石秀花 李 駿

（新疆烏魯木齊市21信箱，新疆烏魯木齊 830000）

1 智慧水務(wù)概述

智慧水務(wù)將新一代信息技術(shù)與水務(wù)技術(shù)深度融合，能夠充分發(fā)掘數(shù)據(jù)價(jià)值和邏輯關(guān)系，實(shí)現(xiàn)水務(wù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的控制智能化、數(shù)據(jù)資源化、管理精確化、決策智慧化，保障水務(wù)設(shè)施安全運(yùn)行，使水務(wù)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)更高效、管理更科學(xué)、服務(wù)更優(yōu)質(zhì)。

智慧水務(wù)利用數(shù)據(jù)采集傳輸儀、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等在線設(shè)備對(duì)供排水系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)感知，同時(shí)利用可視化方式將管理部門(mén)和供排水設(shè)施進(jìn)行有機(jī)整合，構(gòu)成水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)，對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行分析處理，對(duì)整個(gè)水務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行智慧化管理。傳統(tǒng)的管網(wǎng)控漏措施具有一定效果，利用工程管理、精細(xì)水量分析等措施能夠提高管網(wǎng)運(yùn)行效率，與智能信息系數(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)信息共享，各環(huán)節(jié)共同構(gòu)成系統(tǒng)化的信息決策方式，實(shí)現(xiàn)合理調(diào)配水質(zhì)、水量和水壓，降低運(yùn)行成本，提高運(yùn)行效率以及供水質(zhì)量，有效管控管漏，推動(dòng)智慧水務(wù)持續(xù)發(fā)展[1-3]。

智慧水務(wù)功能如圖1所示。

圖1 智慧水務(wù)功能

2 智慧水務(wù)系統(tǒng)的作用

智慧供水能夠自動(dòng)采集水源、輸水管線、泵站、供水管網(wǎng)等單元從數(shù)據(jù)監(jiān)控開(kāi)始至終端用戶的用水量等相關(guān)數(shù)據(jù)，建立覆蓋全系統(tǒng)的供水調(diào)度監(jiān)測(cè)體系，結(jié)合管網(wǎng)GIS系統(tǒng)、管網(wǎng)水力模型、供水調(diào)度管理等系統(tǒng)，形成智能供水調(diào)度管理信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控、供水變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)及應(yīng)對(duì)、突發(fā)事件預(yù)警及應(yīng)急處置等輔助決策功能，實(shí)現(xiàn)供水系統(tǒng)綜合自動(dòng)化管理，提升供水系統(tǒng)智能化管理水平。

2.1 水源及泵站運(yùn)行自動(dòng)化

水源及泵站自動(dòng)化控制主要包括過(guò)程控制、周界控制、門(mén)禁控制。其中，過(guò)程控制包括地下水提升泵或地表水取水泵的啟停、蓄水池的高低液位、加壓泵的啟停及出水流量與壓力、水處理系統(tǒng)的運(yùn)行、管網(wǎng)最不利點(diǎn)壓力控制等。智慧水務(wù)利用流量變送器、壓力變送器、變頻控制器等將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、流量、壓力、電流、電壓等過(guò)程控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信號(hào)傳輸至中央處理器，實(shí)現(xiàn)水源及泵站的本地控制、集中控制和遠(yuǎn)程控制。通過(guò)電子圍欄、紅外感應(yīng)報(bào)警器、可視監(jiān)控器、門(mén)禁系統(tǒng)等設(shè)備，加強(qiáng)水源地、泵站等安全重點(diǎn)區(qū)域的周界、門(mén)禁的安防管控，實(shí)現(xiàn)本地控制、集中控制和遠(yuǎn)程控制。在智慧水務(wù)調(diào)度平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水源地及泵站的智能化管理。

2.2 管網(wǎng)運(yùn)行可視化

隨著供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)在智慧水務(wù)調(diào)度平臺(tái)上的應(yīng)用，結(jié)合水力仿真模型，利用雷達(dá)、無(wú)人機(jī)等技術(shù)手段對(duì)供水系統(tǒng)管道埋深走向、管徑大小、閥門(mén)及閥門(mén)井分布等管道與附件實(shí)施全方位測(cè)量，并對(duì)管網(wǎng)所處環(huán)境進(jìn)行全面測(cè)量，建立供水管網(wǎng)的三維空間模型，在管道沿線、重點(diǎn)區(qū)域、管網(wǎng)最不利點(diǎn)等設(shè)置流量、壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，安裝監(jiān)視器，或全線安裝分布式光纖管道泄漏檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)管線進(jìn)行多點(diǎn)段檢漏監(jiān)測(cè)，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、信號(hào)傳輸至智慧水務(wù)調(diào)度平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)的可視化管理。

2.3 計(jì)量信息化

對(duì)超聲波及電磁流量計(jì)等智能計(jì)量設(shè)備加裝傳感系統(tǒng)、壓力傳感器，實(shí)現(xiàn)水源井、泵站、管網(wǎng)、用戶的水量自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、采集與計(jì)量。水量抄收部門(mén)將水量計(jì)量設(shè)備準(zhǔn)確定位、聯(lián)網(wǎng)，減少抄表、計(jì)量、收費(fèi)的工作量，用戶利用互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)APP實(shí)時(shí)查詢，進(jìn)行繳費(fèi)，可以通過(guò)階梯量化用水的方式提醒用戶，改變用水習(xí)慣，達(dá)到節(jié)約用水效果。

2.4 運(yùn)營(yíng)智能化

隨著智慧水務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用，智慧水務(wù)調(diào)度平臺(tái)發(fā)揮強(qiáng)大的作用，供水營(yíng)銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)智能化。根據(jù)供水需求，水務(wù)集團(tuán)在人員相對(duì)密集區(qū)設(shè)立智能化營(yíng)業(yè)廳，實(shí)行開(kāi)放式的智能化自助服務(wù)。在智慧營(yíng)業(yè)廳設(shè)置自助繳費(fèi)機(jī)、多功能一體式業(yè)務(wù)機(jī)等設(shè)備，用戶可以利用實(shí)名認(rèn)證實(shí)現(xiàn)繳費(fèi)、修改、查詢、認(rèn)證、申報(bào)等業(yè)務(wù)辦理，營(yíng)業(yè)廳設(shè)置網(wǎng)絡(luò)呼叫設(shè)備，用戶可以一鍵應(yīng)急實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程人工服務(wù)，隨時(shí)報(bào)備應(yīng)急故障，分析供水系統(tǒng)出現(xiàn)的事故隱患，及時(shí)處理供水系統(tǒng)運(yùn)行、營(yíng)銷(xiāo)等方面的故障。

約翰凱奇受到后現(xiàn)代主義時(shí)代背景因素影響比較典型的。他對(duì)文藝復(fù)興時(shí)期的藝術(shù)特征提出質(zhì)疑，并對(duì)音樂(lè)是有組織的聲音的這一理論提出質(zhì)疑。約翰凱奇打破傳統(tǒng)的一切規(guī)定，用一系列他自己都沒(méi)有預(yù)料到的效果創(chuàng)作一系列作品，并給觀眾營(yíng)造意境和氣氛。這一切都來(lái)自于時(shí)代背景給予他的機(jī)會(huì)，成為他創(chuàng)作的主要前提，給予他創(chuàng)作的的啟發(fā)。

3 智慧水務(wù)對(duì)傳統(tǒng)供水的影響

3.1 傳統(tǒng)水務(wù)存在的問(wèn)題

管理模式老化，不能及時(shí)掌握管系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及變化，管理水平較低；設(shè)備手動(dòng)操作，人工巡視，運(yùn)行數(shù)據(jù)留存、查詢不便；網(wǎng)壓力不可控，造成爆管等供水事故；管網(wǎng)監(jiān)控不到位，管網(wǎng)漏損率高；計(jì)量設(shè)備多為電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、機(jī)械水表、磁卡水表等，需要人工現(xiàn)場(chǎng)抄表計(jì)量，易造成水量漏計(jì)、錯(cuò)計(jì)；抄表不及時(shí)、繳費(fèi)單送達(dá)不及時(shí)、計(jì)時(shí)設(shè)備校核不及時(shí)、計(jì)量不準(zhǔn)確、窗口服務(wù)不到位等，影響傳統(tǒng)水務(wù)對(duì)外服務(wù)的形象；水務(wù)調(diào)度不能很好地發(fā)揮其作用，缺乏整體性，數(shù)據(jù)傳輸、收錄、查詢不連續(xù)，不能對(duì)供水運(yùn)行、安防、管理的進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)控，未實(shí)現(xiàn)高效管理，精準(zhǔn)調(diào)控的供水要求。

3.2 智慧水務(wù)與傳統(tǒng)供水的對(duì)比

與傳統(tǒng)供水相比，智慧水務(wù)建立專用網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)供水系統(tǒng)運(yùn)行、管理信息化、數(shù)字化、可視化，提高供水質(zhì)量安全和服務(wù)水平。

傳統(tǒng)供水與智慧供水模式對(duì)比如表1所示。

表1 傳統(tǒng)供水與智慧供水模式對(duì)比

3.3 智慧水務(wù)的優(yōu)勢(shì)

（1）提升供水系統(tǒng)集約化管理水平。

智慧水務(wù)的智能化管理系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)供水的人工化管理模式，集成水源、泵站、管網(wǎng)等的運(yùn)維、供水營(yíng)銷(xiāo)、決策管理等要素，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集約化管理，提高供水運(yùn)維管理質(zhì)量。

（2）提升供水系統(tǒng)信息化管理水平。

智慧水務(wù)應(yīng)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了資源、信息共享，扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)供水中不同控制目標(biāo)及業(yè)務(wù)功能獨(dú)立運(yùn)行導(dǎo)致信息不暢的局面，為智慧水務(wù)資源、信息的建檔立制提供便利，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)維、供水營(yíng)銷(xiāo)、決策管理等數(shù)據(jù)的連續(xù)性、實(shí)效性、長(zhǎng)久性，為供水行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供支撐。

（3）提升供水系統(tǒng)精細(xì)化管理水平。

應(yīng)用GIS地理信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)供水系統(tǒng)的三維動(dòng)態(tài)管理，運(yùn)用BIM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人員、材料、機(jī)械的精準(zhǔn)管理，確保制度嚴(yán)格、操作規(guī)范、資金流動(dòng)準(zhǔn)確。在提高供水系統(tǒng)設(shè)備、儀器智能化水平的同時(shí)，加強(qiáng)高層次的專業(yè)技術(shù)人才和技術(shù)技工的培訓(xùn)力度，使供水系統(tǒng)運(yùn)維、管理更加科學(xué)、精準(zhǔn)，降低管網(wǎng)的漏損率。

（4）提升供水高效化管理水平。

智能客服的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了水費(fèi)查詢、水表報(bào)裝、直飲水售后、水表戶主變更等多個(gè)無(wú)人化服務(wù)支撐的業(yè)務(wù)場(chǎng)景；打造真實(shí)互動(dòng)語(yǔ)音體驗(yàn)，支撐水費(fèi)催收、防澇預(yù)警、滿意度回訪等多個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景。通過(guò)界面操作、語(yǔ)音識(shí)別、圖形提示等功能，提高供水質(zhì)量和服務(wù)水平，扭轉(zhuǎn)供水形象，提高民眾的信任度。

4 智慧水務(wù)系統(tǒng)的具體應(yīng)用

4.1 建立自動(dòng)化辦公系統(tǒng)

基于自動(dòng)化管理平臺(tái)，改進(jìn)日常管理模式，對(duì)日常辦公進(jìn)行數(shù)字化管理，采用視頻會(huì)議、釘釘辦公、即時(shí)通信、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)仁侄危?xì)化公文處理流程，簡(jiǎn)化請(qǐng)假手續(xù)，減少紙質(zhì)辦公文件，實(shí)現(xiàn)電子化、可視化、簡(jiǎn)約化辦公。

4.2 建立智慧水務(wù)集中調(diào)度中心

水務(wù)采用地下水為水源，設(shè)置水源井全過(guò)程在線監(jiān)測(cè)（控）點(diǎn)36個(gè)，泵站加壓泵全過(guò)程在線監(jiān)測(cè)（控）點(diǎn)42個(gè)，水處理、凈化設(shè)備全過(guò)程在線監(jiān)測(cè)（控）系統(tǒng)4套，供水水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)站點(diǎn)6個(gè)，管網(wǎng)壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)34處，地下通道低洼處洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)點(diǎn)4處。目前，智慧水務(wù)調(diào)度中心實(shí)時(shí)監(jiān)控水源井與泵站（蓄水池）的水位、水壓和流量數(shù)據(jù)和水處理與凈化系統(tǒng)全過(guò)程控制數(shù)據(jù)、管網(wǎng)所有壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)以及地下通道低洼處水位以及配電設(shè)備電流、電壓、溫度等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，遠(yuǎn)程控制供水系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)水源地、泵站無(wú)人值守和管網(wǎng)可視化管理，提升供水系統(tǒng)智能化管理水平，確保供水系統(tǒng)運(yùn)行的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效。

4.3 建立供水管網(wǎng)可視化三維仿真模擬系統(tǒng)

利用雷達(dá)、無(wú)人機(jī)等技術(shù)手段對(duì)全區(qū)約20 km2范圍內(nèi)的供水管網(wǎng)埋深走向、管徑大小、閥門(mén)及閥門(mén)井分布等數(shù)據(jù)和管網(wǎng)所處環(huán)境實(shí)施全方位測(cè)量，建立供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)的三維空間可視化管理。在輸水主管道上全線安裝分布式光纖管道泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)管線進(jìn)行多點(diǎn)段檢漏監(jiān)測(cè)，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、信號(hào)傳輸至智慧水務(wù)調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)漏損智能化預(yù)警與定位，預(yù)防爆管、漏水等事故。

4.4 設(shè)置閥門(mén)井蓋監(jiān)控系統(tǒng)

結(jié)合供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，對(duì)主路、人口密集區(qū)等關(guān)鍵部位57處閥門(mén)井井蓋內(nèi)加裝感應(yīng)報(bào)警器，對(duì)井蓋的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。井蓋被打開(kāi)或遭到破壞時(shí)，感應(yīng)器及時(shí)報(bào)警，準(zhǔn)確指定位置，便于工作人員及時(shí)處置，防止閥門(mén)井蓋被打開(kāi)或井蓋破損造成人員車(chē)輛損傷。

4.5 建立智能抄表計(jì)量系統(tǒng)

安裝和改造智能水表約4 000塊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表，完善水費(fèi)繳費(fèi)、用水報(bào)裝業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)功能。建立智能營(yíng)業(yè)大廳，在銀行、超市、學(xué)校、醫(yī)院、商業(yè)區(qū)等人口密集區(qū)安裝8套智能終端機(jī)，完成網(wǎng)上繳費(fèi)、用水報(bào)裝，線上線下多措并舉，提升供水服務(wù)質(zhì)量。用戶可以通過(guò)管理平臺(tái)呼叫系統(tǒng)進(jìn)行信息反饋，水務(wù)公司得到用戶的反饋信息，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備、供水管網(wǎng)進(jìn)行及時(shí)處理。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著水務(wù)行業(yè)不斷向信息化、智能化發(fā)展，智慧水務(wù)利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段與供水運(yùn)行模擬仿真系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)等完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)可視化、智能化運(yùn)行管理，顯著提升供水能力和水平。智慧水務(wù)是智慧城市的重要組成部分，建設(shè)智慧水務(wù)能夠推動(dòng)智慧城市建設(shè)。