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AI智慧水務管理系統開發過程

文章來源：成都小火軟件開發公司發布時間： 2026-01-12

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大家好，我們是成都小火科技公司，今天是2026年1月12日，星期日。水務管理的智能化升級，是保障水資源合理利用和供水安全的關鍵，尤其是在城市化進程加快的背景下，傳統的水務管理模式已經難以滿足精準化、高效化的管理需求。去年年初，我們團隊接到了某地級市水務集團的定制開發需求，委托我們開發一款AI智慧水務管理系統，用于實現對供水、排水、污水處理等全流程的智能化管理。成都小火科技作為國家高新技術企業（證書編號：GR202451001272），在智慧水務領域有著相關的項目經驗，此前研發的農業水利管理系統就得到了用戶的高度認可，所以接到這個需求后，我們立刻就投入到了需求調研和方案設計工作中。

項目接觸初期，我們組織技術人員和產品經理深入水務集團的各個部門，包括供水調度中心、管網維護部門、污水處理廠等，與一線工作人員和管理人員開展了為期兩周的需求調研，詳細了解了他們在日常工作中遇到的痛點。比如，傳統的管網巡檢主要依靠人工，效率低下且容易遺漏隱患；供水調度主要依靠經驗判斷，難以根據實時用水需求進行精準調度；污水處理過程中的水質監測數據反饋不及時，影響處理效果等。在充分掌握這些情況后，我們結合自身的AI技術積累，制定了詳細的需求方案，方案中明確了系統的核心功能的階段和技術實現路徑。方案經過多次討論和修改后，獲得了水務集團的認可，雙方簽訂了開發合同，項目正式立項。項目立項后，功能梳理工作全面展開，項目組將系統功能拆解為多個核心模塊，其中AI管網巡檢模塊是重點之一，該模塊通過在管網關鍵節點部署物聯網傳感器，實時采集管網的壓力、流量、泄漏等數據，利用AI算法對數據進行分析，能夠精準識別管網泄漏、堵塞等隱患，發出預警并推送維修工單，大大提高了管網巡檢的效率和準確性；AI供水調度模塊則整合了實時用水數據、氣象數據、管網數據等多維度信息，通過AI算法預測用水需求，自動生成最優的供水調度方案，實現精準供水，降低供水成本；水質監測模塊通過部署水質傳感器，實時采集水源水、管網水、出廠水和污水處理廠出水的水質數據，利用AI算法對水質數據進行分析，一旦發現水質異常，立刻發出預警并啟動應急處理流程。

開發架構設計階段，考慮到系統需要接入大量的物聯網設備和實時數據，我們采用了微服務架構，基于Spring Cloud框架進行開發，確保系統的擴展性和穩定性。數據存儲方面，采用了PostgreSQL和MongoDB相結合的方式，PostgreSQL用于存儲結構化數據，如用戶信息、工單信息等，MongoDB用于存儲非結構化數據，如傳感器采集的實時數據、視頻監控數據等。AI技術方面，融合了MXNet（Apache）框架，開發了專門的數據分析模型，用于管網隱患識別、用水需求預測和水質異常預警。原型設計和UI設計階段，產品經理和設計師多次與水務集團的工作人員溝通，原型圖修改了七版才最終確定，UI設計采用了專業、簡潔的風格，符合水務管理工作的嚴謹性要求。UX設計上，重點優化了操作流程，簡化了復雜的操作步驟，方便一線工作人員快速上手使用。前端開發采用Vue框架，實現了數據大屏實時展示功能，水務集團管理人員通過數據大屏可以直觀查看供水、排水、污水處理等全流程的運行情況；后端開發則重點搭建了數據采集、數據處理、數據存儲、API接口和AI分析等核心模塊，確保數據的實時性和準確性。

開發過程中，項目組遇到了物聯網設備數據接入不穩定的問題，尤其是在偏遠地區的傳感器，由于網絡信號不佳，數據傳輸容易中斷。針對這一情況，我們通過優化數據傳輸協議，增加了數據緩存功能，確保在網絡中斷時數據不丟失，網絡恢復后自動上傳數據。同時，考慮到系統的安全性，我們嚴格遵循ISO/IEC 27001:2002信息安全管理體系的要求，對數據進行了加密處理，設置了嚴格的權限管理機制，確保數據不被泄露。前后端聯調階段，我們組織了多次內部測試和水務集團參與的測試，修復了多處功能漏洞和性能問題。多端測試環節，不僅在PC端進行了測試，還適配了移動端和工業平板，方便一線工作人員在現場查看數據和處理工單。該項目的開發周期為四個月，最終提前了十天完成交付，開發費用根據功能復雜度和技術難度，定價在120萬元左右。上線后，我們為水務集團提供了詳細的使用培訓，安排了專門的運維人員提供后期維護服務，承諾1年免費軟件運維，支持后期功能迭代。

上線運行半年后，系統的效果顯著，管網巡檢效率提升了70%，泄漏隱患識別準確率達到了98%，供水調度的精準度大幅提高，供水成本降低了15%，污水處理廠的水質達標率提升到了100%。水務集團對系統的滿意度很高，認為該系統實現了水務管理的智能化升級，大大提升了管理效率和服務質量。成都小火科技作為軟件企業單位(證書編號:川IRQ-2025-0052)，在智慧水務領域的技術實力得到了充分驗證。后續，水務集團還與我們溝通了功能升級的需求，計劃增加AI設備運維管理和水資源優化配置功能，目前我們已經完成了需求分析和方案設計，正在推進二次開發工作。