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水務3.0時代,如何通過數字化轉型助力供水智能化發展?

數字化浪潮推動了供水智能化管理水平的日益提升。8月25日,中環保水務投資有限公司(以下簡稱“中環水務”)副總經理楊劍在“2022年(第七屆)供水高峰論壇”上做了題為“數字化轉型助力供水智能化發展”的分享。

楊劍

水務數字化轉型勢在必行

楊劍首先介紹了中環水務的市政供水項目情況。中環水務在全國6個省市自治區,擁有8家供水項目公司,從事供水(制水)相關業務,總服務人口數千萬,供水管網長度6575公里,供水能力約600萬噸/日。蚌埠中環水務有限公司,2005年成立,日供水能力100萬噸,服務面積約103平方公里,服務人口約92.5 萬人。在蚌埠一市三縣擁有全資子公司2家,控股子公司3家;供水廠15 座、污水處理廠4座、再生水廠2座,總規模約200萬噸/日。

湘潭中環水務有限公司,2004年成立,日供水能力約50萬噸,服務面積約200平方公里,服務人口約百萬人。襄陽中環水務有限公司,2011 年成立,日供水能力95萬噸,服務面積 398平方公里,服務人口約141 萬人。

數字化轉型是供水行業發展的必然趨勢。黨的十九大報告提出,要全面建成社會主義現代化強國。到2035年,城鎮水務達到安全、便民、高效、綠色、經濟、智慧的目標?!皵底种袊苯ㄔO是大勢所趨,水務數字化轉型勢在必行。

楊劍指出,在“十四五”規劃中,國家對數字經濟、數字中國的建設也有明確的要求,水務行業需要借助數字化的轉型升級來提升自身的運維和管理能力,特別是相較于燃氣、電力等其他公共行業的數字化能力來講,還有很大的提升空間,需要借助數字化轉型實現行業的跨越式發展。

國內智慧水務發展階段及存在的問題

楊劍介紹,國內智慧水務行業的發展分為3個階段:一是以自動化控制為核心,著眼于無紙化辦公和生產效率提升的水務1.0時代;二是以企業信息化為核心,主要是數據資源管理、移動應用、算法應用方面突破的水務2.0時代;三是以云計算、大數據、物聯網、人工智能、綜合應用為主的水務3.0時代。目前大多數水務企業已經完成信息化建設,向系統和革新的智慧水務方向進行拓展。

國內智慧水務行業目前主要存在以下問題:首先,目前智慧水務發展過程中較關鍵的制約瓶頸是缺少一個規范的水務信息統一管理平臺;其次,一些子系統各自為政,信息孤島現象嚴重。絕大所屬企業的信息化建設只完成了傳統的業務流程管理,還遠沒有實現信息化帶動企業現代化的目的;第三,雖然建設了基礎數據庫、積累了大量數據,但是尚不注重數據的整理和挖掘,難以為管控決策有效利用。

中環水務的供水智能化技術創新實踐

楊劍介紹了中環水務在供水智能化技術方面上的創新實踐,主要包括水務生產運營信息系統、城市供水管網GIS的構建與漏損控制技術、水泵機組在線智能診斷系統三方面。

在水務生產運營信息系統上,中環水務一直秉承著頂層設計和底層設計“雙輪驅動”的建設理念,創新性地提出了“全需求、做減法”的信息化建設思路。全需求即全指標覆蓋,形成集團水務板塊的“標準字典”;建立個數有限的具有普適性、通用性的數據統計分析模型。做減法即結合實際業務和管理事項,刪減不必要指標,形成企業的個性化指標集合。

同時,中環水務提供了管理視圖的分析方法,明確項目組內各子團隊承擔的基本任務,根據組織特點和任務特點完善相關輔助要素,縱向銜接、橫向協調,達到既統一共性、又彰顯個性的、一體化的團隊管理系統。

為打破信息孤島,中環水務建立了統一的信息規劃,整合現有IT資源,采用標準化的業務系統技術標準,實現業務信息共享;搭建全面管理平臺,實現管理和業務的有機結合。

楊劍介紹,水務生產運營系統是中環水務2016年在集團公司的統籌下開始建設的,2018年完成了第一階段的工作,在這個階段主要挑選了一批比較有示范意義的原水項目、供水項目和污水項目,建設了高性能的工況數據采集器,將數據實時準確地上傳給系統,分門別類地按規則存儲在服務器內。針對不同的問題,進行抽絲剝繭地分析,找到關聯問題之間的關鍵數據,找到可以提升企業生產效率,優化企業KPI的關鍵因素,并以數據量化的形式反饋給一線的生產管理部門。

該項目一階段完成之后,效果明顯。中環水務在2018年獲得了工信部“2018大數據產業發展試點示范項目”。項目上線之后,根據統計,可以減少各單位90%以上的數據匯總展示及問題排查分析的時間;對一線生產單位,減少了10% 左右的生產運行成本。

在城市供水管網GIS的構建與漏損控制技術研究上,智慧水務在供水領域的價值體現主要有三方面。第一,通過水表的網格化,對管網問題的定位分析,及時找到漏損位置,降低漏損率;第二,通過自動抄表,減少人工抄表帶來的擾民等缺點,提升服務水平;第三,通過水質水壓的實時上傳、可視化的操控界面,提高企業的管理水平。對于一線企業來講,降低漏損是他們更為關注的,因為這直接影響到企業的經營成本。

2019年,中環水務開始進行城市供水管網GIS系統的研究,和業內企業、專家進行了很多次的交流。2012年,構建了基于管網GIS的管理數據庫與模型,做了一些示范試點項目。2013年,該系統在湘潭市開始實施,開展了覆蓋全市供水管網探測及水表普查和GIS軟件定制開發與工程調試。2014年,根據2013年的研究成果,開始編制管網地理信息系統管理制度,建立完成基于管網GIS的各種工作流程。2014年8月,湘潭市城市供水管網GIS系統正式上線運行。2015年,建立DMA分區管理模式。2018年,在湘潭市規劃了4個DMA分區,開展分區計量建設,降低管理漏損。2021年,在完成4個一級分區建設的基礎上,進一步規劃了24個二級分區;建立集抄漏控管理平臺實現漏損動態監測。

水泵機組在線智能診斷系統內嵌了OMAP的高性能開發平臺,嵌入了實時頻譜分析以及機械振動算法功能。系統具備健康分析、狀態分析、報警保護、故障診斷、趨勢與統計分析、基于狀態預測的設備維護決策支持六方面的功能。在這套系統的保駕護航下,水泵機組可以長時間、高效的穩定運行,降低了企業的運行和維護成本。以上是中環水務在自動化控制方面所做的工作。

楊劍表示,下一步,在“十四五”期間,中環水務會繼續加大智能化技術的研究和應用,在碳中和的背景下,更多關注供水企業生產過程中的節能降耗工作,希望能有和更多專家進行交流的機會,一起打造具有企業自身特色的節能低碳水廠。



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