水务企业信息化规划方案

徐野
沈阳市自来水总公司

　　摘要:信息化是我国加快实现现代化的必然选择。根据国家近年来对水行业的各项要求，全国各地水务企业的信息化建设得到了长足进展。特别是在生产经营、优质服务、工作效率的提高以及管理理念更新等方面，显现出举足轻重的作用。
　　但目前，水务企业的信息化应用仍然处于开始阶段。调查发现，63.9%的水务企业真正意义上的信息化应用开始于二十世纪九十年代，只有25.0%的水务企业在1990年之前在局部尝试过信息化应用。大多数企业的应用还主要集中在办公自动化系统和企业内部网络等基础平台建设上。从企业目前实际应用的效果上看，真正实现了水务企业内外部资源整合的水务企业还十分有限，"信息孤岛"现象还十分普遍。整体应用水平仍然处在从基础应用向应用深化转变的阶段。
　　笔者选取了水务企业的信息化这个课题，探讨水务企业在新形势下信息化的发展趋势。本文列举了水务企业的信息化的一些应用系统，对促进水务企业的信息化建设进程具有积极的意义。
　　关键词：水务企业　 信息化　 数字化　 规划

1 水务信息化的概念

1.1水务企业信息化的定义
　　水务企业信息化即挖掘先进的管理理念，应用先进的计算机网络技术去整合水务企业现有的生产、经营、设计、控制、管理，及时地为水务企业的“三层决策”系统（战术层、战略层、决策层）提供准确而有效的数据信息，以便对需求做出迅速的反应。
1.2水务企业信息化的目的
　　水务企业信息化实质上是将企业的生产过程、供水调度监控、事务处理、水费收缴、管网信息、用户服务、决策等业务过程数字化，通过各种信息系统网络加工生成新的信息资源，提供给各层次的人们洞悉、观察各类动态业务中的一切信息，以作出有利于生产要素组合优化的决策，使企业资源合理配置，以使企业能适应瞬息万变的市场经济竞争环境，求得最大的经济效益。
　　现代化水务企业的管理模式有很大的变化，水务企业从金字塔结构，信息集中一点，中心人物决定一切的状态转向扁平化，不用过多的组织层次就可取得信息；在发展过程中给人以信息、培训、责任，形成团队。面向市场，实现开放策略；面向职工，实行合作政策。当然这种改革是痛苦的，是要付出巨大的代价的，许多企业是被社会发展推着，被自身利益逼着跌跌撞撞地走向信息化之路的，但这又是必须的，是水务工业经济向水务信息经济迈进的必经之路。

2 水务信息化的发展趋势

2.1管理控制一体化
　　在市场经济与信息时代的飞速发展中，水务企业内部之间以及与外部交换信息的需求不断扩大，现代工业企业对生产的管理要求不断提高，这种要求已不局限于通常意义上的对生产现场状态的监视和控制，同时还要求把现场信息和管理信息结合起来。管控一体化就是建立全集成的、开放的、全厂综合自动化的信息平台，把企业的横向通信(同一层不同节点的通信)和纵向通信(上、下层之间的通信)紧密联系在一起，通过对经营决策、管理、计划、调度、过程优化、故障诊断、现场控制等信息的综合处理，形成一个意义更广泛的综合管理系统。
2.2现场总线为管控一体化铺平了道路
　　企业信息网络是管控信息集成的基本条件，没有信息网络就不可能实现企业横向和纵向信息的沟通和汇集，建网的目标在于实现全企业范围内的信息资源共享，以及与外部世界的信息沟通。
　　水工业和一般企业网络大致可分为3层，即企业管理层，过程监控层和现场控制层。
　　管控一体化解决方案中的现场控制层由现场总线设备和控制网段构成，把传统的集散系统控制站(如水处理企业的PLC分站)的功能分散到了现场总线设备，此时的控制站实际是一个虚拟的控制站。现场总线技术与产品所形成的底层网络，充分发挥其使测控设备具有通信能力的特点，为控制网络与通用数据网络的连接提供了方便。企业信息网络是管控一体化的基础，现场总线则为构建管控一体化网络铺平了道路；过程监控层由局域网段以及连接在局域网段的担任监控任务的工作站或控制器组成，现场总线网络通过现场总线接口与过程监控层相连，或者监控层直接由现场总线来担当；监控站可以完成对控制系统的组态，执行对控制系统的监控、报警、维护及人机交互等功能；企业管理层由各种服务器和客户机等组成，用于集成企业的各种信息，实现与Internet的连接，完成管理、决策和商务应用的各种功能。
2.3建设“数字水务”
　　“数字水务”是真实水务系统的数字化再现，将综合应用地理信息系统（ＧＩＳ）、全球定位系统（ＧＰＳ）、遥感（ＲＳ）、宽带网络、多媒体及虚拟仿真等技术，建立数据、网络、应用三大平台，对水厂、泵站、管网等水务基础设施和水质、水压等水情信息进行自动化监测、实时化调度、网络化办事、系统化管理和规范化服务。人们把利用以信息技术为核心来对水务工作进行改造和运用的过程，形象地称为“数字水务”。
　　“数字水务”的目标就是构筑起以信息资源数字化、信息传输网络化、信息技术应用普及化为标志的“数字水务”基本框架，实现水务系统化管理、自动化监测、实时化调度、科学化决策、网络化办事、规范化服务的目标。

3 水务信息化的整体规划方案

3.1水务企业信息化总体目标
　　实现水务建设和管理的数字化、自动化、网络化；规范内部管理，完善工作流程，确立信息共享机制；普遍开展电子政务、企业电子商务；建立信息化建设的领导、实施、管理体系；实现水务人力资源信息化；构筑"人防加技防"的信息安全保障体系；信息技术应用和信息资源开发程度达到国际同行业一流水平。
3.2建设原则
　　坚持“统一规划、加强领导；统一标准、共建资源；互联互通、资源共享；需求主导、突出重点；不图虚名、注重实效；完善机制、保障安全；规范管理、健康发展”的原则。
　　统一规划、加强领导：制定总体规划，避免重复建设；主要领导亲自抓，各级领导层层负责。
　　统一标准、共建资源：按照国家和沈阳市的有关标准，涉及多部门的信息数据资源，相关部门按照同一标准共同参与建设。
　　互联互通、资源共享：加快总公司宽带专网建设进程，实现部门间的互联互通，相关业务和政务应用系统建设同步进行，充分共享各类信息资源。
　　需求主导、突出重点：以需求为导向，根据政府业务和政务需求、居民需求和企业需求，以电子政务建设为重点，稳步推进。
　　不图虚名、注重实效：不求形式和虚名，坚持进行成本效益分析，使信息化在降低成本，节约资金，提高效率等方面真正发挥效益。
　　完善机制、保障安全：完善信息化建设与管理机制，建立健全各类管理制度和办法，注重信息安全系统建设，保障投资，确保网络、系统和信息的安全。
　　规范管理、健康发展：加强信息化项目统一管理，保障规划的有效实施，建立项目审批备案、审核机制，使信息化建设持续、快速、健康发展。
3.3建设内容
3.3.1一个平台：水务信息宽带网络平台
3.3.2二个体系：水务信息标准体系；信息安全管理体系
3.3.3十大应用系统：
　　1、 办公自动化系统（oa）；
　　2、 城市供水监控调度通讯系统；
　　3、 城市自来水生产自动化系统；
　　4、 自来水呼叫服务中心信息系统；
　　5、 智能化收费信息系统；
　　6、 自来水网地理信息系统；
　　7、 智能化决策支持分系统；
　　8、 泵站远程监控系统；
　　9、 水质监测系统；
　　10、完成水务企业基础数据库的建设

4 水务信息化应用系统介绍

4.1办公自动化系统（oa）
　　a概念
　　随着计算机网络技术、通讯技术、多媒体技术、图形图像处理技术的发展，我国OA 技术进入第三阶段。采用系统综合设备，如计算机局域网、广域网、图像处理专用系统、语音传真、秘书系统、多功能多媒体工作站、综合业务数字网等，实现办公一体化，综合处理语音、数据、文字、图像等，使系统有机地集成起来，使办公业务更加现代化。
　　b系统功能：
　　在保证各部门工作正常运转的前提下，最大限度地克服人工管理时存在的问题，建立适应于实际工作需要的办公管理信息系统。最终目标实现办公办文无纸化；信息处理和信息查询自动化；领导决策科学化。整个应用系统包括：领导办公、公文管理、会议系统管理、办事管理、个人事务管理、公共信息管理。
　　领导办公 ：领导办公子系统为领导提供综合信息的查询、分析手段。其中包括综合查询、科室报表等
　　公文管理：利用计算机网络特点，对公文管理过程中产生的信息进行分散收集，集中管理和共享数据的文件管理子系统。对所有进出、办理、形成、存档的公文信息进行统一管理。其中包括收文处理、发文处理、公文流转、档案管理等
　　办事管理：在整个办事过程中，文章的起草、领导签字、公文流转、办理、归档等。
　　会议管理：该子系统是实施领导决策、推动工作的重要手段，会议上传达各级各类及其它的重要决定，讨论解决重大问题会议的主要内容进行编辑整理，对会议前，办会过程及会议信息进行处理。
　　个人事务及公共信息：包括个人档案、个人邮箱、电子名片夹、Internet 查询、公告版、机构设置、资源管理等。

　　c系统模块结构图
4.2城市供水监控调度通讯系统
　　在 “城市供水调度通讯系统”中，采用KIEN系列工业以太网产品组成了专业、可靠的通讯冗余环网。环网上的中心节点可与路由器、交换机、IP网关直接相连，中心和水厂的及泵站的FTU、TTU、RTU、PLC连成闭环光纤网络，实现中心对各泵站和水厂数据信息的实时采集处理，数据的远程传输交互、IP电话、视频监控，完成调度中心的远程自动化遥测和遥控。构成一个性能可靠，系统开放的城市供水信息化管理平台。
　　调度中心和几个增压泵站采用KIEN9000组成千兆冗余环，利用KIEN9000的100M光纤接口分别和水厂的KIEN6000组成百兆冗余环。当光纤出现中断时，数据可以迅速倒换到备用光纤上可靠传送，自愈倒换时间小于300mS。

城市供水调度通讯系统图

　　 KIEN9000提供的24个10/100Base-T端口，具有自适应功能，可自动设置到10Base-TX或100Base-TX状态及全双工或半双工的运行模式。
　　设备可通过Telnet以及WEB浏览器远程访问来完成属性配置、监控和维护等高级功能，只要能上网，用户就可以轻松的调用WEB管理页来进行配置，而不需要安装任何的客户端软件。
4.3城市自来水生产自动化系统
　　a系统功能介绍
　　在城市自来水生产自动化系统，采用现代电子信息技术及综合自动化技术来改造生产各个部门和进行企业管理是极其重要的，这是改变目前城市自来水企业被动局面的最有效的办法之一。对于一个城市自来水企业，为了满足对生产过程的调度和指挥，也同样需要一个可靠的SCADA系统。它一般由企业生产调度指挥中心、分厂测控站、管网测压点等组成。它所具有的功能一般包括：数据采集控制功能，数据传输功能，数据显示及分析功能，报警功能，历史数据的存储、检索、查询功能，报表显示及打印功能，遥控功能，网络功能等。
　 SCADA系统的基本组成单元是远程测控终端（RTU）。它完成对现场数据的采集、传输和对现场设备的控制。SCADA系统所涉及到的技术比较广泛，有仪表技术、检测技术、通讯技术、网络技术等等。
　 b系统结构
　 现场测控层采用研华Adam4000系列模块进行数据的采集、控制。
上位机的世纪星监控组态软件采用Adam4000系列驱动程序从串行总线上获取设备数据，完成设备监测和控制。

系统结构图

　　c监控系统的软件结构
　　软件结构部分包括Windows2000 操作系统、上位机监控软件。
　　（1）上位机监控软件
　　基于 Windows 98/NT/2000 的大型应用软件，它集控制技术、人机界面技术、图形技术、数据库技术、网络技术于一身，包含动态显示、报警、趋势、控制策略、控制网络通信等组件，提供一个友好的用户界面，使用户可根据实际生产需要生成相应应用软件。
　　（2）图形界面开发程序
　　画面编辑应用程序提供需要制作实时画面的所有功能，如图形、文字、数据、动画和图表工具，用户可根据实际生产需要进行画面组织。画面显示给用户提供命令与图建立联系，用户可使用各种各样的方法进行画面的操作。
　　d系统中开发的主要画面有：

全景图

水厂平面分布图

水厂泵站配电图

4.4自来水呼叫服务中心信息系统
　　a系统概述
　　系统设计采用先进的三层用户机/服务器网络体系结构，集目前先进的计算机电信集成(CTI)技术、多媒体呼叫接入技术、异构系统信息交互技术、INTERNET网络技术等于一体，并与自来水企业实际业务系统(如自来水办公自动化系统、自来水网地理信息系统、自来水故障抢修系统等)紧密结合在一起，突破时空的限制，通过人工座席、自动语音/传真、自来水专业人员等为用户提供电话、传真、电子邮件、因特网、手机、IP电话等多种服务形式的周到、快捷、全方位的自来水服务，包括自来水业务咨询、自来水业务查询、自来水业务受理、投诉和建议、欠费自动催缴等，为用户与自来水企业架起一座密切联系的桥梁。
　　系统将自来水企业内分属各职能部门为用户提供的服务，集中在一个统一的对外联系"窗口"和"无形的自来水营销窗口"，实现一个电话/传真等解决用户所有问题的目标，让用户感受到高质量的服务，增强用户的忠诚度，大大提高自来水企业的竞争能力。
　　b系统业务功能
　　（1）用户根据查询业务的类型选择,包括：故障处理结果查询；开户结果查询；投诉结果查询；受理结果查询；水费查询；欠费查询；历史缴费查询等。再输入查询条件后， IVR系统根据用户选择的业务类型和输入的查询条件从数据库中得到相应结果， 并将结果转换成语音播放给用户听。
　　（2）信息咨询：用户根据系统语音列出咨询信息内容，选择信息咨询类型，IVR系统将相关的语音信息播放给用户听。
　　（3）电话缴费：用户根据系统语音提示输入水表微机号，用户选择缴费时间（缺省为当月）和缴费项目，确认缴费金额和支付银行后，系统进行电话银行支付， 并告知用户支付是否成功及成功后发票的收取方法。
　　（4）人工座席服务：系统在用户的输入请求下，根据用户选择的业务类型并通过CTI Server 将用户电话转接到交换机相应ACD 组同时将用户数据（如果用户经过验证就将用户ID作为数据，如果没有经验证则不传数据）保存到交换机上，交换机通过呼叫分配系统查找并将电话转接到该组内的某一空闲座席，当座席电话振铃时同时在计算机上看到了用户信息并进一步为用户提供服务。
　　（5）故障报修：通过人工座席、自动语音应答或因特网方式，受理各类故障报修并迅速作出反应。根据故障地点、性质，以计算机网络流程、电话、短消息等方式通知相关抢修部门进行抢修。故障处理完毕后将恢复供水信息反馈给用户并接受用户监督。上级主管及领导可以随时了解整个抢修服务的情况。
　　（6）停水预告：通过自动电话呼出、传真、网上发布、电子邮件、手机短信息等方式，向重要用户预告停水信息。
　　（7）用户回访和满意度调查：进行服务态度调查、服务质量调查、行业风气调查等；主动定期呼出对重要用户进行回访，以提高服务质量和用户满意度。
　　（8）Internet服务：结合Internet技术，提供用户网上服务功能。如实时用户网上业务受理、业务查询、业务咨询、网上故障申报、网上缴费、网上举报投诉、《中华人民共和国水力法》等法律条文宣传、投诉处理结果反馈/公布、用户意见及建议收集、 用户满意度调查等。
　　（9）大用户服务功能：对大用户提供较高优先级的服务处理，通过电话外拨功能主动提供服务，介绍业务处理进展情况或水价优惠方法。
　　（10）用户投拆建议：通过人工座席、交互式语音、电子邮件等，受理用户对供水服务质量的各类投诉建议，与职能部门形成闭环处理控制，并将处理结果通过语音或因特网反馈给投诉用户。系统对用户投诉建议内容进行实时分析，向相关部门提出警示信息和改进建议。
　　（11）统计分析功能：对服务质量、打击盗窃用水等的投诉举报信息进行分类统计并打印。
　　（12）系统维护管理功能：系统在提供多种业务服务的同时，也向自来水企业提供详尽的维护管理功能。维护管理主要功能如下：计费管理功能；安全管理功能；服务质量管理；软电话应用；业务管理；用户资料管理；其它功能。
4.5智能化收费信息系统
　　a系统介绍
　　在网络化信息时代飞速发展的今天，如何应用计算机及网络技术提高公司效益，更好服务于社会，成为各行业关注的问题。自来水行业智能化收费系统是实现了自来水公司各种业务的信息化管理和司银联网，水户可以通过银行的优质服务窗口完成实时代扣，代缴，查询等收费业务。
　　b系统功能
　　智能化收费系统由司银联网、自来水MIS系统和WEB在线系统三个部分组成。
　　水户通过银行系统与邮政系统营业窗口完成各项缴费，为自来水公司及时准确回收水费提供保障，达到单位，银行，水户三方获益；可完成代扣，代缴，发票打印，催缴等业务。
　　主要业务包含有申请代扣，撤消代扣，银行代扣（批操作），现金缴费，对帐，打印发票等部分。

系统结构图

4.6自来水网地理信息系统
　　a系统介绍
　　随着城市建设迅速的发展，地下管线的铺设量越来越大，由于多方面的原因，城市管线资料不全或者是资料的精度不够，经常会发生施工人员挖坏地下管线，造成重大的经济损失。另一方面，城市管网系统中经常需要断水（如：接水、工程、爆管、维修等），关水时主要是依靠经验丰富的师父来完成，如果他们不在现场，节假日休息，其它的人就没有办法将水关死。提供准确可靠的地下管线的空间和属性信息已经成为城市建设有关部门、施工建设单位及自来水公司高度重视和迫切需要解决的问题。
　　传统的地下管线资料管理都是手工作业，工作强度大，工作效率低，纸质图纸不便于保存和管理。为了提高管网管理工作的质量，减少工作强度，提高工作效率，用现代化的计算机技术和方法来管理地下管网，代替传统的人工管理方式就成为十分紧迫的任务。
　　建立城市供水管网信息管理系统也是建立数字化水司、数字化城市的一个重要的组成部分，是体现城市供水科技进步和时代发展的要求。 供水行业内众多有识之士已达成共识：使用计算机，借助地理信息系统技术来进行供水管网的管理、管网设计及事故处理，已是势在必行。
4.7智能化决策支持分系统
　　a系统介绍
　　决策支持系统（DSS，Decision Supporting System），是以管理科学、运筹学、控制论和行为科学为基础，以计算机技术、仿真技术和信息技术为手段，针对半结构化的决策问题，支持决策活动的具有智能作用的人机系统。该系统能够为决策者提供决策所需的数据、信息和背景材料，帮助明确决策目标和进行问题的识别，建立或修改决策模型，提供各种备选方案，并且对各种方案进行评价和优选，通过人机交互功能进行分析、比较和判断，为正确决策提供必要的支持。
　　b系统结构
　　DSS的概念结构由会话系统、控制系统、运行及操作系统、数据库系统、模型库系统、规则库系统和用户共同构成。最简单和实用的三库DSS逻辑结构（数据库、模型库、规则库）如图所示。

DSS三库逻辑结构图

　　DSS运行过程可以简单描述为：用户通过会话系统输入要解决的决策问题，会话系统把输入的问题信息传递给问题处理系统，然后问题处理系统开始收集数据信息，并根据知识机中已有的知识，来判断和识别问题，如果出现问题，系统叫过会话系统与用户进行交互对话，直到问题得到明确；然后系统开始搜寻问题解决的模型，通过计算推理得出方案可行性的分析结果，最终将决策信息提供给用户。
4.8泵站远程监控系统；

泵站远程监控系统分布框图

4.9水质监测系统；
4.10完成水务企业基础数据库的建设
　　a系统介绍
　　信息是一种资源，从信息论的角度看，任何社会实践活动可以抽象为人流、物流、财流、能源流和信息流等五中流活动，其中起主导作用的是信息流，信息流调节和控制其他各流的数量、方向、速度和目标，从而使社会实践活动更具有目的性和规律性。信息是维持生产活动、经济活动和社会活动必不可少的资源，因此，信息具有价值为了获取有价值的信息，需要对数据进行处理和管理。

　　对数据进行处理的计算机应用系统一般称为信息系统。水务信息系统是“一个由人、计算机等组成的能进行信息的收集、传递、存储、加工、维护、分析、计划、控制和使用的系统”。水务信息系统的核心是数据库。

　　随着信息技术的不断更新，水务信息化发展的速度也越来越快了。在水务信息化建设的过程中，越来越多的水务企业意识到了业务数据才是水务企业通过信息化建设中积累出的真正财富，越来越多的信息资源也者推动业务发展。因此在信息化大发展的今天，数据库管理系统的广泛应用是信息化技术发展的一个直接因素。同时，数据库管理系统也随着信息化技术的不断完善和发展也经历了一个简单到完善、无序到统一的过程。