干货学习！！构建农村供水"一张图"：智慧水务系统的全方位解决方案

       农村供水一张图是通过地理信息系统（GIS）工艺，将区域内供水、管网等数据资料通过大屏可视化图表及GIS地图形式展示，达到对产品、视频监控系统、分析研究、报警记录统一性展现。这个图可以包括水源区、供水管网、泵房、水厂、使用者分布等数据信息。以这种方法，相关管理部门可以充分了解农村供水工程的局面，做好切实可行的综合调度与检修，增强供水管理的效率和服务质量。

一、硬件建设

       农村供水一张图需建设规划独立性的硬件管理体系，把要建设规划的硬件通信协议、硬件数据接口根据智慧水务系统底座技术规程做好共享、互联互通。如MODBUS、BACnet等，保证设备相互间的数据传输和指令控制的统一性。

1、水源区监控系统

水质监测传感器用作智能监测水源区水质参数，如pH值、浑浊度、溶氧、余氯等；水位监测传感器用作数据监测水源区的水位变化；监控系统用作实时在线监控水源区。

2、供水管网监控系统

流量计安装在重点管道及支系管道中，用作数据监测供水流量；压力传感器用作数据监测管网内的水压；智能阀门可远程操作并调节。

3、泵房和水厂监控系统

水泵控制系统监控水泵的运行状态，控制水泵的起停；水质处理设备包括杀菌设备、过滤装置等，实时在线监控并调节水质处理基本参数；能源监控系统监测泵房和水厂的能耗状况，改进能源资源应用。

4、终端用户监控系统

智能水表安装在用户端，用作智能监测使用者用水量；

5、数据通信网络设备

通信协议选择适合的通信协议，如LoRa、NB-IoT、4G/5G等；数据传输设备包括无线传输模块、数据采集器等。

6、数据中心和服务器

数据存储设备用于存储许多的监测数据；服务器和计算机器设备用作数据统计分析、处理及可视化呈现；安全防护设备涉及防火墙、入侵检测技术等。

二、安全体系建设

农村供水一张图的安全体系建设非常重要，保障供水系统的稳定性、数据信息安全。

1、网络安全

防火墙在数据中心以及各监测节点安装防火墙，预防未经授权的网络访问和黑客攻击；入侵检测技术（IDS）鉴别和应对行为问题和潜在危险；虚拟专用网（VPN）为远程控制和数据交换带来硬件加密安全通道。

2、数据信息安全

对采集的数据做好数据加密存储和传送；及时进行数据库备份，预防因为意外状况所导致的内容丢失；严苛管理数据访问限制，针对用户角色定义不一样的访问限制。

3、系统安全

同步更新操作系统和系统软件；对系统组件实际操作做好日志和审计；建立健全完善的应急处置方案，其中包括安全应急预案、应急预案演练和应急恢复对策。

4、设备安全

对饮用水源地监控系统、管道网监控系统、泵站和水厂监控系统等方面进行物理防护；在终端接入系统软件之前进行身份验证；

5、用户安全

使用多因素认证（如登陆密码、手机短信验证码等）制度；对用户信息做好匿名化加工处理，守护个人隐私；

6、安全规范和标准

依据国家与行业的有关安全标准规范做好信息系统建设和维护，如ISO/IEC 27001信息安全管理体系等。及时进行安全风险评估和认证，保障系统的稳定性和合法性。

三、平台底座

       农村供水一张图的平台底座是这个系统的核心前提，保证信息采集、存放、解析、呈现和管理的一体化平台。在农村供水一张图的建设中，采用标准的微服务架构，建设规划物联通用接入使用平台以及使用者管理系统是重要的一环。

1、微服务架构

微服务架构将整体操作系统划分成好几个独立性的服务项目，每一个服务管理都能够自行开发、全面部署拓展。

（1）模块化：每一个基本功能模块独立运行，降低耦合，便于维护和升级迭代；

（2）高可用性：服务管理间的故障隔离，单独的服务管理的故障不会直接影响系统的正常运行;

（3）可扩展性：利用水平扩展，提升服务实例数目;

（4）灵活性：支持多种编程语言和各种技术栈。

2、物联网通用接入使用平台

（1）设备连接管理

①设备注册：兼容不同类型的物联网终端接入使用，涵盖传感器、电子水表、流量计等。

②设备认证：确保联网设备的合法性，利用设备认证制度以防未经授权的设备连接操作系统。

③设备配置：兼容远程操作配置与维护系统参数，利于机器设备的规范化管理。

（2）信息采集与传输

①信息采集：实时记录机器设备的统计数据，并对其进行基本解决和过滤。

②数据通讯：采用标准的通讯协议和加密算法，确保数据通讯的安全性和可靠性。

（3）设备监控

①状态监控：在线监控机器设备的运行状态，发现异常情况及时报警。

②远程控制：兼容对设备的远程操作控制和管理，增强运行维护高效率。

（4）协议转换

①多协议支持：兼容LoRa、NB-IoT、MQTT、CoAP等各种通讯协议，确保不一样的设备之间的数据共享。

②协议转换：对于不同安全协议的数据进行转换和归一化处理，易于集中管理和研究。

3、使用者管理系统

使用者管理系统是确保系统的安全性与用户安全和隐私的关键部件。

（1）用户认证

运用多因素认证制度（如账户密码、手机验证码、指纹识别等）确保用户个人身份是否真实。保证单点登录基本功能，方便我们在几个管理子系统间随意切换。

（2）权限管理控制

按照不同用户的职责和管理权限，界定不同的人物角色（如管理人员、操作工、一般用户等）。按照角色定义不一样的网络访问权限，确保用户只可以访问及操作和其管理权限一致的功能与统计数据。

（3）使用者行为审计

记载客户的工作行为，易于审计和跟踪。实时监控用户的使用，及时发现和解决非正常操作，确保系统的安全性。

（4）使用者数据安全保护

对用户信息做好数据加密存储和传输，确保数据的安全性。严格执行数据隐私保护政策法规，确保用户统计数据的合法使用及保护隐私。

       中交路桥科技基安云智慧水务系统其使用对象不仅仅局限于水厂管理者，对于水务工作决策者、水管维护员、营收业务员与用户均适用，该系统集数据采集与监控、管网巡线、管线布控、供水综合运营调度、供水漏损控制、营收收费等于一体，助力水利发展。