農村供水一張圖是通過地理信息系統（GIS）工藝，將區域內供水、管網等數據資料通過大屏可視化圖表及GIS地圖形式展示，達到對產品、視頻監控系統、分析研究、報警記錄統一性展現。這個圖可以包括水源區、供水管網、泵房、水廠、使用者分布等數據信息。以這種方法，相關管理部門可以充分了解農村供水工程的局面，做好切實可行的綜合調度與檢修，增強供水管理的效率和服務質量。

一、硬件建設

       農村供水一張圖需建設規劃獨立性的硬件管理體系，把要建設規劃的硬件通信協議、硬件數據接口根據智慧水務系統底座技術規程做好共享、互聯互通。如MODBUS、BACnet等，保證設備相互間的數據傳輸和指令控制的統一性。

1、水源區監控系統

水質監測傳感器用作智能監測水源區水質參數，如pH值、渾濁度、溶氧、余氯等；水位監測傳感器用作數據監測水源區的水位變化；監控系統用作實時在線監控水源區。

2、供水管網監控系統

流量計安裝在重點管道及支系管道中，用作數據監測供水流量；壓力傳感器用作數據監測管網內的水壓；智能閥門可遠程操作并調節。

3、泵房和水廠監控系統

水泵控制系統監控水泵的運行狀態，控制水泵的起停；水質處理設備包括殺菌設備、過濾裝置等，實時在線監控并調節水質處理基本參數；能源監控系統監測泵房和水廠的能耗狀況，改進能源資源應用。

4、終端用戶監控系統

智能水表安裝在用戶端，用作智能監測使用者用水量；

5、數據通信網絡設備

通信協議選擇適合的通信協議，如LoRa、NB-IoT、4G/5G等；數據傳輸設備包括無線傳輸模塊、數據采集器等。

6、數據中心和服務器

數據存儲設備用于存儲許多的監測數據；服務器和計算機器設備用作數據統計分析、處理及可視化呈現；安全防護設備涉及防火墻、入侵檢測技術等。

二、安全體系建設

農村供水一張圖的安全體系建設非常重要，保障供水系統的穩定性、數據信息安全。

1、網絡安全

防火墻在數據中心以及各監測節點安裝防火墻，預防未經授權的網絡訪問和黑客攻擊；入侵檢測技術（IDS）鑒別和應對行為問題和潛在危險；虛擬專用網（VPN）為遠程控制和數據交換帶來硬件加密安全通道。

2、數據信息安全

對采集的數據做好數據加密存儲和傳送；及時進行數據庫備份，預防因為意外狀況所導致的內容丟失；嚴苛管理數據訪問限制，針對用戶角色定義不一樣的訪問限制。

3、系統安全

同步更新操作系統和系統軟件；對系統組件實際操作做好日志和審計；建立健全完善的應急處置方案，其中包括安全應急預案、應急預案演練和應急恢復對策。

4、設備安全

對飲用水源地監控系統、管道網監控系統、泵站和水廠監控系統等方面進行物理防護；在終端接入系統軟件之前進行身份驗證；

5、用戶安全

使用多因素認證（如登陸密碼、手機短信驗證碼等）制度；對用戶信息做好匿名化加工處理，守護個人隱私；

6、安全規范和標準

依據國家與行業的有關安全標準規范做好信息系統建設和維護，如ISO/IEC 27001信息安全管理體系等。及時進行安全風險評估和認證，保障系統的穩定性和合法性。

三、平臺底座

       農村供水一張圖的平臺底座是這個系統的核心前提，保證信息采集、存放、解析、呈現和管理的一體化平臺。在農村供水一張圖的建設中，采用標準的微服務架構，建設規劃物聯通用接入使用平臺以及使用者管理系統是重要的一環。

1、微服務架構

微服務架構將整體操作系統劃分成好幾個獨立性的服務項目，每一個服務管理都能夠自行開發、全面部署拓展。

（1）模塊化：每一個基本功能模塊獨立運行，降低耦合，便于維護和升級迭代；

（2）高可用性：服務管理間的故障隔離，單獨的服務管理的故障不會直接影響系統的正常運行;

（3）可擴展性：利用水平擴展，提升服務實例數目;

（4）靈活性：支持多種編程語言和各種技術棧。

2、物聯網通用接入使用平臺

（1）設備連接管理

①設備注冊：兼容不同類型的物聯網終端接入使用，涵蓋傳感器、電子水表、流量計等。

②設備認證：確保聯網設備的合法性，利用設備認證制度以防未經授權的設備連接操作系統。

③設備配置：兼容遠程操作配置與維護系統參數，利于機器設備的規范化管理。

（2）信息采集與傳輸

①信息采集：實時記錄機器設備的統計數據，并對其進行基本解決和過濾。

②數據通訊：采用標準的通訊協議和加密算法，確保數據通訊的安全性和可靠性。

（3）設備監控

①狀態監控：在線監控機器設備的運行狀態，發現異常情況及時報警。

②遠程控制：兼容對設備的遠程操作控制和管理，增強運行維護高效率。

（4）協議轉換

①多協議支持：兼容LoRa、NB-IoT、MQTT、CoAP等各種通訊協議，確保不一樣的設備之間的數據共享。

②協議轉換：對于不同安全協議的數據進行轉換和歸一化處理，易于集中管理和研究。

3、使用者管理系統

使用者管理系統是確保系統的安全性與用戶安全和隱私的關鍵部件。

（1）用戶認證

運用多因素認證制度（如賬戶密碼、手機驗證碼、指紋識別等）確保用戶個人身份是否真實。保證單點登錄基本功能，方便我們在幾個管理子系統間隨意切換。

（2）權限管理控制

按照不同用戶的職責和管理權限，界定不同的人物角色（如管理人員、操作工、一般用戶等）。按照角色定義不一樣的網絡訪問權限，確保用戶只可以訪問及操作和其管理權限一致的功能與統計數據。

（3）使用者行為審計

記載客戶的工作行為，易于審計和跟蹤。實時監控用戶的使用，及時發現和解決非正常操作，確保系統的安全性。

（4）使用者數據安全保護

對用戶信息做好數據加密存儲和傳輸，確保數據的安全性。嚴格執行數據隱私保護政策法規，確保用戶統計數據的合法使用及保護隱私。

       中交路橋科技基安云智慧水務系統其使用對象不僅僅局限于水廠管理者，對于水務工作決策者、水管維護員、營收業務員與用戶均適用，該系統集數據采集與監控、管網巡線、管線布控、供水綜合運營調度、供水漏損控制、營收收費等于一體，助力水利發展。