隨著(zhù)“互聯(lián)網(wǎng)+”、物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的發(fā)展，現代化的服務(wù)管理逐漸滲透到水務(wù)行業(yè)，智能、自控感知等技術(shù)提升供水系統管理備受關(guān)注。校園智慧水務(wù)是利用信息化技術(shù)獲得、處理、反饋并公開(kāi)水務(wù)信息，進(jìn)而高效管理校園給水、直飲水、熱水、景觀(guān)用水和排水收集處理再利用，建成從“源頭到龍頭”供水全流程節約系統，是智慧校園的一部分。目前，全國高校智慧水務(wù)建設仍處于起步和發(fā)展階段。

一、供水現狀調研

（一） 存在問(wèn)題

為初步掌握全國高校供水現狀，分析存在問(wèn)題，針對性地提供解決方案，從2018年開(kāi)始，陸續調研多所院校供水整體情況，內容涵蓋水源、給水管網(wǎng)、二次供水、用水終端及信息化。調研發(fā)現的問(wèn)題如下：?

（1）安全問(wèn)題。首先，管件老化且鑄鐵管壁逐 年脆化形成大面積沙眼，導致管道存在不同程度腐 蝕漏損，進(jìn)而引起水質(zhì)二次污染。其次，供水設 備老舊，不定時(shí)出現故障。

（2）電耗水耗問(wèn)題。供水系統建設不重視節能減排，以至于設備運行產(chǎn)生諸多能耗問(wèn)題。例如：水泵水箱選型大，運轉過(guò)程電耗嚴重；個(gè)別院校管 路老化破損，跑、冒、滴、漏現象時(shí)有發(fā)生，水耗顯著(zhù)。

（3）運維管理問(wèn)題。傳統的校園水務(wù)運維主要依賴(lài)后勤人員巡檢。若泵房跨距大，各泵房間協(xié)調管理需要高校投入更多成本。此外，每臺供水設備 的信息化管理水平參差不齊，若想一個(gè)平臺自動(dòng)化管理所有設備，困難重重。

（二）成功案例

隨著(zhù)智慧城市和智慧水務(wù)技術(shù)的發(fā)展，部分高校逐漸嘗試在水務(wù)管理中應用新技術(shù)。例如：山西大學(xué)利用PLC和工控機組成的雙控制器維持系統的 持續運行，保證持續供水。二次供水水泵采用一對一變頻控制模式，水泵啟停壓力更加平穩；并且由于多個(gè)變頻器之間互為備用，使設備的故障率降低 了50%以上，配合電源管理模塊可實(shí)時(shí)采集每臺水泵的運行數據。此外，控制系統增加軟件自檢功能，這個(gè)功能可以排除肉眼難以發(fā)現的故障及潛在隱患，使系統的安全性得到提高。智慧水務(wù)能從多方面解決高校供水難題。目前多數成功案例僅完成了局部節能改造，高校利用智慧水務(wù)技術(shù)改造或新建二次供水系統，可以從以下幾方面深入實(shí)踐。

二、校園智慧水務(wù)應用思路

（一）提升水質(zhì)水量監測效果

完善水質(zhì)在線(xiàn)監控系統，加強監測市政供水水質(zhì)，同時(shí)加強監測校園二次供水泵房的水質(zhì)，重點(diǎn)監測龍頭水的水質(zhì)。與此同時(shí)，在線(xiàn)監測系統必須 全過(guò)程監測從市政供水到樓宇管道末端管網(wǎng)系統的 水壓水量，掌握校園用水特點(diǎn)，若發(fā)現用水量異常，需按照不同的統計周期，統計用水壓水量，數 據做同環(huán)、同比分析。

（二）二次供水泵房改造

將現狀二次供水泵房改造成標準化泵房或新建標準化泵房。建設項目包含終端監測（能耗、流量、液位、壓力等）、安防監測、部分設備更新。終端監測系統采集能耗、流量、液位、壓力等信息，并根據數據信息控制二次泵房水泵的開(kāi)啟與關(guān)閉，使其適應不同的運行環(huán)境?。運行過(guò)程中，安裝泵房安防監控系統，監控泵房環(huán)境和管理人員出入，當意外情況發(fā)生時(shí)，保證及時(shí)報警，提升泵房運行安全性。泵房采用精細化建模，通過(guò)三維平臺 的漫游功能和現場(chǎng)視頻監控設備，對泵房?jì)炔窟M(jìn)行多視角瀏覽。泵房管網(wǎng)采用不銹鋼管，延長(cháng)管道使用年限，確保無(wú)銹跡污染水質(zhì)。如管網(wǎng)系統前端采用無(wú)負壓供水，水泵一般選擇兩用一備，交替運轉。由于每個(gè)水泵損耗不同， 傳統方法很難在運行過(guò)程中合理控制水泵的輪換，但是智慧水務(wù)平臺能監測水泵實(shí)時(shí)工況點(diǎn)，完成合理輪換，使泵組配置更加合理，符合國家節能降耗的要求，保證二次供水方案更具有實(shí)踐指導價(jià)值。?

三、管網(wǎng)技術(shù)改造

（一）管網(wǎng)及水量漏損管理

按照數字工廠(chǎng)與數字城市要求，將管網(wǎng)施工圖和物探工程結合，摸清地下管線(xiàn)的位置和空間層次，對校園地下管網(wǎng)進(jìn)行三維建模，展現地下管線(xiàn)的埋深、走向、屬性、管徑、材質(zhì)、碰撞分析、管網(wǎng)間距、工井結構等信息，管網(wǎng)現狀一目了然。這項技術(shù)可以規避施工安裝造成的不合理，便于運行維護。通過(guò)計量裝置，對用水情況進(jìn)行精準計量，并結合水聽(tīng)器、壓力監測、噪聲監測等手段，科學(xué)分析確定管網(wǎng)漏損點(diǎn)。

（二）建筑內給水管道系統優(yōu)化

在供水立管頂端設置回流管路，形成建筑內部循環(huán)供水單元，縮短自來(lái)水的水力停留時(shí)間，保證及時(shí)更新供水。建筑內部循環(huán)供水單元戶(hù)內采用新型鏈狀、環(huán)狀配水方式，其配水管道鏈狀、環(huán)狀連接可以通過(guò)局部阻力損失較小的雙承彎閥件實(shí)現。末端配水管 布置成環(huán)狀時(shí)，任意一個(gè)用水設備投入使用，整個(gè)配水管網(wǎng)的水便開(kāi)始流動(dòng)，自來(lái)水在管道內的停留 時(shí)間就會(huì )縮短，其被污染的風(fēng)險可極大降低。?

四、搭建智慧水務(wù)平臺?

“智慧”是指信息技術(shù)人員建立的數據中心能對錯綜復雜的數據信息實(shí)時(shí)分析，迅速處理，從而得到解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的應用算法，并將其集成到共享軟件平臺，此過(guò)程相當于發(fā)揮“人腦”的作用，實(shí)現預警預測。智慧水務(wù)平臺采集數據，通過(guò)校園網(wǎng)或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )等云計算服務(wù)租賃，將信息上傳到云端的水系統大數據中心進(jìn)行數據加工處理、數據存儲和融合供給、數據應用，如此龐大的數據平臺可提供多種服務(wù)。

例如：基礎服務(wù)、公共基礎服務(wù)、 綜合監控服務(wù)、后臺管理服務(wù)、地理信息服務(wù)。應用領(lǐng)域涉及校園水系統總覽、業(yè)務(wù)展示、供水設備管理、水量管理、水質(zhì)監測、泵房管理、運維管 理、宣傳教育管理、飲用水管理。智慧水務(wù)平臺的搭建，需要完成基礎設施的系統化建設。比如：管網(wǎng)完成計量水量、三維建模、控制漏損；大用戶(hù)供水量采用無(wú)負壓供水調蓄水量；平臺的加壓供水設備利用箱式裝置、罐式裝置、智聯(lián)設備滿(mǎn)足二次供水壓力；安防管控建設標 準現代化泵房。將上述校園水務(wù)系統各方面數據集合在綜合管理平臺，智慧化響應并反饋信息到各終端，準確做出預判，完成自動(dòng)化處理。

智慧水務(wù)平臺一般由多個(gè)系統集成，常見(jiàn)的集成系統有以下幾種：

（1）平臺水質(zhì)監測系統。

平臺水質(zhì)監測系統數據分析過(guò)程較為復雜。第一步，監測員每天取水樣 測定化驗值，并由化驗班長(cháng)審核填報數值，化驗主管審批，并將最終數據放到數據庫。監測員登錄平臺，找到系統“水質(zhì)化驗”模塊，將數據庫信息歸 類(lèi)整理，作為進(jìn)水和出水水質(zhì)分析的標準和依據。第二步，平臺實(shí)時(shí)水質(zhì)監測，得到的數據與平臺數據庫對比分析，做出判斷結論。?

（2）設備運行維護系統。

后勤管理人員操作智慧水務(wù)平臺，找到“維護管理”模塊。第一步，管理設備臺賬、檔案、二維碼。第二步，設備和管網(wǎng) 出現故障，平臺接收信息，調派維修工搶修，之后需要專(zhuān)員逐條整理設備巡檢、定期保養記錄并提交平臺，平臺匯總設備運維數據，做出分析，方便今后更好優(yōu)化設備運維。?

（3）管網(wǎng)管理系統。

管網(wǎng)管理系統實(shí)時(shí)監測分析水流量、壓力、漏損，并對管線(xiàn)進(jìn)行高效科學(xué)化管理，實(shí)現狀態(tài)監控和數據分析。管網(wǎng)檢測人員進(jìn)入平臺的“管線(xiàn)檢測”模塊，查找管網(wǎng)數據及異常故障，以及該管網(wǎng)數據與數據庫信息比對呈現出的分析圖；同時(shí)管網(wǎng)管理系統，能整合處理數據，做出預測預判，與其他系統實(shí)現資源優(yōu)化共享。

五、結語(yǔ)

本文提出了水質(zhì)監控系統、校園二次供水泵房、管網(wǎng)及設備的節能節水智慧化改造。搭建的智慧水務(wù)平臺，可綜合管理校園加壓泵站—供水管網(wǎng)—二次供水—水龍頭等環(huán)節，實(shí)現所有業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)，完成學(xué)校從水源到水龍頭的全流程可視化管理。智慧水務(wù)平臺能調度供水并在線(xiàn)實(shí)時(shí)監測水質(zhì)，保障設備運維管理工作提質(zhì)增效，及時(shí)排除管網(wǎng)故障。智慧水務(wù)平臺根據需求可以將多系統集成運行，今后仍需要從生態(tài)、經(jīng)濟、社會(huì )效益、管理 提升多角度評價(jià)校園智慧水務(wù)的應用價(jià)值。