浙江浙大中控信息技术有限公司 浙江省杭州市 310051
摘要：智慧水务项目的建设，需要以空间基础设施、计算机软硬件和网络通信平台为重要依托，以政策、法规、规范、标准、信息化机构以及安全体系为保障，以管线安全数据库为枢纽，对管线分布、巡检管理、管网运行、水力模型等资源进行统一的规划和管理，构建供排水智慧化管理业务体系，进一步提高水务智慧化管理水平。
关键词：智慧水务；信息化；标准体系
1智慧水务发展概况
目前，通常意义上的智慧水务是指基于城镇供排水设施数字化基础信息，通过数采仪、无线网络、水质水压表等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态，将基础信息与运行数据整合后形成“城市水务物联网”，将海量水务信息进行及时分析与处理，提供可视化展示或辅助决策建议，以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程，从而达到“智慧”的状态，为水务企业和管理部门实施管理提供支撑。
90年代以来，随着工业自动化水平提升，自动化仪器仪表应用在城镇供排水系统的泵站、阀门、药剂自动投加、工艺控制等过程中，并能够自动采集水质、水量、水压、流量等的检测结果，在很大程度上降低了供水系统运行过程中的人工操作工作量，工作效率得到显著提升。随着水务行业自动化水平不断提升，同时得力于网络技术的迅速普及，水务行业进入了数字化阶段，利用自动化仪器仪表、无线传感器和网络环境，构建了物联网的初步框架，并与水务企业、政府部门等的业务系统相结合，具备信息采集、存储、查询、反馈、预警等功能，能够在一定程度上指导供排水系统运行、调控和优化。
智慧水务发展借鉴了智慧城市采用的大数据、云计算、物联网、移动互联网等新一代信息技术，为供排水监控、水环境治理、防洪防涝、风险管控、信息公开等提供公共服务，实现信息化与专业化的充分结合，利用大数据技术为精准预测、自动调控、辅助决策提供支撑，以提升水务行业的整体效率和服务水平。截至2015年底，试点智慧城市在城镇节水和排水领域的建设进度超过了60%。
2智慧水务主要应用
2.1供水业务专属应用
供水调度方面：在对供水管网全面监管的基础上，借助供水管网水力数学模型对供水管网进行模拟分析，根据需求生成不同的结果报表，同时还可以生成不同结果类型所对应的结果图表，包括等压线图、等压面图等。对日常不同条件下泵站运行方案进行模拟，对日常的调度以及协调管理工作进行辅助，以此来对既有水泵运行情况分析，将泵站的运行效率提升；针对拟建泵站水泵组合方式做好模拟处理，获得良好的组合方案，对计划档案或者事故对于供水所产生的影响进行模拟，从而制定相应的应急预案。
漏损预警方面：通过供水运行监测传感器，结合水力模型，实现自来水管网的漏损监测和预警，为系统安全运行提供科学保障。通过水力数学模型计算，将传感器传回来的数据进行仿真分析，模拟管网系统的运行状况，掌握全区供水管网压力，不同等级用不同颜色表示，直观了解风险等级较高的管网区域，该区域就可能存在的爆管和漏损风险，及时给相关部门提供数据参考。
2.2排水业务专属应用
排污监管方面：实现排水管线（重点是污水管线）与河流水质的统一监管，特别是针对主要排污口、污水处理厂出水口、市区主要水域，通过水质的实时检测、实时报警，可以及时发现并处理偷排乱排的情况，从源头减少水污染事件的发生。
防排涝决策方面：传感监测设备和气象预报信息进行结合起来，对暴雨影响全区的积水情况进行合理分析，从而可以为排水官网清淤以及排涝调度等工作提供参数。采用这两种方式，建立专家库，以此可以对雨水泵站的调度目标可以实现：第一，采用历史事件专家调度信息，选取优秀以及通过验证的调度方案输入到专家库中；第二，采用模型模拟，对于预设降雨事件，实施对泵站的运行方式搭配以及选择，选取科学合理的水泵运行方法。
2.3通用业务应用
应急指挥方面：在充分利用和整合现有资源的基础上，打通应急信息链路，实现指挥中心、应急现场、各应急部门之间信息的互联互通，同时通过对风险隐患动态监控及预警，实现对风险隐患的事前有效防患及化解，并且通过对预案的结构化、数字化及流程化等规范化管理，实现突发事件快速响应。系统在多元化预警预测、可视化动态监测、智能化研判分析、结构化应急预案、高效化指挥调度、具体化灾后评估等方面优势突出，从而形成应对突发事件的指挥调度模式，全面提高城市应急管理水平和突发事件应对能力。
运维管理方面：面向管线运维工作具体内容，开展流程化的技术支持，对于运维计划、维保人员、维保记录等内容开展记录与管理。此外，不同于传统维保工作需要人员巡检发现问题，智慧化管理系统可以借助系统的隐患分析功能获取全市管线的隐患情况，从而使得维保工作更有重点，减少盲目性。同时，借助移动终端，针对管线维保工作提供技术支持，例如，某处阀门出现故障需要更换，维保人员在现场时可以借助移动终端查看该设施的详细信息和安装工艺流程。
巡检管理方面：通过移动端和PC端的交互，实现巡检员和管理员的即时通信。管线巡检工作不再需要完成全部巡检任务后才能上报发现的问题，而是可以随时发现随时上报。上报的信息也不再局限于文字报告，还可以加入语音、视频、图像等资料，使得管理员可以全方位把握事故现场情况。
3智慧水务信息化标准体系建设
3.1提升基础数据质量
在整合平台数据源的过程中可以发现，涉水业务的数据来源较多，包括人工录入、数采仪在线采集、数据库抽取、网络爬虫等，不同来源数据的采集规则和习惯不同导致表达形式各异，数据的整体融合度较差，长期运行积累了大量异构数据的整体价值难以体现。因此首先要解决源头的基础数据质量问题，通过制定智慧水务感知层的标准实现数据规范采集与有效整合。同时为了保证数据采集之后的传输质量，确保数据不失真，还需要制定传输层的行业标准，基于水质、水压在线监测装置等数据采集设备、传输网络及辅助设备等软硬件设备设施运行保障技术，提出通讯协议、网络架构、设备技术参数和性能要求、软件功能等方面要求，建立智慧水务系统网络运行环境、硬件环境和软件环境的通用技术规范，提高设备配置、数据采集和传输的规范性。
3.2强化信息安全防护
基于水务行业系统安全防护与敏感信息加密技术，提出系统的安全等级防护要求、物理安全、网络安全、主机安全、应用安全、数据备份与恢复以及管理要求，提高智慧水务系统的安全性。
3.3提高数据共享效率
基于基础信息数据获取、入库、数据库建设与维护等各环节的技术要求，为实现数据获取、入库检查、数据库建设与维护的各个环节的全面质量控制提供技术规范；根据不同平台信息交互机制与共享模式，进一步拓展数据来源，提高智慧水务内部、与外部其他智慧平台之间跨平台数据交换的规范性、安全性和广泛性。
3.4探索大数据应用模式
提高水务数据智慧化利用程度，开展大数据的存储管理、数据处理与输出、数据分析与监管对策响应方式等应用研究，提出利用大数据实现预警预报、辅助决策的技术路径。
结语
综上所述，在智慧水务建设过程中，要结合实际的情况，整体规划，按照分步骤原则实施，要和先进的物联网技术结合，构成健康、科学并且完善的智慧水务建设体系。
参考文献：
[1]鲁达明.智慧水务的实践分析和研究[J].黑龙江水利科技，2019，47（01）：35-36.
[2]田培杰.智慧水务及其实施路径研究[J].当代经济，2015（25）：96-98.
[3]田雨，蒋云钟，杨明祥.智慧水务建设的基础及发展战略研究[J].中国水利，2014（20）：14-17.