水務(wù)3.0時(shí)代,如何通過(guò)數字化轉型助力供水智能化發(fā)展?
數字化浪潮推動(dòng)了供水智能化管理水平的日益提升。8月25日,中環(huán)保水務(wù)投資有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中環(huán)水務(wù)”)副總經(jīng)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(fā)展”的分享。
楊劍
水務(wù)數字化轉型勢在必行
楊劍首先介紹了中環(huán)水務(wù)的市政供水項目情況。中環(huán)水務(wù)在全國6個(gè)省市自治區,擁有8家供水項目公司,從事供水(制水)相關(guān)業(yè)務(wù),總服務(wù)人口數千萬(wàn),供水管網(wǎng)長(cháng)度6575公里,供水能力約600萬(wàn)噸/日。蚌埠中環(huán)水務(wù)有限公司,2005年成立,日供水能力100萬(wàn)噸,服務(wù)面積約103平方公里,服務(wù)人口約92.5 萬(wàn)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(chǎng)15 座、污水處理廠(chǎng)4座、再生水廠(chǎng)2座,總規模約200萬(wàn)噸/日。
湘潭中環(huán)水務(wù)有限公司,2004年成立,日供水能力約50萬(wàn)噸,服務(wù)面積約200平方公里,服務(wù)人口約百萬(wàn)人。襄陽(yáng)中環(huán)水務(wù)有限公司,2011 年成立,日供水能力95萬(wàn)噸,服務(wù)面積 398平方公里,服務(wù)人口約141 萬(wàn)人。
數字化轉型是供水行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。黨的十九大報告提出,要全面建成社會(huì )主義現代化強國。到2035年,城鎮水務(wù)達到安全、便民、高效、綠色、經(jīng)濟、智慧的目標?!皵底种袊苯ㄔO是大勢所趨,水務(wù)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(jīng)濟、數字中國的建設也有明確的要求,水務(wù)行業(yè)需要借助數字化的轉型升級來(lái)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(yè)的數字化能力來(lái)講,還有很大的提升空間,需要借助數字化轉型實(shí)現行業(yè)的跨越式發(fā)展。
國內智慧水務(wù)發(fā)展階段及存在的問(wèn)題
楊劍介紹,國內智慧水務(wù)行業(yè)的發(fā)展分為3個(gè)階段:一是以自動(dòng)化控制為核心,著(zhù)眼于無(wú)紙化辦公和生產(chǎn)效率提升的水務(wù)1.0時(shí)代;二是以企業(yè)信息化為核心,主要是數據資源管理、移動(dòng)應用、算法應用方面突破的水務(wù)2.0時(shí)代;三是以云計算、大數據、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、綜合應用為主的水務(wù)3.0時(shí)代。目前大多數水務(wù)企業(yè)已經(jīng)完成信息化建設,向系統和革新的智慧水務(wù)方向進(jìn)行拓展。
國內智慧水務(wù)行業(yè)目前主要存在以下問(wèn)題:首先,目前智慧水務(wù)發(fā)展過(guò)程中較關(guān)鍵的制約瓶頸是缺少一個(gè)規范的水務(wù)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(yè)的信息化建設只完成了傳統的業(yè)務(wù)流程管理,還遠沒(méi)有實(shí)現信息化帶動(dòng)企業(yè)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(huán)水務(wù)的供水智能化技術(shù)創(chuàng )新實(shí)踐
楊劍介紹了中環(huán)水務(wù)在供水智能化技術(shù)方面上的創(chuàng )新實(shí)踐,主要包括水務(wù)生產(chǎn)運營(yíng)信息系統、城市供水管網(wǎng)GIS的構建與漏損控制技術(shù)、水泵機組在線(xiàn)智能診斷系統三方面。
在水務(wù)生產(chǎn)運營(yíng)信息系統上,中環(huán)水務(wù)一直秉承著(zhù)頂層設計和底層設計“雙輪驅動(dòng)”的建設理念,創(chuàng )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(wù)板塊的“標準字典”;建立個(gè)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(shí)際業(yè)務(wù)和管理事項,刪減不必要指標,形成企業(yè)的個(gè)性化指標集合。
同時(shí),中環(huán)水務(wù)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(wù),根據組織特點(diǎn)和任務(wù)特點(diǎn)完善相關(guān)輔助要素,縱向銜接、橫向協(xié)調,達到既統一共性、又彰顯個(gè)性的、一體化的團隊管理系統。
為打破信息孤島,中環(huán)水務(wù)建立了統一的信息規劃,整合現有IT資源,采用標準化的業(yè)務(wù)系統技術(shù)標準,實(shí)現業(yè)務(wù)信息共享;搭建全面管理平臺,實(shí)現管理和業(yè)務(wù)的有機結合。
楊劍介紹,水務(wù)生產(chǎn)運營(yíng)系統是中環(huán)水務(wù)2016年在集團公司的統籌下開(kāi)始建設的,2018年完成了第一階段的工作,在這個(gè)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(shí)時(shí)準確地上傳給系統,分門(mén)別類(lèi)地按規則存儲在服務(wù)器內。針對不同的問(wèn)題,進(jìn)行抽絲剝繭地分析,找到關(guān)聯(lián)問(wèn)題之間的關(guān)鍵數據,找到可以提升企業(yè)生產(chǎn)效率,優(yōu)化企業(yè)KPI的關(guān)鍵因素,并以數據量化的形式反饋給一線(xiàn)的生產(chǎn)管理部門(mén)。
該項目一階段完成之后,效果明顯。中環(huán)水務(wù)在2018年獲得了工信部“2018大數據產(chǎn)業(yè)發(fā)展試點(diǎn)示范項目”。項目上線(xiàn)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(wèn)題排查分析的時(shí)間;對一線(xiàn)生產(chǎn)單位,減少了10% 左右的生產(chǎn)運行成本。
在城市供水管網(wǎng)GIS的構建與漏損控制技術(shù)研究上,智慧水務(wù)在供水領(lǐng)域的價(jià)值體現主要有三方面。第一,通過(guò)水表的網(wǎng)格化,對管網(wǎng)問(wèn)題的定位分析,及時(shí)找到漏損位置,降低漏損率;第二,通過(guò)自動(dòng)抄表,減少人工抄表帶來(lái)的擾民等缺點(diǎn),提升服務(wù)水平;第三,通過(guò)水質(zhì)水壓的實(shí)時(shí)上傳、可視化的操控界面,提高企業(yè)的管理水平。對于一線(xiàn)企業(yè)來(lái)講,降低漏損是他們更為關(guān)注的,因為這直接影響到企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本。
2019年,中環(huán)水務(wù)開(kāi)始進(jìn)行城市供水管網(wǎng)GIS系統的研究,和業(yè)內企業(yè)、專(zhuān)家進(jìn)行了很多次的交流。2012年,構建了基于管網(wǎng)GIS的管理數據庫與模型,做了一些示范試點(diǎn)項目。2013年,該系統在湘潭市開(kāi)始實(shí)施,開(kāi)展了覆蓋全市供水管網(wǎng)探測及水表普查和GIS軟件定制開(kāi)發(fā)與工程調試。2014年,根據2013年的研究成果,開(kāi)始編制管網(wǎng)地理信息系統管理制度,建立完成基于管網(wǎng)GIS的各種工作流程。2014年8月,湘潭市城市供水管網(wǎng)GIS系統正式上線(xiàn)運行。2015年,建立DMA分區管理模式。2018年,在湘潭市規劃了4個(gè)DMA分區,開(kāi)展分區計量建設,降低管理漏損。2021年,在完成4個(gè)一級分區建設的基礎上,進(jìn)一步規劃了24個(gè)二級分區;建立集抄漏控管理平臺實(shí)現漏損動(dòng)態(tài)監測。
水泵機組在線(xiàn)智能診斷系統內嵌了OMAP的高性能開(kāi)發(fā)平臺,嵌入了實(shí)時(shí)頻譜分析以及機械振動(dòng)算法功能。系統具備健康分析、狀態(tài)分析、報警保護、故障診斷、趨勢與統計分析、基于狀態(tài)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(cháng)時(shí)間、高效的穩定運行,降低了企業(yè)的運行和維護成本。以上是中環(huán)水務(wù)在自動(dòng)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(huán)水務(wù)會(huì )繼續加大智能化技術(shù)的研究和應用,在碳中和的背景下,更多關(guān)注供水企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的節能降耗工作,希望能有和更多專(zhuān)家進(jìn)行交流的機會(huì ),一起打造具有企業(yè)自身特色的節能低碳水廠(chǎng)。