城市水务数字化如何打破部门数据壁垒?整合与共享路径-吉佳水务
来源: | 作者:吉佳 | 发布时间: 2025-10-24 | 12 次浏览 | 分享到:
城市水务多部门数据壁垒源于技术标准碎片化、平台独立运行、权责模糊、安全防护缺失。城市水务数字化打破壁垒需四大举措:统一数据采集、格式与编码标准,解决数据互通基础问题;搭建 “云 - 边 - 端” 协同的市级统一共享平台,实现数据整合、清洗、共享与应用;建立权责划分、考核激励、利益平衡的协同保障机制,提升部门共享意愿;构建传输、存储、使用、销毁全流程安全防护体系,保障数据安全。通过这些举措,可提升水务管理效率、优化资源配置、强化应急处置,推动城市水务从分散式向一体化管理转型。

一、先析痛点:城市水务多部门数据壁垒的核心成因

城市水务涉及供水(水务集团)、排水(住建局)、污水处理(生态环境局)等多部门,数据壁垒的形成并非单一因素,而是 “技术标准不一、平台独立运行、权责划分模糊、安全顾虑突出” 共同作用的结果:


技术标准碎片化:各部门数据采集设备(如供水水表、排水流量计、水质传感器)来自不同厂商,数据格式(如 JSON、Excel、自定义格式)、编码规则(如管网编号、监测点位编码)不统一 —— 例如,供水部门用 “GS + 区域代码 + 编号” 标注供水管网,排水部门用 “PS + 街道代码 + 编号” 标注排水管网,导致同一区域管网数据无法直接关联;


平台建设 “各自为政”:供水部门搭建 “智慧供水平台”,侧重水量计费、漏损监测;排水部门开发 “排水管理系统”,聚焦内涝预警、管网养护;污水处理部门运行 “污水监测平台”,关注进水浓度、处理负荷 —— 三大平台独立部署服务器、独立维护,数据无法实时互通,形成 “数据孤岛”;


权责与利益边界模糊:部分数据涉及部门核心业务(如供水部门的用户用水数据、污水处理部门的运营成本数据),因担心数据共享后承担额外责任(如水质不达标被追责)或泄露敏感信息(如用户隐私、商业机密),部门间存在 “不愿共享、不敢共享” 的顾虑;


安全防护体系缺失:缺乏统一的数据安全标准,各部门对数据加密、权限管理的要求不同 —— 例如,生态环境局要求水质数据传输采用国密算法加密,而供水部门仅采用简单 SSL 加密,数据共享时易因安全标准冲突导致传输中断。


二、破局路径:城市水务数字化实现数据整合与共享的四大核心举措

城市水务数字化打破数据壁垒,需以 “统一标准为基础、共享平台为载体、机制保障为支撑、安全防护为底线”,构建 “采集 - 整合 - 共享 - 应用” 的全流程体系,具体可从四方面推进:


1. 统一技术标准:解决 “数据能不能通” 的基础问题

数据整合的前提是 “标准一致”,需从 “数据采集、数据格式、编码规则” 三方面制定统一标准,确保各部门数据 “可对接、可关联、可对比”:


统一数据采集标准:由市级政府牵头(如成立 “城市水务数字化领导小组”),联合各部门制定《城市水务数据采集技术规范》,明确设备选型要求 —— 例如,供水管网压力传感器需支持 RS485 通信协议,排水流量计需具备脉冲信号输出功能,水质传感器需符合《水质自动监测技术规范》(HJ/T 91-2022),避免因设备不兼容导致数据无法采集;同时,规范数据采集频率(如供水管网压力每 5 分钟采集 1 次,排水流量每 10 分钟采集 1 次,水质指标每 1 小时采集 1 次),确保数据时效性匹配。


统一数据格式标准:推行 “城市水务数据通用格式”,要求所有部门将数据转换为 JSON-LD(带语义描述的 JSON 格式),并明确核心字段定义 —— 例如,管网数据需包含 “管网 ID、管径、材质、埋深、坐标、所属部门”,水量数据需包含 “监测点位 ID、采集时间、瞬时流量、累计流量”,水质数据需包含 “断面 ID、监测时间、COD 浓度、氨氮浓度、pH 值”;同时,建立 “数据格式转换工具库”,为各部门现有数据提供批量转换服务(如将排水部门的 Excel 表格数据自动转换为 JSON-LD 格式),降低改造成本。


统一编码规则标准:构建 “城市水务数据统一编码体系”,实现 “一物一码、一点一码”—— 例如,管网编码采用 “WS + 类型代码(G = 供水、P = 排水、W = 污水)+ 区域代码(6 位行政代码)+ 街道代码(3 位)+ 顺序码(4 位)”,如 “WS-G-330106-001-0001” 代表杭州市西湖区第 1 街道第 1 条供水管网;监测点位编码采用 “WD + 类型代码(Y = 水位、L = 流量、S = 水质)+ 区域代码 + 顺序码”,确保同一监测点位(如某河道断面)在供水、排水、污水处理部门的编码一致,实现数据关联。


例如,深圳市 2022 年发布《深圳市水务数据标准体系》,统一了 12 大类、89 小项数据标准,将供水、排水、污水处理数据格式统一为 JSON-LD,管网编码采用 “WS + 类型 + 区域 + 顺序码” 规则,仅用 6 个月就完成各部门现有数据的标准化改造,数据对接成功率从改造前的 35% 提升至 98%。


2. 搭建市级统一共享平台:解决 “数据在哪共享” 的载体问题

需建设 “市级城市水务数据共享平台”,作为各部门数据整合与共享的 “中枢”,实现 “数据一次采集、多方复用”,避免重复建设:


平台架构设计:“云 - 边 - 端” 协同:采用 “云端部署 + 边缘计算 + 终端采集” 架构 —— 终端层(各部门监测设备)实时采集数据,通过边缘计算节点(如区县级数据中转站)进行预处理(如过滤异常值、补全缺失数据),再上传至市级云端平台;云端平台采用 “微服务架构”,将供水、排水、污水处理业务拆分为 “管网管理、水量监测、水质分析、应急调度” 等独立微服务模块,各部门可根据需求调用对应模块,无需重复开发功能。


核心功能:“整合 - 清洗 - 共享 - 应用” 全流程:

数据整合:平台通过 API 接口(如 REST API、MQTT 协议)与各部门现有平台对接,实时同步数据 —— 例如,与供水部门 “智慧供水平台” 对接,获取供水管网压力、用户用水量数据;与排水部门 “排水管理系统” 对接,获取排水流量、内涝预警数据;与污水处理部门 “污水监测平台” 对接,获取进水浓度、出水达标数据,实现 “一网归集”;


数据清洗:平台内置 “智能清洗算法”,通过 “异常值检测(如剔除超出量程的水质数据)、缺失值补全(如用相邻时段数据插值补全)、数据去重(如删除重复上传的流量数据)”,确保数据质量 —— 例如,针对污水处理厂进水 COD 浓度突升的数据,算法会自动对比历史同期数据与周边排污口数据,判断是否为真实污染事件,避免误判;


数据共享:建立 “分级共享机制”—— 基础数据(如管网位置、监测点位分布)对所有部门开放;业务数据(如用户用水数据、污水处理成本数据)按权限共享(如供水部门可查看污水处理厂出水水质数据,生态环境局可查看供水厂水质检测数据);敏感数据(如用户身份证号、企业运营数据)需申请审批后共享,并通过 “数据脱敏” 处理(如隐藏用户身份证号中间 6 位);


数据应用:平台提供 “可视化分析、模型预测、应急联动” 功能 —— 例如,通过 GIS 地图可视化展示供排水管网分布与实时监测数据,辅助管网规划;基于水量、水质数据构建 “雨污混接识别模型”,自动定位混接点;当发生管网破裂时,平台自动联动供水部门关阀、排水部门疏排、污水处理部门调整处理工艺,实现跨部门应急调度。


例如,苏州市 2023 年建成 “苏州市智慧水务共享平台”,整合了全市 23 个部门的水务数据,涵盖 1.2 万公里供水管网、0.8 万公里排水管网、32 座污水处理厂的实时数据;平台上线后,跨部门数据查询时间从原来的 2-3 天缩短至 5 分钟,雨污混接识别效率提升 70%,管网修复响应时间从 4 小时缩短至 1.5 小时。


3. 建立协同保障机制:解决 “部门愿不愿共享” 的动力问题

技术标准与共享平台是 “硬支撑”,而机制保障是 “软动力”,需通过 “权责划分、考核激励、利益平衡” 消除部门顾虑,推动主动共享:


明确权责划分:“谁生产、谁负责,谁使用、谁反馈”:制定《城市水务数据共享管理办法》,明确各部门职责 —— 数据生产部门(如供水部门生产供水管网数据)负责数据的真实性、及时性,需在数据上传后 24 小时内处理平台反馈的异常数据;数据使用部门(如排水部门使用供水管网数据)需规范使用数据,不得用于非水务业务,且需向平台反馈数据应用效果(如数据是否满足规划需求);同时,设立 “数据共享协调办公室”,负责解决部门间数据共享争议(如数据归属、使用范围争议)。


纳入考核激励:“共享成效与绩效挂钩”:将数据共享成效纳入各部门年度绩效考核 —— 例如,考核指标包括 “数据上传及时率(需≥95%)、数据质量合格率(需≥90%)、数据共享响应速度(需≤24 小时)”,对考核优秀的部门给予资金奖励(如增加数字化建设预算),对考核不合格的部门进行通报批评,倒逼部门主动共享数据。


平衡利益关系:“数据共享不损害部门核心利益”:针对部门担心的敏感数据泄露问题,采用 “数据不动模型动” 模式 —— 例如,污水处理部门不愿共享运营成本数据,可在平台上部署 “成本分析模型”,供水部门无需获取原始成本数据,只需输入水量需求,模型即可输出最优供水方案;针对数据共享后可能承担的责任问题,明确 “数据使用责任由使用部门承担”(如生态环境局使用供水水质数据进行监管,若因数据应用不当导致误判,责任由生态环境局承担),消除数据生产部门的顾虑。


例如,武汉市通过《武汉市水务数据共享考核办法》,将数据共享纳入各部门绩效考核,占比达 15%;对数据上传及时率连续 3 个月达 100% 的部门,额外给予 20% 的数字化建设补贴;同时,采用 “数据不动模型动” 模式,解决了污水处理部门不愿共享运营数据的问题,数据共享意愿从最初的 40% 提升至 85%。


4. 构建全流程安全防护体系:解决 “数据共享安不安全” 的底线问题

数据共享的前提是 “安全可控”,需从 “传输、存储、使用、销毁” 全流程构建安全防护体系,确保数据不泄露、不篡改、不丢失:


数据传输安全:加密传输 + 身份认证:数据从终端设备上传至共享平台时,采用 “国密算法(SM4)+VPN 专线” 加密传输,防止传输过程中被窃取;平台与各部门对接时,采用 “双向身份认证”(如 USBKey 认证、人脸识别认证),只有通过认证的部门才能接入平台,避免非法访问。


数据存储安全:分级存储 + 容灾备份:根据数据敏感程度分级存储 —— 基础数据存储在公有云,采用多副本备份(3 个副本分别存储在不同地域的服务器);敏感数据存储在私有云,配备物理隔离的服务器,并采用 “磁盘阵列 + 异地容灾” 备份(如在市、县两级分别建立备份中心),确保极端情况下(如服务器故障、自然灾害)数据不丢失;同时,定期对存储数据进行完整性校验(如哈希值比对),防止数据被篡改。


数据使用安全:权限管理 + 操作审计:建立 “最小权限原则” 的权限管理体系 —— 按 “部门 - 岗位 - 人员” 三级分配权限,例如,供水部门运维人员仅能查看供水管网数据,无法修改或下载;同时,平台自动记录所有数据操作(如谁访问了数据、访问时间、操作内容),形成 “操作审计日志”,日志保存时间不少于 3 年,一旦发生数据泄露,可追溯责任主体。


数据销毁安全:合规销毁 + 痕迹清除:当数据达到存储期限(如用户用水数据存储 5 年)或不再需要时,采用 “物理销毁(如硬盘粉碎)+ 逻辑清除(如多次覆写数据)” 相结合的方式销毁数据,确保数据无法恢复;销毁过程需形成 “销毁报告”,经部门负责人签字确认后存档,避免违规销毁。


例如,广州市 “智慧水务共享平台” 构建了全流程安全防护体系,数据传输采用 SM4 国密算法加密,敏感数据存储在私有云并实现异地容灾,权限管理细化至 28 个岗位,操作审计日志实时上传至市政务安全平台;平台运行 2 年来,未发生一起数据泄露或篡改事件,数据安全满意度达 96%。


三、实践成效:数据整合与共享带来的水务管理变革

城市水务数字化打破数据壁垒后,不仅提升了管理效率,更推动了水务治理从 “被动应对” 向 “主动预防” 转型:


管理效率显著提升:跨部门数据查询时间从 “天级” 缩短至 “分钟级”,管网故障定位从 “人工排查数天” 变为 “平台自动定位 10 分钟”,污水处理厂进水异常响应时间从 “2 小时” 缩短至 “30 分钟”;


资源配置更趋合理:通过共享供水量与污水处理量数据,优化水厂与污水处理厂布局 —— 例如,某城市通过数据共享发现,东部片区供水量增长但污水处理能力不足,西部片区供水量稳定但污水处理厂负荷过剩,据此调整污水处理厂扩建计划,节约投资 1.2 亿元;


应急处置更加高效:2023 年台风 “杜苏芮” 影响期间,某市通过共享平台实时整合供水压力、排水流量、河道水位数据,提前 6 小时发布内涝预警,联动关闭 12 处供水管网阀门、启动 8 座泵站抽排,避免了 3 个老旧小区停水内涝,减少经济损失约 500 万元。


结语

城市水务数字化打破部门数据壁垒,并非简单的 “技术拼接”,而是 “标准统一、平台支撑、机制保障、安全防护” 的系统工程。通过构建 “数据通、平台通、业务通、责任通” 的共享体系,既能消除 “数据孤岛”,实现管网、水量、水质数据的跨领域整合与共享,更能推动城市水务管理从 “分散式” 向 “一体化” 转型,为智慧水务建设奠定坚实基础,最终实现 “安全供水、高效排水、达标治污” 的水务治理目标。