重慶市合川區自來水有限責任公司
摘要：隨著“互聯網+”時代的來臨，物聯網技術與水務管理相結合，“智慧水務”應運而生，成為許多國家完善水資源科學管理的有效載體。我國智慧水務的發展才剛剛起步，對智慧水務建設的基礎沒有形成共識。本文結合公司近年來對智慧水務的探索和建設的實際情況，探討智慧水務的應用。
關鍵詞：智慧水務；探索；自來水；互聯網+
前言
近幾年，智慧地球理念在世界范圍內悄然興起，許多發達國家積極開展智慧城市建設，將城市中的水、電、油、氣、交通等公共服務資源信息通過互聯網有機連接起來，智能化做出響應，更好地服務于市民，以及改善政府對交通、環境的管控。從智慧地球提出的智慧城市，其核心包括對現有互聯網技術、傳感器技術、智能信息處理等信息技術的高度集成，其大規模應用將成為未來新的經濟增長點之一，也有利于政府管理、企業運營、市民生活和工作。在智慧城市的框架下，智慧水務的概念也應運而生。
智慧水務，顧名思義是“智慧化解決方案”與“水務”的結合，即通過傳感器技術、互聯網、物聯網和云計算與水務信息系統的結合，構成全方位的智能水務管理系統。水務產業是指由原水、凈水、供水、售水、排水、污水處理、中水回用以及管網建設與維護、設備生產等一系列產業節點形成的產業鏈。由于水務行業的多元性，智慧水務的建設與服務對象并不只有供水企業，還包含排水企業、市政相關單位。
一、智慧水務建設現狀
（一）國外現狀
美國“智能水網”概念的提出始于2009年，由一個名為水創新聯盟的私人組織創建的基金會“智能水網倡議”率先提出。在“智能水網”概念的初始發展階段，其引領者群體主要是由包含IBM、西門子、蘇伊士等在內的一些涉水事務及信息化技術大型企業共同組成的。IBM公司將智能水網作為其“智慧地球”概念的重要組成部分，并為智能水網提出了三個關鍵詞：自動化、交互性、智能化。智能水網在美國的發展大致可以分為四個主要方向：一是基于先進的計量基礎設施建立水管理系統(AMI)；二是基于水資源管理設施和智能電網的優化能源使用方案；三是水質和水量的聯合檢測平臺；四是水資源高效管理系統的構建。在美國智能水網建設實踐案例中，基于國家層面的智能水網項目和基于州政府層面的蒸散發網絡項目是對智能水網建設思路的典型反映。
在日本，日立公司開發了“智能水系統”作為其“智能城市”領域的一個部分，該系統在常規的水處理和管理技術之上，借助日立的“信息、控制融合系統”，對自來水、污水、中水等各種水處理設施的運行數據進行一元化管理，從而改進城市整體的水循環經營效率。通過日立提供的監測終端和監控系統，水資源管理部門可以對供水廠、污水處理廠、工廠、水路管網等進行水量水質的實時最優調控，使得不同地點、不同時段和不同需求都成為供水量變化的因素。該系統不僅隨時反饋用水信息，更能預測用水趨勢，設計不同的用水方案，有效提高區域供水效率。
（二）國內現狀
在我國，智慧水務建設還處于實踐探索階段，各地都從自身水資源特點和時間需求出發，建設各具特色的智慧水務系統。
江蘇省借力物聯網技術建設了“藍藻湖泛智能監測及打撈車船實時調度物聯網系統”，結合物聯網技術應用，對太湖水環境治理、藍藻湖泛、藍藻打撈處置進行智能感知、調度和管理，建設了一體化的智慧水利物聯網綜合管理和服務平臺。
深圳水務按照服務“低碳水務、安全水務、民生水務、效益水務”建設的總要求，統籌規劃信息化建設，分別從信息采集、網絡建設、數據中心建設以及數據共享交換平臺建設出發，積極推動智慧水務發展。
上海“智慧水網”發展以及水務信息化建設提供社會化水務服務，依托智慧城市網絡基礎，推行跨行業集約整合、市區協同聯動、業務網上流轉，服務于行政執法規范化、行業監管精細化、評價決策智能化、應用服務便利化。
二、我國水司智慧化管理現狀及問題
目前，根據我國水司現有智慧水務基礎可以看出，基于信息化技術的“智慧化解決方案”在我國水司的應用主要有以下內容：SCADA系統，包含水量、水壓、水質和水位等數據；營業收費系統，包含用戶、用水類型、水費繳納等數據；GIS系統（地理信息系統），包含管道、閥門、流量計等資產空間數據；維修養護系統，包含管道巡檢、現場維修、泄漏修復、管道更換、工單派發等信息；客戶服務熱線系統，包含客戶投訴、報修、偷漏水舉報等數據。
雖然信息化技術在我國水司的應用已經日益廣泛，但仍存在一些問題。第一，規劃不到位，缺乏戰略性、整體性和前瞻性的IT規劃，“頭痛醫頭，腳痛醫腳”的現象比較突出；第二，信息孤島問題嚴重，在實踐中，硬件與配套軟件安裝的多，軟件應用間的交互很少，且對于軟件而言，定制開發多，靈活性、擴展性差，從而導致兩方面的不利后果：一是各系統之間的數據沒有交換，形成一個個的信息孤島，最終部分項目反成信息化包袱；二是信息數據繁雜，難以為管控決策有效利用；第三是服務溝通存在障礙，客戶服務與溝通渠道相對單一，服務比較被動。
三、基于GIS技術的智慧水務應用探討
智慧水務，從傳統上理解它應該包含了：物聯網、通信信息技術，把需要或者希望知道的信息通過一定的技術手段關聯起來，滿足整個水務行業信息化和智能化的要求。那么有一個關鍵的問題，如何把它們連接起來？GIS就是智慧水務的一個重要連接技術。
（一）GIS與智慧水務的關系
整個GIS系統所包含的內容有將空間數據進行存儲、顯示、分析和挖掘，包含硬件和軟件以及相關的配套設施。GIS主要解決如下問題：
1、位置：對于我們所關心的某個設備，在什么位置（位置可以是地名、路名、地理坐標等信息），有什么以及是如何到達的？
2、展示：所關心的數據是如何分布的？在什么地方？某個地方的空間實體的分布情況是怎么樣的？
3、條件：滿足所關心條件的實體或者信息有哪些？在哪里？
4、分析：通過基于模型的分析，結合空間數據可以推論得出某個地方具備某種條件將會發生什么？能夠為決策、管理做出幫助。
5、趨勢：結合數據和實驗，某個事件的發生及其隨時間的發展變化過程是怎么樣的？如何合理地分析和展示，滿足未來發展的需要？如管網的報廢及歷史管理。
（二）GIS技術的優勢
1、基于空間具體位置的關系，GIS技術是基于空間模型的表達，這樣更直觀、更真實、更容易接受。
2、GIS技術信息圖像化展示，通過視覺化的傳輸，遠遠好于傳統的方式，通過更直觀的方式，極大的提高了信息傳輸的效率。
國內技術發展的一個趨勢，從最早期的信息基礎建設，GIS經歷了一個怎么樣的過程？
（1）數據建庫，通過GIS工業的建設讓管網數據信息結合生產運輸、監控形成了一個數據庫，有組織地規劃和設計、統一管理基礎數據和專題數據；
（2）集成共享，如何將這些數據應用在生產管理中，例如管網的監管、檢漏中等；
（3）智慧應用，目前智慧水務的建設，包括如何進行監控、如何進行檢測以及它們之間的關系等。
（三）智慧水務建設
智慧水務它不會一蹴而就，它是一過個程。整個智慧水務建設分為3個步驟：
第一步：專業化，是數據整合和建庫的一個過程，建立供排水管網信息系統、營業系統、調度系統、管網建模；
第二步：信息化，也就是集成共享的過程，建立供排水運營綜合信息系統、共享機制、供水數據中心、供水信息服務平臺；
第三步：智慧應用，以更加精細和動態的方式管理供水運營、全生命周期管網設施管理、管網水力模型支持的智能調度、水質可視化監控預警、商業智能、城市供水信息門戶，建立一個智慧水務管理的大平臺。
（四）各系統的建立
1、運營門戶的建設：通過運營門戶的建設，來管理整個水務企業運營情況，能夠增進企業的合理決策，針對企業或者整個行業當時所面臨的問題，通過這些數據化的整合來形成一個網絡，來幫助分析問題以及提出解決方案。
2、管網系統的建立：
（1）管網信息管理：建立數據、數據整理、數據維護，通過這些數據化的管理，為后續的業務提供支持；
（2）管網的檢漏：現有設備結合互聯網建設，實時查看管網信息，同時可以通過后臺終端查看巡檢人員的位置等情況，給他們派發任務，對他們進行指揮，同時也實現任務的反饋和上報、通過實時的監控可以找出一些隱患點，防范于未然。
（3）管網的搶修：快速搶修，落實工作，讓現場人員進行現場的核對，現場人員完成后可以給出反饋，提高工作的效率。
3、數據系統的建立：通過整個智慧水務的建設，從業務數據到資產數據到管網數據，智慧水務的建設必須要用數據來滿足建設的要求，包括智慧水務的框架、智慧水務應用系統的建設，來滿足智慧水務的決策和要求。
（五）智慧水務建設的三大目標
1、運營信息的全面掌控，通過GIS的全面顯示，在一張圖上整體地掌控所關心的核心業務；
2、業務智能化，通過智慧水務平臺的建設來促進整個傳統業務管理模式的轉變，引進新的信息管理平臺；
3、運營智能化，通過前期的建設如何來滿足整個智慧水務的要求，這就要建設運營的智能化，幫助企業做出合理化的決策。
（六）智慧水務包含5個部分
1、信息集成：將所有業務信息和業務數據通過數據整合和集成來展現這個平臺（包括水質、工程等）；
2、數據監控：通過數據的實時監控，可以查看人員位置、人員服務等內容；
3、業務調度指揮：出現突發情況后，如何快速調度人員進行搶修；
4、運營分析：對關鍵的指標進行分析和挖掘，來輔助對整個運營情況的分析；
5、優化決策：通過這些業務數據、業務分析為整個決策提供依據。
結論
