謝慧娟
智慧水務能夠最大限度地管好水、用好水。
水資源是城市發展的基本條件,水環境和水安全對于城市的可持續、對于人們的生活質量來說具有重要意義。因此,以能夠最大限度地管好水、用好水為目標的“智慧水務”建設,成為當今水務工作的重要目標。
有一組數據可以反映水資源因缺乏有效管理到導致的嚴重性:若以平均漏損率20%計算,中國水務企業一年的漏損水量為102億噸。若以每噸水的供水成本1.5元計算,每年因漏損造成的直接經濟損失為154億元。若以售水每噸水價2元計算,則漏損水量的經濟損失高達200億元以上。
智慧水務建設勢在必行
隨著互聯網的不斷發展,城市信息化應用水平不斷提升,智慧城市建設應運而生。建設智慧城市在實現城市可持續發展、引領信息技術應用、提升城市綜合競爭力等方面具有重要意義。智慧城市的建設在國內外許多地區已經展開,并取得了一系列成果,國內的如智慧上海、智慧雙流;國外如新加坡的“智慧國計劃”、韓國的“U-City計劃”等。
而智慧水務是智慧城市的一部分,是水務部門一直在提的一個概念。智慧水務借助新一代無線網絡、物聯網、云計算等信息技術,從水源水庫的蓄水量、水位、水質情況、管路流量、各地供水量等實時數據監控開始,到各個區域供水站的實時數據,再到終端用戶的用水量等相關數據自動采集,建立起覆蓋全市的供水調度監測體系,結合管網GIS系統、管網水力模型、供水調度管理等系統,形成智能供水調度管理信息平臺,實現調度運行的實時監控、供水變化趨勢預測及應對、突發事件預警及應急處置等輔助決策功能,提升城市供水安全保障的智能化管理水平。
在世界上,曾經有兩個著名案例充分說明了智慧水務的前景和趨勢。
第一個例子是卡塔爾管網漏損管理。2007年,卡塔爾的供水管網產銷差率為59.1%,其中物理漏損占33.5%。為了應對國際重大賽事的需要,卡塔爾急需降低產銷差率,節約水資源,提高供水收益率。在運用智慧水務對漏損進行控制管理4年后,卡塔爾管網的產銷差水量降至原來的一半,每年節約1400萬歐元;每年減少1540噸漏損;產銷差率則從59.1%降到20.9%,尤其是物理漏損從33.5%降到8.2%。該國的水務公司也成為海灣地區運營效率最高的水務公司。
另一個例子是英國的Anglian管網漏損管理。通過剖析水網建設維護中的問題,施耐德電氣利用智慧水務解決方案幫助英國最大水務公司減少5%漏損,而自運行以來,每年解決約27000個漏點,達到了英國最低的漏損率水平,大幅度提高了運營效率。
可見,智慧水務已經成為水務管理的方向。
智慧水務建設重點
智慧水務建設應努力做到以人為本、協同運作、創新驅動、可持續發展,實現決策科學化、管理協同化、服務主動化和控制自動化;努力搭建包括智慧水務監測對象、智慧水務控制對象、傳輸網絡、水務數據中心、智慧水務應用、服務對象、安全保障以及推進機制等在內的總體架構。
感知層:實現水務企業生產經營過程中設備、生產、人員、安全信息的自動化采集,主要通過智能生產設備、智能儀器、智能儀表、智能傳感器、智能攝像頭、手持設備、智能水表等采集外部物理世界的數據然后進行傳輸。通過運用水務物聯網技術,全面感知水務企業方方面面的信息,通過遍布于城市水務企業所有涉水區域,尤其是水廠、管網等關鍵區域的傳感器與智能設備將組成物聯網,實時對水資源流動全過程進行測量、監控與分析,做到變被動為主動、全面感知。
網絡層:解決的是感知層所獲得的數據在一定范圍內,通常是長距離的傳輸問題,特別是當三網融合后,有線電視網也能承擔物聯網網絡層的功能,有利于物聯網的加快推進。網絡層主要通過無線網絡、Internet網絡及通用數據采集平臺建立網絡傳輸及通訊,實現感知層數據的實時采集、傳輸、存儲,實現對集團公司各下屬單位、總部各層級的關鍵生產指標數據、設備運行參數的采集,實時傳輸到集團總部,形成完善的水務網絡層體系。
平臺層:主要實現對智慧水務數據資源進行存儲、分析和處理,實現網絡層信息到應用層信息的轉換,網絡設備的管理、設備信息和業務信息的呈現。平臺有效地屏蔽底層設備及網絡的復雜性和多樣性,統一數據的接口、標準和模型。平臺層是應用層各種應用和服務統一部署的技術平臺,提供智慧水務建設的基礎運行環境,通過SOA、API管理、APP等進行統一管理,為上層的各種智慧應用提供支撐,是智慧水務建設與運營的基礎部分。
應用層:涵蓋了原水、供排水、配水和污水處理等整個產業鏈的信息應用系統,應用層支撐了企業的生產、經營、服務和管控活動。為落實水務集團發展戰略要求,全力推進水務企業生產與經營的全面建設,智慧水務應用層建設應以智慧服務為導向,以智慧生產為支撐,建設“四化”融合(生產數字化、管理協同化、決策科學化、服務主動化)的“智慧水務”工程,實現信息集成共享、相輔相承,共同打造“智慧水務”。
(作者單位:浙江衢州水業集團有限公司)