【欄目導(dǎo)讀】科技論文的要求和定位為寫作設(shè)立了一個(gè)較高的入門門檻,同時(shí)也對(duì)廣大縣鎮(zhèn)級(jí)別一線水務(wù)工作者的行業(yè)交流設(shè)置了較大的障礙。《凈水技術(shù)》以推動(dòng)行業(yè)的全面技術(shù)進(jìn)步為己任，針對(duì)縣鎮(zhèn)級(jí)水務(wù)工作者的交流需求設(shè)立縣鎮(zhèn)專欄，讓縣鎮(zhèn)水司的技術(shù)人員輕松交流和展示，并學(xué)習(xí)更多一線實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，在頭腦風(fēng)暴中尋求思路，探索未來。本欄目由深圳市清時(shí)捷科技有限公司冠名支持，并設(shè)立欄目專項(xiàng)優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。
智慧水務(wù)是智慧城市建設(shè)的一部分。通過數(shù)采儀、通信網(wǎng)絡(luò)、水質(zhì)水壓表等在線檢測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)感知城市供水系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，采用可視化的方式形成“城市水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)”，并通過將海量水務(wù)信息進(jìn)行及時(shí)分析與處理，做出相應(yīng)的處理結(jié)果輔助決策建議，以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理水務(wù)系統(tǒng)的整個(gè)生產(chǎn)、管理和服務(wù)流程，從而達(dá)到“智慧”的狀態(tài)與水平。邯鄲水司的信息化系統(tǒng)始建于2008年，目前已建成管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)、調(diào)度輔助決策系統(tǒng)、用戶調(diào)查管理系統(tǒng)、微門戶系統(tǒng)等。管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(geographic information system，GIS),是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的綜合技術(shù)系統(tǒng)。由于主要應(yīng)用于供水系統(tǒng)的輸水管線和配水管網(wǎng)，也被稱為“供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)”或“供水管網(wǎng)GIS”。GIS系統(tǒng)主要涉及各類輸配水管線及附屬供水設(shè)施的現(xiàn)場(chǎng)定位、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)確定、屬性信息標(biāo)識(shí)等，如圖1所示。項(xiàng)目自2008年起步，采用軟件平臺(tái)和數(shù)據(jù)采集分別建設(shè)的模式，共測(cè)量供水管線600余km、標(biāo)定點(diǎn)1.6萬余個(gè)，收集整理工程圖紙2 500余份，并將測(cè)量數(shù)據(jù)、地形、管線、設(shè)施等信息統(tǒng)一整合，錄入系統(tǒng)。2010年系統(tǒng)進(jìn)入實(shí)用階段，經(jīng)過大量基礎(chǔ)性工作，GIS系統(tǒng)中已經(jīng)存儲(chǔ)了較為完整的供水管道數(shù)據(jù)。2013年出臺(tái)了GIS數(shù)據(jù)修正獎(jiǎng)勵(lì)辦法，進(jìn)一步完善了系統(tǒng)數(shù)據(jù)。2019年公司在原有GIS系統(tǒng)基礎(chǔ)上開發(fā)了管網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)智慧管理系統(tǒng)。對(duì)GIS平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)GIS系統(tǒng)在性能、功能、美觀、交互操作方面的全面優(yōu)化升級(jí)。通過對(duì)業(yè)務(wù)應(yīng)用體系的完善，增強(qiáng)對(duì)供水管網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)和監(jiān)管能力，實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)智慧運(yùn)作，提高供水管網(wǎng)管理與服務(wù)水平。同時(shí)，通過數(shù)據(jù)集成，深度挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，為自來水公司的日常管理與決策提供科學(xué)支撐。圖1 地理信息管理系統(tǒng)示意圖
生產(chǎn)調(diào)度管理是企業(yè)生產(chǎn)管理的中心環(huán)節(jié)。為適應(yīng)現(xiàn)代化管理和信息化技術(shù)的發(fā)展，2012年，公司開始研發(fā)供水生產(chǎn)調(diào)度輔助決策系統(tǒng)。通過邊調(diào)試邊運(yùn)行，底層物聯(lián)數(shù)據(jù)采集的及時(shí)性、準(zhǔn)確性，網(wǎng)絡(luò)通信的穩(wěn)定性，軟件各個(gè)模塊的功能性等都已臻于完善。運(yùn)用科學(xué)技術(shù)手段開發(fā)的生產(chǎn)調(diào)度輔助決策系統(tǒng),結(jié)合公司實(shí)際生產(chǎn)情況，集自動(dòng)化技術(shù)、優(yōu)化調(diào)度技術(shù)、高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、系統(tǒng)仿真技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度，使取水、制水、供水等自來水各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)高度自動(dòng)化，促進(jìn)自來水行業(yè)的生產(chǎn)指揮自動(dòng)化、供水調(diào)度科學(xué)化。2013年7月份，包括生產(chǎn)監(jiān)控、管網(wǎng)監(jiān)測(cè)、調(diào)度指令、應(yīng)急預(yù)案、查詢統(tǒng)計(jì)、成本分析、熱線管理、運(yùn)輸管理等10大功能模塊組成的系統(tǒng)正式運(yùn)行，通過監(jiān)控和調(diào)配水廠、泵站或流量壓力控制點(diǎn)，逐步降低出廠壓力，保證測(cè)壓點(diǎn)和管網(wǎng)的平均壓力合格率上升，確保爆管發(fā)生概率降低和漏水次數(shù)下降，并促使運(yùn)行總能耗降低，減少設(shè)施及資源浪費(fèi)，發(fā)揮全系統(tǒng)一張網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)勢(shì)，提高突發(fā)事件的應(yīng)急響應(yīng)速度。圖2 工作人員操作調(diào)度系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)部門的運(yùn)行狀況
用戶調(diào)查管理系統(tǒng)是配合公司規(guī)范上水市場(chǎng)管理而開發(fā)的軟件系統(tǒng)，最初版本形成于2012年初，由于在使用過程中不斷出現(xiàn)新問題，用戶中心逐漸將系統(tǒng)在2013年和2014年進(jìn)行2次升級(jí)，升級(jí)后的系統(tǒng)采用JAVA技術(shù)開發(fā)，支持多種數(shù)據(jù)庫，無客戶端，跨平臺(tái)，可通過瀏覽器直接使用，能適用于各種網(wǎng)絡(luò)條件，不需要額外投入網(wǎng)絡(luò)硬件費(fèi)用。適用于各接水相關(guān)部門開展分布式辦公，并且具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性、兼容性和可移植性，便于未來進(jìn)一步升級(jí)改進(jìn)。開放的服務(wù)器端口為數(shù)據(jù)共享提供了便利，為以后融入運(yùn)營(yíng)平臺(tái)提供了支持。該系統(tǒng)涉及用戶發(fā)展中心、技術(shù)科、工程處、營(yíng)業(yè)處、二次辦、監(jiān)理處6個(gè)部門，真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)全市新改擴(kuò)建項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)跟蹤管理。系統(tǒng)功能分為：項(xiàng)目信息記錄、項(xiàng)目管理、項(xiàng)目進(jìn)度跟蹤、決策方案支持、報(bào)表功能等，基本實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目信息共享，能夠清晰記錄各個(gè)部門相關(guān)事宜的辦理進(jìn)度，比較直觀地顯示了接水用戶對(duì)公司相關(guān)政策規(guī)定的認(rèn)知、認(rèn)可、配合度，便于相互協(xié)調(diào)，也使整個(gè)上水工程“一站式”服務(wù)過程更加公開透明。2018年初，邯鄲市自來水公司企業(yè)微門戶正式上線運(yùn)行，它是繼公司門戶網(wǎng)站和熱線電話之后，以微信為基礎(chǔ)打造的全新手機(jī)端客服平臺(tái)，是智慧水務(wù)的重要組成部分。公司通過全面升級(jí)原有微信公眾號(hào)，與營(yíng)業(yè)收費(fèi)系統(tǒng)和熱線服務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無縫對(duì)接，數(shù)據(jù)共享，將宣傳報(bào)道、營(yíng)銷業(yè)務(wù)、熱線服務(wù)等公共服務(wù)功能集成起來，開拓了全方位對(duì)外服務(wù)的新模式，成為供水服務(wù)工作的新亮點(diǎn)。微門戶系統(tǒng)分為用戶的手機(jī)微信公眾號(hào)應(yīng)用端以及公司內(nèi)部管理人員操作平臺(tái)兩部分。用戶的手機(jī)應(yīng)用端界面分為三個(gè)版塊。一是“我的用水”，包含用戶綁定、水費(fèi)查詢和水費(fèi)繳納；二是“供水服務(wù)”，包含自報(bào)止碼、訴求申報(bào)、水質(zhì)報(bào)告、停水公告、營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)；三是“用戶互動(dòng)”，包含用水科普、你問我答、供水業(yè)務(wù)、供水價(jià)格、公司簡(jiǎn)介。管理人員操作平臺(tái)分為微信公眾服務(wù)、微信管理服務(wù)和微信商戶服務(wù)三個(gè)子平臺(tái)。其中：微信公眾子平臺(tái)用于推送圖文消息、政策法規(guī)、對(duì)外宣傳報(bào)道等；微信管理子平臺(tái)用于關(guān)注和綁定用戶的管理、停水通知的發(fā)布、漏水報(bào)修和投訴建議的接收、水質(zhì)報(bào)告和用水常識(shí)的發(fā)布等；微信商戶子平臺(tái)用于查看水費(fèi)交納明細(xì)、賬務(wù)處理、申請(qǐng)發(fā)票等。微門戶建設(shè)實(shí)現(xiàn)了“手機(jī)營(yíng)業(yè)廳”的作用，是對(duì)傳統(tǒng)營(yíng)銷模式的一種創(chuàng)新，用戶通過手機(jī)足不出戶就可隨時(shí)隨地享受自來水公司提供的多項(xiàng)服務(wù)，降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，一是用戶可以更方便地通過手機(jī)查詢到自己的用水量、水費(fèi)等信息，并可直接繳費(fèi)；二是賬單推送功能，當(dāng)水費(fèi)產(chǎn)生后，系統(tǒng)可自動(dòng)將水費(fèi)賬單推送給用戶，免去了大量張貼水費(fèi)通知單等基礎(chǔ)工作，節(jié)省了人力成本；三是用戶自助抄表，用戶通過微門戶的自報(bào)止碼功能將自己的水表拍攝上傳給自來水公司，工作人員審核確認(rèn)后即可作為計(jì)費(fèi)依據(jù)，既方便了用戶，也減少了抄表員的工作量。2014年，在公司對(duì)全市供水區(qū)域內(nèi)的消防井進(jìn)行全面普查工作中，GIS系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用。GIS在供水搶修中同樣發(fā)揮著不可估量的價(jià)值。供水管網(wǎng)一旦發(fā)生爆管，只要連接網(wǎng)絡(luò)，輸入爆管所在路段信息，系統(tǒng)就會(huì)顯示爆管的相關(guān)信息，技術(shù)人員可以快速計(jì)算出須關(guān)停的閥門信息，利用這些信息實(shí)現(xiàn)快速定位，給被掩埋的供水設(shè)施清理、維修和使用提供有力幫助。解決了以往靠工人們對(duì)管線的熟知度去尋找，或因?yàn)殚l門被掩埋而難以找到的弊端。它不會(huì)因?yàn)榈匦巫兓蜓诼穸鴣G失，可以把搶修工作停水區(qū)域面積縮短到最小，為制定合理的搶修方案提供科學(xué)依據(jù)。調(diào)度系統(tǒng)在突發(fā)應(yīng)急方面的應(yīng)用2013年年初，由于岳城水庫上游的濁漳河水質(zhì)受到污染，為確保出廠水水質(zhì)，擔(dān)負(fù)主城區(qū)50%以上供水任務(wù)的鐵西水廠緊急關(guān)閉，改為全部由三堤水廠采用羊角鋪地下水水源單獨(dú)供水。在應(yīng)急處置過程中，調(diào)度系統(tǒng)通過融合的管網(wǎng)測(cè)壓系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)，調(diào)度指揮了管網(wǎng)維護(hù)人員在鐵西水廠關(guān)閉后迅速定位，合理調(diào)整管網(wǎng)閥門，實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)壓力平衡。由于三堤水廠地處邯鄲市區(qū)南部，通過調(diào)節(jié)南部和西部供水區(qū)域交界處的聯(lián)絡(luò)閥門，有效改變了管網(wǎng)原來的水流方向和管網(wǎng)壓力分布，使三堤水廠向本應(yīng)由鐵西水廠承擔(dān)的西北部地區(qū)的補(bǔ)水方案得以順利實(shí)施，有效確保了市區(qū)西北部壓力的均衡。同時(shí)，還提升了應(yīng)急處置狀況下，通過調(diào)節(jié)管網(wǎng)閥門實(shí)現(xiàn)水壓調(diào)節(jié)的應(yīng)急反應(yīng)速度。期間，工作人員通過調(diào)度系統(tǒng)，逐步增加羊角鋪水源地機(jī)泵運(yùn)行數(shù)量，三堤水廠的供水量逐步達(dá)到主城區(qū)日常供應(yīng)水平，實(shí)現(xiàn)了處理危機(jī)期間向主城區(qū)無縫隙供水的目標(biāo)。2016年7月18日—20日，邯鄲市主城區(qū)遭遇了近20年來最大一次強(qiáng)降雨，受岳城水庫上游流域強(qiáng)降水影響，7月19日18時(shí)，岳城水庫入庫流量激增至5 200 m3/s，濁度由15 NTU激增至1 100 NTU，并隨時(shí)可能進(jìn)入城市供水管網(wǎng)。針對(duì)這一情況，公司迅速啟動(dòng)生產(chǎn)調(diào)度應(yīng)急預(yù)案，按照預(yù)案模式果斷下達(dá)指令啟動(dòng)水源切換工作，防止高濁原水進(jìn)入水廠，并通過SCADA監(jiān)測(cè)系統(tǒng)嚴(yán)密關(guān)注取水頭部原水濁度指標(biāo)，擇機(jī)關(guān)閉岳城水源地取水閘門，同時(shí)指揮調(diào)度逐步加大南水北調(diào)水源取水量。調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了水壓、水量從原水到管網(wǎng)末端水的全線監(jiān)控，為科學(xué)調(diào)度提供準(zhǔn)確的決策依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了水源的及時(shí)切換，最終保障了全市市民的正常用水。國(guó)內(nèi)水務(wù)行業(yè)在自動(dòng)化與信息化方面的應(yīng)用比較早起步，但相對(duì)于金融和通信等IT技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)先的行業(yè)來說仍然存在很大的差距。通過實(shí)踐，總結(jié)智慧水務(wù)建設(shè)工作中，供水企業(yè)面臨的主要問題。(1)信息安全。需要不斷編制和完善細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范健全信息安全管理措施和安全技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)信息安全可控、能控、在控。(2)信息整合。建立統(tǒng)一的架構(gòu)，將前期開發(fā)應(yīng)用的軟件中的“信息孤島”打通、連接、整合，使供水企業(yè)的信息化變得更智慧，發(fā)揮對(duì)企業(yè)決策的作用。(3)人員素質(zhì)。著力提升人員素質(zhì)，真正發(fā)揮人員對(duì)智慧水務(wù)體系轉(zhuǎn)化為實(shí)際能力不可或缺的作用。[編輯札記]
智慧水務(wù)的發(fā)展已成為各地水司精細(xì)化管理能力提升的重要手段。通過邯鄲水司的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，良好的智慧化管理水平能夠有效幫助提升企業(yè)運(yùn)管能效，并切實(shí)提升水司在應(yīng)對(duì)突發(fā)事件時(shí)的應(yīng)對(duì)能力。然而，信息安全、信息整合、人員素質(zhì)方面問題仍是未來水司智慧水務(wù)發(fā)展過程中需要重點(diǎn)解決的瓶頸問題，需要水司層面更科學(xué)地統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一部署。來源：《凈水技術(shù)》，僅供分享交流不作商業(yè)用途，版權(quán)歸原作者和原作者出處。
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