水是生命之源，是人類社會發(fā)展必不可少的條件。
中國目前的城市用水形勢嚴峻，一方面，國內(nèi)600余座城市中約2/3存在不同程度的缺水。另一方面，水污染、爆水管等事件頻發(fā)，客觀上需要發(fā)展智慧水務(wù)。當今，全國正在興起智慧城市建設(shè)熱潮，而構(gòu)成智慧城市建設(shè)核心內(nèi)容之一的智慧水務(wù)也在進入全面建設(shè)之中。
其實，智慧水務(wù)涵蓋了供水、用水、排水、污水處理、再生水利用等多個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，其產(chǎn)業(yè)鏈之長、內(nèi)容之廣泛、專業(yè)之復(fù)雜，少有人能說清楚其“智慧”究竟是什么樣子。但可大概拆分成三個步驟，即感知、判斷、執(zhí)行。
智慧水務(wù)系統(tǒng)中的感知層相當于人體的感官和神經(jīng)末梢，收集流量、水溫、水壓、水質(zhì)等基本信息。傳輸層相當于人的神經(jīng)系統(tǒng)，通過通訊技術(shù)將收集到的數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器，再進行分析處理反饋。數(shù)據(jù)組合成系統(tǒng)，系統(tǒng)形成具體應(yīng)用，以實現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度、水量預(yù)警、設(shè)備管理等功能。
由于智慧水務(wù)中的智慧供水業(yè)務(wù)，涉及人類生存與健康，因此處于水務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈最重要的位置上，所以今天僅重點介紹智慧供水的方案與應(yīng)用。
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解決方案
一個理想的智慧供水方案，是集智能調(diào)度、水量監(jiān)控、管網(wǎng)漏損監(jiān)測、營收服務(wù)、能耗分析、決策支持等功能為一體，它是穩(wěn)定、開放、安全、整合的系統(tǒng)。但現(xiàn)階段，智慧水務(wù)解決方案提供商還未出現(xiàn)絕對領(lǐng)先的龍頭，較為知名的企業(yè)中，智慧水務(wù)產(chǎn)品的市場占有率也不高。因此也造成了，智慧水務(wù)標準缺失、技術(shù)紛繁、市場混亂。
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項目案例
在這個混亂的市場，花大價錢搭建的系統(tǒng)實際效果如何、能否接受時間的檢驗?zāi)?？接下來介紹一些鮮活的案例！
建設(shè)單位：賽萊默（中國）有限公司
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案例簡介
該項目是為新家坡公用事業(yè)局供水部開發(fā)的一套智慧水網(wǎng)系統(tǒng)，幫助提高新加坡供水管網(wǎng)的運營效率。智慧水網(wǎng)系統(tǒng)通過在管網(wǎng)上安裝傳感器以獲取在線實時水力數(shù)據(jù)，并提供一系列的水網(wǎng)管理工具輔助管網(wǎng)運行管理，包括爆管、水質(zhì)事件報警，漏點定位，在線水力建模，閥門操作模擬與仿真，自動分區(qū)模型，用水需求預(yù)測和負荷分配，以及基于GIS的數(shù)據(jù)可視化展示等。該項目服務(wù)的管網(wǎng)長度約5500km，服務(wù)用戶達140萬。
案例亮點
該項目是集物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、GIS技術(shù)、計算機技術(shù)、一體式傳感器、水力模型為一體的綜合性供水運營管理系統(tǒng)，實現(xiàn)城市供水管網(wǎng)的漏損監(jiān)控及定位，同時，兼具水網(wǎng)數(shù)據(jù)管理與分析、管網(wǎng)資產(chǎn)評估、水力模型建模、優(yōu)化供水調(diào)度、水量預(yù)測、水網(wǎng)分區(qū)等功能，幫助供水企業(yè)提升供水運營效率。
系統(tǒng)的核心優(yōu)勢是實現(xiàn)了機器學習和大數(shù)據(jù)處理與分析在供水行業(yè)的應(yīng)用，并取得了較好的漏損監(jiān)測以及運營決策的效果。基于管網(wǎng)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行大數(shù)據(jù)分析與建模，形成漏損監(jiān)測模型，分析用水規(guī)律或相關(guān)操作引發(fā)的供水工況變化，提供7天×24小時爆管監(jiān)測和報警定位，隨著機器學習時間的延長，能盡可能的減少和消除系統(tǒng)的爆管/泄漏誤報，智慧水系統(tǒng)項目在漏損實時監(jiān)測和提升供水運營效率方面獲得了國際水協(xié)的高度認可，并于2014年獲得了國際水協(xié)（IWA）創(chuàng)新項目獎。
項目效果
經(jīng)濟效益：近兩年，智慧水網(wǎng)系統(tǒng)在新加坡案例中監(jiān)測到的漏損事件有110多例，在預(yù)測的爆管高發(fā)區(qū)域，有效防止的爆管或泄漏約3-5個/千米，據(jù)用戶統(tǒng)計，有效節(jié)約的經(jīng)濟損失折合人民幣約4000萬元-5000萬元。
社會效益：智慧水網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)對居民用水、供水優(yōu)化以及水資源污染問題的解決具有重要意義。智慧水網(wǎng)系統(tǒng)的實時漏損與水質(zhì)監(jiān)測，提早了供水企業(yè)對漏點和水質(zhì)異常事件的發(fā)現(xiàn)時間，在用水客戶報修之前，供水企業(yè)就已采取了相應(yīng)的措施，不僅防止了可能引發(fā)的更嚴重的事件，也保證了供水安全；實時、短期的用水需求預(yù)測，使供水調(diào)度按需分配，有效提升了水資源的利用率。
建設(shè)單位：江蘇中科君達物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司
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案例簡介
鹽城市自來水公司是鹽城市區(qū)自來水生產(chǎn)與供應(yīng)企業(yè)，擁有城東水廠、鹽龍湖水廠、河東水廠，供水能力為 90 萬噸/日，服務(wù)人口200萬。隨著城市建設(shè)的逐步擴張，城市供水要求的逐步提高，急需通過信息化技術(shù)來，實現(xiàn)從生產(chǎn)監(jiān)控到企業(yè)所有資源計劃優(yōu)化、多業(yè)務(wù)集成、高效辦公的一體化來滿足日益提升的生產(chǎn)運營、企業(yè)管理精細化管理的要求。
案例亮點
核心優(yōu)勢：以鹽城市自來水公司的營銷業(yè)務(wù)為重心，以駐廠式技術(shù)輔導為依托，向水廠管理、供水調(diào)度延伸，實現(xiàn)水司供水各個職能部門對各個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)統(tǒng)一的監(jiān)控和指揮，提高供水突發(fā)事件的應(yīng)變能力，平衡供水需求，并且依計劃實現(xiàn)分區(qū)計量。通過對監(jiān)控數(shù)據(jù)的挖掘和分析，為科學調(diào)度和宏觀決策提供必要的支持。
創(chuàng)新點：公司高層隨時能得到最新、最全的信息數(shù)據(jù)，可以隨時監(jiān)控各類業(yè)務(wù)進展情況，不再被動地等待各部門上報的各種報表，不用擔心數(shù)據(jù)是否準確、健全、被加工，不用再面對枯燥的數(shù)字。
項目效果
初期實施后，漏損率下降5%，供水管網(wǎng)壓力實時反饋系統(tǒng)的應(yīng)用使能耗節(jié)約10%，計量設(shè)備的運維周期由之前的主動式運維變?yōu)楸粍邮竭\維，周期由一年延長至兩年，但實現(xiàn)了每3個月對計量設(shè)備進行一次遠程巡檢及抄表稽查，人力工作量減少50%。實現(xiàn)了瞬時流量50方左右突變的預(yù)警，通過夜間最小流量分析，實現(xiàn)20方左右新增漏點的預(yù)警。并且通過分區(qū)建設(shè)，強化了“預(yù)警分析、運維處置、績效考核”的業(yè)務(wù)管理機制，解決了之前的各個系統(tǒng)的信息孤島問題。
建設(shè)單位：新天科技股份有限公司
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案例簡介
高平市自來水公司成立于1981年，在智慧水務(wù)建設(shè)實施之前，存在因為歷史問題造成的城區(qū)供水不均勻，城區(qū)共有三個供水廠，各自進行管理使得在各個供水廠交界區(qū)域的居民有很多的不便利，在后期進行智慧水務(wù)管控一體化平臺的建設(shè)后已經(jīng)將城區(qū)的三個供水廠整合統(tǒng)一管理，建立成為了一個輻射面積90平方公里，供水人口16W人的供水公司。
案例亮點
智慧水務(wù)管控一體化平臺實現(xiàn)從數(shù)據(jù)零星分散向大數(shù)據(jù)資源集中、從獨立設(shè)備向物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通、從系統(tǒng)孤島向系統(tǒng)全面集成、從業(yè)務(wù)需求支撐向決策分析支持的轉(zhuǎn)變，以推進高起點、高標準地“智慧水務(wù)”建設(shè)。
效果評估
在智慧水務(wù)管控一體化平臺運行之后，有效的解決了公司在之前存在的關(guān)于生產(chǎn)調(diào)度，管網(wǎng)漏損，電耗過高的問題。
管網(wǎng)漏損率依托于軟件系統(tǒng)的水量分析，重點解決了5個高漏損率的區(qū)域，使用期間，漏損率連年下降，從25%以上的漏損現(xiàn)已經(jīng)降到了15%之內(nèi)。在沒有新建水廠的情況下為保證了新增3000余戶的用水。供水能耗從每噸水1.6度電，降低了25%。調(diào)度管理周期從原來的1-3個小時到現(xiàn)在10分鐘之內(nèi)對整個管網(wǎng)的控制調(diào)度。
智慧管控分析根據(jù)運行三年的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析，在出現(xiàn)生產(chǎn)或者管網(wǎng)事件之后，分析之前的操作，進行最優(yōu)方案的分析，并反饋給管理者，給管理者進行處理方案的優(yōu)化提示。
建設(shè)單位：江蘇江南水務(wù)股份有限公司
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案例簡介
江南水務(wù)供水管網(wǎng)服務(wù)面積覆蓋城鄉(xiāng)987.5平方公里，供水人口124.8萬戶，日供水量達到90萬噸。項目基于生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心和GIS技術(shù)，實現(xiàn)了供水系統(tǒng)包括壓力、流量、水質(zhì)、水廠、泵站、二次加壓泵房、管網(wǎng)故障、人員、警報等各種動態(tài)信息的深度整合和決策應(yīng)用，項目還集成了具有國際前沿水平的實時調(diào)度技術(shù)，實現(xiàn)實時的模型分析和調(diào)度決策支持，從而幫助水司構(gòu)建先進的城市供水綜合監(jiān)控、預(yù)警、決策和指揮平臺。
案例亮點
項目構(gòu)建了智能水務(wù)協(xié)同運行總體框架并進行了系統(tǒng)研發(fā)，實現(xiàn)了城市供水系統(tǒng)的在線監(jiān)測、在線模擬、智能調(diào)度、應(yīng)急處置、巡查養(yǎng)護、客戶服務(wù)和資產(chǎn)管理等智能服務(wù)功能。在關(guān)鍵技術(shù)方面，項目在水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)管理、管網(wǎng)在線模型、基于實時數(shù)據(jù)分析的水泵真實參數(shù)識別等三項技術(shù)方面取得了突破，在建設(shè)部評審中獲得了國內(nèi)領(lǐng)先水平的認定。
項目效果
江南水務(wù)于2014年7月進行實時調(diào)度系統(tǒng)的測試運行，系統(tǒng)提供實時調(diào)度指令，調(diào)度人員執(zhí)行實時調(diào)度指令。
運行結(jié)果表明，實時調(diào)度系統(tǒng)提供的實時調(diào)度指令可以滿足管網(wǎng)運行要求，指令科學合理。項目組對優(yōu)化調(diào)度算法及系統(tǒng)不斷優(yōu)化，并進行了帶泵模型優(yōu)化調(diào)度方案的應(yīng)用測試。優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)測試運行期間，水廠電耗下降幅度明顯。
幫助小灣水廠的“千噸水電耗”降低了9.6％，肖山水廠降低了0.25％，整體千噸水電耗降低了3.93％，提升了經(jīng)濟效益。
建設(shè)單位：瀚藍環(huán)境股份有限公司
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供水GIS
供水模型
案例簡介
瀚藍環(huán)境已建成的供水相關(guān)信息系統(tǒng)有：OA、騰訊通RTX、瀚藍+、營業(yè)收費系統(tǒng)、供水GIS、供水SCADA系統(tǒng)、供水熱線系統(tǒng)、供水微觀模型系統(tǒng)和支付寶、微信公眾號服務(wù)繳費等。通過對供水管網(wǎng)運營的管理制度和流程進行適應(yīng)性的調(diào)整和設(shè)置，將供水管網(wǎng)的業(yè)務(wù)運營與已有的信息系統(tǒng)集成和串聯(lián)起來，在信息系統(tǒng)建設(shè)投入未大規(guī)模增加的前提下，減輕了企業(yè)員工的勞動強度，提高了運營效率和勞動生產(chǎn)率。智慧水務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用的結(jié)果覆蓋了佛山市南海區(qū)1073.82平方公里的范圍，服務(wù)人口約300萬，獲得較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
案例亮點
通過供水GIS，一個人，可完成停水方案制作。通過企業(yè)OA開發(fā)的停水業(yè)務(wù)審批流程，一個人，可發(fā)起停水業(yè)務(wù)審批。而借助于瀚藍+的移動辦公系統(tǒng)，各級管理人員和停水有關(guān)各方可實現(xiàn)流程的移動審批，時效性大為提高。通過供水GIS與營業(yè)收費系統(tǒng)和短信系統(tǒng)的接口，在完成停水方案制作的同時，一個人，可實現(xiàn)對受停水影響用戶的即時短信通知。
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