德州：智慧水務新變革

文｜鐘海洋 潘興忠

一、建設背景

步入21世紀，數字化、信息化技術的迅速發展，推進了社會的進步。科學技術的進步，社會經濟的發展，人民生活水平的提高，加速了城市化的進程。作為城市命脈的供水行業，如何充分利用現代自動化技術、信息技術、網絡技術，為支撐和促進城市的經濟發展，改善城市居民的生活質量做出貢獻，已成為城市公益性供水行業亟待研究和落實的重要課題。

“十二五”期間，德州市供水總公司一直把信息化建設作為精細化管理的一項重要工作。這其中包括德州市供水總公司協同辦公平臺（OA）的使用，改變了德州市供水總公司傳統的辦公模式，提高了工作效率；營業收費系統的升級改造，采用了網絡水費查詢繳納方式，微信查詢和支付寶支付水費，使德州市供水總公司的服務更加便利客戶；分區計量漏損監測系統（DMA）建立，有效地降低了德州市供水總公司的產銷差率，同時使得管網漏點的定位更加準確快捷；水力模型的建立和應用，更能全面的了解管網的實際運行狀態，有利于城市供水管網的規劃運行管理和優化調度。

德州市供水總公司始終堅持科學發展觀，努力開創供水事業新局面，2015年10月，德州市供水總公司領導班子高瞻遠矚，根據企業信息化現狀與需求，做出了整合現有所有信息化系統，搭建“供水一體化綜合信息系統”平臺決策。從而創造德州水務的智能環境，進一步提升企業的管理水平和服務水平，以信息化手段提高企業的經濟效益和社會效益。

二、系統簡介

整個項目從2015年10月份調研開始到2016年11月驗收，歷時近一年的時間，在總體規劃的指導下，現有各類應用系統進行完善、整合，與新建系統統一納入德州綜合信息管理系統大平臺。 建立了“一個網絡，一個平臺，一個中心”的水務運營監控管理體系結構，和適合企業經營服務區域的實用和可靠的供水一體化綜合信息系統。使供水的生產、服務、管理各個環節得到有效整合，并在計算機技術、數字技術、網絡通訊技術的高科技環境和知識化指導下完成。系統方案框架如下：

（1）網絡建設（一個網絡）

建設依托移動公網基礎上的、覆蓋服務區域內的各基層單位的、完全基于Web應用技術的德州市供水總公司內部互聯網。

（2）平臺建設（一個平臺）

以企業Intranet物理網絡為基礎，在德州市供水總公司建設數據及信息整合平臺，構建整合企業內部各種數據的信息綜合交換平臺。

平臺的建設將整合、理順和規范企業內部業務管理流程，在同一個平臺基礎上，確立信息共享機制，保證在德州市供水總公司內信息暢通與透明，實現各職能部門的互聯、互動、協同辦公，提高管理水平和辦事效率。

平臺除傳統的基礎信息外，還應該覆蓋實時數據、視頻數據、位置信息等，同時具備豐富的接口，作為供水一體化綜合信息系統建設的基礎和重點。

（3）建立以供水調度為中心的指揮系統（一個中心）

一個中心是生產運營的重要支撐，按照“平戰結合”思路建設，“平”時用于生產運營數據監測與調度，“戰”時用于突發事故的應急指揮。主要包括SCADA系統，集合水廠、流動監測為一體的水質監測系統，應急搶修及指揮系統。具體如下：

建立調度SCADA系統，實時掌握供水管網的運行狀態。包括：實現水廠生產工藝過程的優化控制，提高和保障水質。整合接入德州市供水總公司現有一水廠、三水廠、四水廠、16個測壓點、2個加壓泵站和13個流量監測點。

本系統主要分為水廠、加壓泵站、二次供水、SCADA模塊、GIS、DMA、營收、水力模型八個模塊。系統首頁面展現的是一天的供水情況。頁面左面展示的是水質信息，包括源水水質，出廠水水質，加壓泵站水質。中間部分是供水區域，以岔河為界將城區分為兩部分，岔河以東為開發區，以西為老城區。其中老城區DMA又劃分了五個區域分別以不同的顏色標注。頁面右邊展示的是三、四水廠每小時的出水情況、總的出水情況以及市區的管網平均壓力。

系統首頁界面

水廠模塊功能界面

加壓泵站模塊功能界面

水廠模塊其中包括工藝流程圖，視頻監控和統計報表三部分。在工藝流程圖里可以看到三水廠的工藝流程情況以及相應的水廠運行數據。視頻監控里供水總公司可以對水廠、水庫等重要部分進行視頻監控。統計報表可以對一天或者一個月的壓力和流量進行統計和導出。

加壓泵站模塊包括數據總覽和泵站工藝流程圖兩部分。工藝流程圖中可以看到一水廠加壓泵站和東北長加壓泵站的工藝流程和運行狀況。

二次供水模塊功能界面

SCADA模塊功能界面

GIS模塊界面

DMA模塊功能界面

二次供水模塊包括二供總覽，二供工藝流程圖和無人值守泵站三部分。二供總覽中可以檢測市區小區加壓泵站的進出水壓力和水泵運行頻率。二供工藝流程圖介紹了小區加壓泵站的基本工藝流程。

SCADA模塊包括供水數據一覽表、壓力監測、流量監測、水質監測和曲線查詢。供水數據一覽表顯示了實時的水廠運行數據，市區壓力數據以及泵站運行數據和水質數據等重要數據。壓力、流量、水質監測顯示了各個監測點的地理位置以及實時的數據。曲線查詢可以對壓力、流量以及其他數據進行歷史曲線查詢，同時還可以實現同一類型數據的多點對比查詢。

GIS模塊為德州市地下管線綜合管理系統，可以實現對試點區域內管線材質、埋深、管齡、地理位置及在線監測點的數據查詢。同時還具備水質在線預警功能、管網施工預告、應急物質指揮調配功能。

DMA模塊關鍵作用在于長期記錄DMA進水量的變化，根據DMA進水口流量計記錄的連續流量數據，找出每一天的最小夜間流量，以日期為橫坐標，對應日期的最小夜間流量為縱坐標繪制出DMA的最小夜間流量變化曲線。由最小夜間流量變化曲線可以及時判斷DMA是否存在漏失，若存在漏失則可以及時查找漏點并修復。

營收模塊包括營收系統和抄表系統。營收系統是供水總公司現在運行的營業收費系統，這其中包括營業收費、表務管理等功能。抄表系統可以對市區等小區進行遠程抄表。

水力模型模塊可以對管網現狀進行分析和評估，通過模擬運行，發現管網存在的問題，從而輔助制定解決方案，同時利用水力模型輔助供水調度管理，管網規劃設計，根據供水規劃，評估系統在各個時期下的運行狀況及輸水能力和空間，包括對現有供水設施的改、擴建，設計。從而實現供水管網工程設計輔助決策項目方案設計優化。后期，供水總公司還將繼續升級，將靜態的水力模型升級為動態水力模型。

水力模型功能界面

遠程抄表功能界面

三、系統應用成果

整個系統平臺的投入使用，使德州市供水總公司整體達到國內同行業先進水平，提升了水質安全保障和低成本運營的核心競爭力，增強了公司的運營管控能力，提高了運營績效、降低了運營成本。自系統投入使用到目前為止，德州市供水總公司的產銷差率有了明顯下降，從16%下降到12%，按照新標準漏損率為8%，為此，德州市還被推選為分區漏損控制試點城市。

四、系統存在的不足

目前系統中還存在一些不足，這其中包括：系統一期工作只要還是停留在界面的集成，也就是表示集成；壓力流量監測點數量還需進一步增設；市政管網上水質監測點較少；管網GIS信息只有老城區部分管網信息，沒有包括所有管網信息；水力模型為靜態水力模型不能動態反映管網水力情況；DMA分區雖然已經有五個分區細化到十一個分區，但仍需要進一步細化。

五、系統二期規劃

德州市供水總公司信息化建設二期的三個重點工作是：（1）系統計劃建立一個統一的數據庫采集平臺，將已有的系統數據采集到一個統一的數據倉庫中，方便以后數據可視化的調用，從而使信息系統集成從表示集成向更深一層的數據集成過度；（2）準備在現有平臺模塊的基礎上，繼續引入消防栓監控系統，通過對全市消防栓加裝監控模塊，一方面有利于加強對全市消防栓的管理，打擊消防竊水行為，從而進一步降低漏損率，另一方面加入消防栓地理信息數據，可以更好的為消防系統服務；（3）將原有的靜態水力模型升級為動態水力模型，更好的為管網建設提供有力的數據支持；（4）分區漏損監測系統（DMA）將分區繼續細化，爭取細化到以小區為單位的三級計量分區，使得管網漏點定位更加準確，進一步降低管網產銷差率。