基础 ， “数据”是工业智能化的核心驱动 ， “安全”是网络、数据以及工业融合应用的重要前提 。该体系架构从本质上指出数据流的核心驱动地位 ， 也阐明了数据是沟通工业物理实体与虚拟实体的根源 ， 也是创建CPS系统、数字孪生体的根基 。
其次 ， 在工业互联网体系架构基础上 ， 工业互联网产业联盟给出了工业互联网平台架构 ， 可概括为边缘设备层、基础资源层（IaaS）、平台服务层（PaaS）、应用服务层（SaaS） 。为了实现智慧水务与工业互联网平台的无缝对接 ， 笔者针对当前智慧水务系统架构进行了剖析 ， 智慧水务系统的架构可概括为如下几方面：水务现场数据采集传输层 ， 用于实现关键设备数据信息采集传输；数据中心层 ， 用于实现数据的汇聚、清洗处理等；应用业务层 ， 实现数据可视化展示、业务管理以及第三方服务接入等功能 。
综合而言 ， 常规智慧水务系统建设主要采用了物联网+数据汇聚+应用服务模式 ， 与工业互联网的平台架构模式存在一定的差异；但究其本质 ， 工业互联网平台的核心在提供一种平台架构 ， 将数据接入平台层（可分为本地接入或者云端接入两种形式 ， 目前更偏重于云端接入） ， 工业互联网平台更多的提供了应用开发服务 ， 用户可以在服务平台层进行服务的使用并开发具备定制化功能的第三方应用服务 。结合该种思想 ， 笔者架构了一种融合工业互联网的智慧水务体系 ， 如下图所示 。
『智慧』智慧水务新征途
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图2：工业互联网支撑的智慧水务架构
图2所示架构从工业互联网平台架构出发 ， 实现了常规智慧水务架构向平台化、云服务化方向的转化 。
在边缘设备层 ， 实现了将水务现场关键设备数据、数据采集系统等的归集 ， 为水务数据集中采集与汇聚提供了边缘支撑；包括水处理的加药装置与配药装置、供水加压装置、流量测试设备、压力测试设备、水质测试等等 ， 通过采集水务现场关键设备信息数据 ， 可实现水务现场生产治理状态的实时监管 。
在智慧水务IaaS层 ， 将水务数据处理、存储、安全防护等所需资源进行了云化配置 ， 实现数据的云化处理；在工业互联网支撑下的智慧水务基础资源层一般为云端服务商提供 ， 包括计算服务器、网络服务器、应用支撑服务环境等等 。
在云平台层结合大数据智能分析、专家系统等技术实现水务数据的智慧化分析与处理为智能化决策与调度提供服务支撑；工业互联网支撑的智慧水务云平台端多采用诸如阿里云、INDICS平台、华为云等相对成熟的云端服务平台 ， 原因在于大型云端服务提供上可以确保良好的数据安全防护服务 ， 相对于本地私有化部署而言 ， 其数据安全性防护更有保障 。
在应用服务层 ， 特别设置了开发者中心 ， 为智慧水务多业务功能应用提供开发接口 ， 供水务业务部门开发使用 ， 目前越来越多的水务企业对云端服务自主开发的需求越来越大 ， 开放的开发者中心为此类企业提供了有效手段 。本层通常采用水务平台的云端部署方式实现服务的云端化 ， 对于智慧水务平台而言 ， 主要可实现水务设备管理、水务营收管理、管网状态监管、协同调度、第三方接口、移动服务等功能 。
融合工业互联网的智慧水务建设模式可分为本地化部署、云端部署两种情况：本地化部署——将数据中心部署到企业端 ， 云端化部署——将水务数据中心部署到公有云上；其运营和商业模式创新主要有远程运维服务智能化、服务平台软件化 ， 可以将研制的智慧水务系统发布到工业互联网平台的APP超市中 ， 为业界人士提供免费试用服务；笔者所在单位研制的智慧水务系统目前在INDICS平台上实现了模块化部署 ， 有兴趣的读者可以到INDICS平台搜索试用 。


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