李阳
新疆昌源水务准东供水有限公司
摘要：智慧水务系统是当前我国城市供水管理的一个主要发展方向，智慧水务为供水渗漏检测、维修、供水服务等工作提供了有力的依据。文章通过对城市智慧水务作用进行分析，探讨智慧水务系统在城市供水管理中的应用。
关键词：智慧水务；水务系统；城市供水；供水管理
引言
近年来,在智慧水务快速发展的背景下,管网漏损控制技术的发展也得到了大力推动.具体表现在数据和算法两方面:供水管网计量、监测体系的不断完善,产生了越来越大量、越来越精细的供水管网运行数据;人工智能技术的高速发展,则形成了许多可用于供水管网的数据分析方法,并逐步应用于供水行业中。
1城市智慧水务的作用
城市智慧水务是指通过信息技术为城市的水务管理提供信息化、智慧化支撑,通过构建全方位的城市智能水务管理系统,利用计算机模型和智能控制模型,形成“水务物联网”,对城市供水、内涝风险进行测控,根据数据推算、预测城市供排水情况,并提供一定的处理意见供管理者参考的智能化水务。该系统通常包括感知层、传输层、数据层、业务层和智能分析层,涉及计算机、物联网、物理学、水利学等多个学科的理论和技术。城市智慧水务系统对于解决城市水务问题具有重要意义。首先,该系统能够通过水动力模型、内涝模型和活性污泥模型,起到城市内涝预警和调剂功能,能够有效避免城市受到内涝灾害的影响。其次,该系统能够通过多个子系统,包括定位、跟踪、监控、预测系统,对城市供排水情况进行感知,帮助水务管理人员做出正确的水务工作决策,实现更科学的水务管理。
2城市发展下智慧水务现状分析
目前，国内城市智慧水务的技术发展应用并不乐观，其中很重要的一个原因为智慧感知技术的欠缺。在城市内河湖水污染治理中，对水质信息的监测还存在很大的问题：第一，监测手段有一定的滞后性，不能完全在线、动态监测间隔时间长，在发生水污染事件时无法实现第一时间预警；多个参数同时监测时，存在传感器检测精度有限和检测管路二次污染问题，特别是检测滞后问题，若在污染彻底爆发时才得到最终数据，则整个过程也就失去了预防监测的意义。第二，由于监测站成本较高，监测点严重不足，无法对河湖水质实现全方位的监测，就不可能做到将污染控制在最小范围。对此，当前国内相关领域已经实现了多种不同的智慧实时监测系统，但仍存在以下问题：第一，对于水质的测量指标较少，未做到多参数精准监测，无法准确评价河道水质；第二，现有智慧监测系统均是基于成本较高的监测站，监测范围有限，无法覆盖几千米甚至几十千米的河道等更大区域，就无法做到对河湖全方位的水质监测；第三，当监测站长时间连续监测时，每天近几十万条水质数据的存储会使系统的数据库运行逐渐变得缓慢，系统的查询、展示功能变得卡顿、迟缓，智慧决策、智慧闭环的实现就更加不可能。
3智慧水务系统在城市供水管理中的具体应用
3.1构建水务大数据中心
通过构建集基础地理数据、监测数据、业务数据于一体的水务大数据中心,建立一套统一的数据标准和管理标准,形成规范化的数据结构与服务接口,一方面便于标准数据的高效采集与利用,另一方面便于多系统之间的数据融合与共享。通过开放的数据标准和接口,对各业务板块的功能和数据进行统一封装,便于其他系统与之进行交换、共享,消除供水企业内部的“数据孤岛”。
3.2数据质量控制与漏损管理系统
远传流量计与智能水表的广泛应用,产生了大量的、精细的用水数据,可大幅提高管网漏损分析结果的可靠性与控制方案的科学性，但要特别注意的是,这些远传数据在采集、传输的过程中仍有可能因设备、信号的原因导致错误数据的产生,这些错误数据若得不到及时筛除、修复,而被直接用于漏损分析,则可能导致错误的分析结果,得出不合理的漏损控制方案。大量的水量数据构成了海量数据,这些数据对传统数据处理和分析模式提出了挑战,导致供水单位对数据价值的挖掘不够充分.而大数据技术的发展,则为这一问题的解决提供了可能。管网漏损控制措施的实施需要投入较高的成本,为了提高效率和投资有效性,需要对管网漏损控制方案进行优化,其中两个典型的应用是管网更新周期的优化和管网压力调控的优化。上述对数据本身与漏损管理系统的相关研究工作,为漏损控制技术更有效的实施提供了坚实的保障.
3.3排水调度和管理功能。
试点区域内包括了源头的海绵措施、末端以调蓄为主的海绵措施、排水管道系统和泵站系统，整个区域是联动、协同和互补的关系。由于该区域既存在旧标准的排水系统，也存在新标准的排水系统，为了更好地发挥新标准排水系统的潜力，协调并分担旧标准排水系统的负担，从而更经济合理地提高整个区域的抗洪能力，该平台发挥协调能力，通过监测不同区域的降雨、管道流量、积水程度、泵站设备运行工况以及不同段落河道液位等，综合分析调度泵站、调蓄池等排水手段，进而宏观调控区域排水方案，有时甚至可以通过事前模拟做好预案，实现有的放矢地调度排水。同时，该平台还可发布各种预警信息，以便于调度决策。
3.4制定科学合理的评价指标体系
城市的智慧水务系统是否真正“智慧”,要从实践和数据中得到答案。城市水务管理人员应当根据城市的实际情况,制定科学合理的智慧水务评价指标体系,针对城市水务的管理情况,以产业、经济、网络基础设施与支持保障三个方面作为智慧水务建设的评价指标,以实际的管理成效评价系统的性能,更好地制订计划和调整管理方案。对于一些有效的管理措施,可在全国推广,积极调整系统的建设方向,为城市的供排水工作做出贡献。
3.5做好维护、维修和巡查管理，打造智慧水务平台建设
通过设备信息采集和统计模块，该平台既可以采集设备状态，接收设备报警、预警信息，也可以通过地理信息系统定位不健康的设备，并应用设备管理模块实现有的放矢地设备检修。例如，在维护截留井截污挂篮时，可通过监测截留井液位并与区域其他截留井液位、区域降水、积水情况进行对比，综合分析堵塞挂篮所在的位置区域，以便于及时清理污物，避免了大面积无目的的人工排查。对水泵电流、温度、运行时间的监测，可以有效预测水泵的健康程度，及时维修亚健康水泵，避免降雨时出现坏泵。维护人员可携带手持终端，与中心平台交互查询必要的维护信息，还可通过扫描二维码了解设备信息，中心平台也可据此监管维护人员的维护情况、巡检路线、巡检时间等信息。其次，该平台的应急功能包括防汛物资管理、防汛组织管理、防汛值班管理、排水紧急事件处理及应急预案管理。该平台可根据各种应急工况和仿真模拟情况制定相应的应急预案，既方便了调度指挥，也可根据水情、雨情进行应急演练，提高抗灾能力。另外，该平台可根据安全等级和信息级别，及时把各个类别的信息向管理部门、社会公众进行发布和交互，及时响应相关部门的指令，动态优化平台的运行。
结语
综上所述，城市水务作为最主要的城市公共基础设施之一,需要不断提高其管理水平。智慧水务是水务发展的产物,对于城市的发展也具有重要作用,不仅能够满足城市居民的生活需要,还能有效减少城市内涝灾害,在日后还需要重视智慧水务的应用，切实提高城市供水管理水平，促进城市供水系统智能化发展。
参考文献
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