智慧水务的应用

1.2.9.1　成都智慧水务

智慧成都的核心建设点之一就是建设智慧水务，利用水务物联网技术更加高效地管理城市水资源。

水是人类生活的源泉。而随着城市的发展，水污染问题也越来越严重，水资源监管和治理成为城市发展的一大困扰，水质监控不及时、水灾预警不及时更是直接关系到民生问题。而智慧水务的发展则能非常及时、准确地解决问题。

围绕水务三大任务（防汛抗旱、水资源调度和水环境治理），新津县在全省第一个探索建立了“水务物联网”系统，截至目前已投资518万元完成一期8个监测站点建设，实现水资源、水环境、水安全的系统化管理，初步形成了新津县智能化水务信息系统。该县还将尽快启动新津县水资源监测管理系统二期工程项目，进一步整合资源，实现信息共享，形成集水质监测、防洪抗旱和城市管理的综合指挥平台，为经济社会持续发展提供信息化服务。

美丽的南河边，郁郁葱葱的树木掩映着一个不起眼的铁箱子。打开箱门，溶解氧（dissolved oxygen，DO）、化学需氧量（chemical oxygen demand，COD）、生化需氧量（biochemical oxygen demand，BOD）……各种数据在仪表盘上显示。监测仪一头有一根管道连接到河流中，依靠信息传感器和自动监测设备，便可实现数据自动、快速生成，这里面涵盖了河水水量、水流速度、水温以及8个水质指标，自动监测仪15min就会刷新一次，最新、最全的即时数据都能即时掌握。

打开物联网数据分析处理系统软件，金马河、西河、南河、杨柳河、羊马河这流过新津的5条主要河流上，密密麻麻地排列着29个监测点。再进一步点开监测点的图标，横断面水位、流量、流速、压力、水质等实时数据一应俱全，安装在河流上的红外摄像头更是让各监测点现场的水位、水流情况变得一目了然。在监控人员的演示中，镜头跟随鼠标不断转动，观者得以从不同角度看到监测点的详细情况。

通过水务物联网系统和数据分析处理软件，新津县在饮水安全监测、水文监测及预警、污水处理排放、地下水监测、防汛抗旱、山洪灾害监测及预警、水资源信息等多方面实现了平台整合。负责系统技术支持的某公司总经理说，就运用物联网技术而言，这套系统已经达到国际领先水平，下一步会在全市推广应用，进一步扩大覆盖面，并力争将这一产业市场扩大到全国范围。

1.2.9.2　深圳智慧水务

信息化建设是促进和带动水务现代化、提升水务行业社会管理和公共服务能力、保障水务可持续发展的必然选择。

在信息采集方面，深圳市已建成雨量站63个，水文站32个；建成供水水质在线监测站点99个，可监控全市主要供水主干管的pH值、压力、浊度及总氯；建成10座污水厂水质在线监测站点23个，整合政府投资和社会建造-运营-移交（build-operate-transfer，BOT）模式新建的8座污水处理厂、1个再生水厂的17个水质在线监测站数据，将全市污水处理厂的水质数据（COD、氨氮、总磷等）纳入统一监管；建成视频监视点118个，并通过共享市交通部门的视频资源，可对全市中型水库、重点海堤、特区内主要河道和城区易涝易浸点进行实时监控。在网络建设方面，通过省水利专网、市政务内外网形成了连通省、市、区，包括省水利厅、市应急指挥中心、市气象局、各区水务局和三防办及大部分局属单位的网络系统，并在2012年重点加强与局属单位的网络互联及省水利政务外网的拓展工作。2012年已完成市大鹏水源工程管理处、市北部水源工程管理处、市西丽水库管理处等7家局属事业单位的内网接入工作，正在开展将各区三防部门接入省水利专网的建设工作。在数据中心建设方面，已建成了水雨情、水资源、气象、基础工情、供水水质、污水水质、水土保持、政务信息和视频资源为一体的水务基础数据库，实现水务数据资源“一数据一源”；建成数据共享及交换平台，对内完成与局属单位间的水雨情数据、水质数据和视频资源的共享与交换；对外实现了市气象局的雨情数据交换，与省水利厅、市应急指挥中心视频资源的共享，并利用深圳市统一建设的信息资源交换平台，实现了与市监察局、市行政服务大厅、市府办公厅间的行政审批、信息公开数据的共享与交换。

1.2.9.3　珠海智慧水务

珠海水务集团有限公司成立于2009年6月，是一家国有独资企业。珠海水务集团前身为珠海市供水总公司。作为珠海市市政公用行业的龙头企业，珠海水务集团全面承担起全市供水、污水处理、涉水基础设施项目及固废处理项目的投融资、建设及运营责任，其主营业务涉及原水供应、自来水生产及输配、水务投资及运营、水务设施设计及建设、污水收集处理及排放、城市垃圾无害化收集及处理六大领域。

1）珠海水务集团信息化水平

2007年蒋继申、周立尤等编写了《给水企业信息化水平的评价指标和方法》，提出了25部分共95个评价点，每个评价点又包括评价内容、评分标准和评分方法三项实施细则，其中有67项量化的技术指标。它的实质内容是信息化系统的“考核指标+实施细则”。只要严格遵循该实施方法，都会得到相同的结果。

为实现企业发展战略，珠海水务集团认识到信息化对企业战略支撑的重要性，2010年委托北京赛迪顾问做集团的信息化规划。

赛迪顾问采用信息化现状评估“五级评估模型”对企业的信息化水平进行评估，该评估方法包含业务支持、技术架构、IT管理与运营、应用绩效、可持续发展五项指标，每项指标又划分为五级，通过专家评分，最后得出企业的信息化现状水平。

根据赛迪顾问的“五级评估模型”，珠海水务集团的信息化综合能力评级处于评估模型的第二级，即基本级，其中技术架构能力相对较高，而业务支持能力与管理运营能力低于基本级。

2）珠海水务集团信息化发展的目标

从现实的企业现状开始，通过3～5年的信息化建设，构建高效、适用的水务集团型企业信息化支持体系，实现企业信息一体化。这都暗合了智慧水务的体系，具体包括实现企业资源数字化、生产运营协同化、管理决策科学化、基础设施稳健化。

珠海水务集团信息化的主要任务是建立起“三大平台、三大体系”。其中三大平台包括业务应用平台、企业信息集成平台、信息基础设施平台；三大体系包括信息安全体系、IT治理体系和标准规范体系。

3）智慧水务的信息化建设成果

通过几年的信息化建设，公司主要业务已实现数字化管理，集团公司能够实现对下属分子公司的纵向管控，各主要业务之间将实现横向的业务协同和信息共享。公司决策层、业务管理层以及业务执行层通过信息化的建设和应用，获得有力支持。

珠海水务集团有限公司高层重视信息化发展，通过3年的建设，取得了明显的效果：

在基础架构方面实现覆盖全集团的城域网、建立了同城异地灾备数据中心机房，通过虚拟化技术建立了企业云，为全集团用户提供计算和存储能力。

在应用方面整合应用、建设了企业门户，通过权限管理，用户实现单点登录，可以在有权限的各个系统中无缝切换，保证工作流的顺畅；建设局部一体化项目，整合涉及人、财、物资的应用系统，打通壁垒、实现数据资源的整合、实现全集团的实时管控。

在物联网层通过863项目的建设，使SCADA系统更为强健，除了实时监控全市的管网压力、流量和水泵的开停状况，还能在第一时间得到江河水库、各取水口的水质、水位情况，包括卤化物含量、有毒污染物是否超标等，用以指导科学调度、保障全市安全用水。

对照智慧水务的评价模型，珠海水务集团在智慧装备方面持续投入、取得了显著效果，推动了智慧管理能力的提升，最后反映出智慧服务的效果，近年来供水服务满意度持续上升就是很好的例证。

1.2.9.4　国外智慧水务的建设成果

IBM公司在2008年提出“智慧地球”的理念之后在智慧水资源管理方面也做出了深入的探索并不断寻求解决方案。IBM的智慧水资源管理分为利用、预测、协调三个步骤，第一步是利用水资源运营数据，为水资源管理提供深入分析，并提高日常运营管理能力；第二步是预测潜在的水资源问题及长期水资源需求；第三步是协调保障水资源健康运营，促进水资源的合理及可持续利用。在哥伦比亚，为了更好地利用人力资源并延长现有设备使用寿命，IBM公司为哥伦比亚水务局创建了一套系统，通过数据分析实现预先维护和优化流程，以延长设备使用时间，使得水务局能够前瞻性地管理水务基础架构，变被动响应为主动预测，并实现预先解决。

在美国加利福尼亚州的索诺玛地区，因葡萄种植业对水的大量需求造成了用水高峰期水资源紧张和水位波动，且用水高峰期需要管理水库水位以维持生态环境。用水高峰对地下水的开采可能会导致海水倒灌从而影响水质，用水波动导致不必要的水资源浪费，这种水资源的供需矛盾导致了政府和供应商之间的问题。为此，IBM公司开发了智慧水资源管理系统，具有多组织数据共享，以可视化方式统一展示管网、事件和预警信息，可视化的管网和设备（如采水水箱、水井、增压水站、水塔等）以及信息发布等功能，从而实现了实时采集、及时发现问题、梳理管网顺序、优化调度以及跨部门的共享和促进协同。IBM智慧水资源管理系统如图1-7所示。

图1-7　IBM智慧水资源管理系统

在日本，日立公司开发了“智能水系统”作为其“智能城市”领域的一部分，该系统在常规的水处理和管理技术之上，借助日立的“信息及控制融合系统”对自来水、污水、中水等各种水处理设施的运行数据进行一元化管理，从而改进城市整体的水循环经营效率。通过日立提供的监测终端和监控系统，水资源管理部门可以对供水厂、污水处理厂、工厂、水路管网等进行水量水质的实时最优调控，使得不同地点、不同时段和不同需求都成为供水量变化的因素。该系统不仅随时反馈用水信息，更能预测用水趋势，设计不同的用水方案，有效提高区域供水效率。日本日立智能水系统如图1-8所示。

韩国建设技术研究院（Korea-Information and Communication Technology，KICT）专家也正在致力于推进区域化的智能水网建设。他们认为智能水网是面向未来的水资源管理技术，通过最新信息技术和通信技术与现有水资源管理进行融合能够提高水资源生产、供给和管理效率，从而解决水资源区域不平衡的问题。其研究主要包括以下四方面：通过建立先进的水资源管理信息平台系统和水资源管理设施的传感器网络来收集管理信息，推动水资源信息管理发展；建立可替代性的水资源利用和交易系统，促进水资源高效生产和配置；将电网和智能水网连接起来以节约水资源生产过程中的能量消耗，提高水资源管理系统的效率；利用先进测量基础设施搭建智能水账单系统，防止水渗漏。

图1-8　日本日立智能水系统