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摘要
本文探討了智慧水務背景下城市二次供水運營管理中的應用，分析了當前二次供水管理存在的問題，并提出了相應的解決方案。文章指出，水質問題、管理難度大和技術問題是二次供水管理的主要問題。為了解決這些問題，文章提出了建立控制感知系統、共享系統、泵站運行監控、巡檢維護監控、搶修應急指揮、公眾服務平臺以及加強二次供水設施的行業監管等措施。并強調智慧水務的應用能夠有效提升城市二次供水的管理效率，實現社會效益和經濟效益的雙贏。
智慧水務是指運用物聯網、大數據、云計算、人工智能等新一代信息技術，對水資源進行監測、傳輸、處理和分析，實現水資源管理的智能化、精準化和高效化管理目標。在智慧水務的背景下，城市二次供水運營管理正迎來一場深刻的變革。利用物聯網、大數據、云計算等技術，二次供水系統實現了從源頭到龍頭的全流程監控與管理。
(圖片來源：上海水務海洋）
水質監測設備實時采集數據，確保供水質量符合國家標準；智能控制系統根據用水需求自動調節泵房運行，提高能源利用效率。運營管理方面，智慧水務平臺集成了設備管理、能耗分析、故障預警等功能，使得管理人員能夠通過手機或電腦實時掌握供水系統的運行狀態，及時響應各類事件。數據分析幫助預測用水趨勢，為調度決策提供科學依據，減少了人力成本，提高了管理效率。此外，智慧水務還推動了二次供水設施的網絡化、標準化改造，提升了設施的可靠性和耐用性。政府與企業的合作模式，為二次供水運營管理提供了多元化的資金來源，保障了系統的持續優化和升級。同時，通過公眾信息平臺，增強了用戶對供水服務的滿意度和服務透明度。
總之，智慧水務的應用使城市二次供水運營管理更加智能化、精細化，不僅提升了供水服務質量，也為城市的可持續發展貢獻了力量。
01
水質問題
從目前智慧水務背景下的二次供水實際情況來看，水質問題是其中最為主要的問題之一，水質問題主要表現在：二次供水設施由居民所在小區的物業公司進行維護和管理，但其中存在著管理限制問題、制度設計問題等。一旦水質出現問題，就會對居民身心健康和安全用水造成影響。
(圖片來源：網絡）
02
管理難度較大
由于城市二次供水系統的運營體系覆蓋范圍十分廣泛，因此當前所掌握的管理資源與能力無法滿足城市二次供水的具體要求。比如：小區物業公司在二次供水管理方面的技術與經驗不足，聘請的二次供水系統維護人員能力欠缺，部分老舊小區的二次供水系統依然存在產權不明和消毒落實不到位的問題，很容易出現細菌滋生問題，影響二次供水的質量。
(圖片來源：包圖網）
03
技術難題
精細化智慧管理依賴于高精度的傳感器、穩定的通信網絡和高效的數據處理技術。在實際應用中，傳感器可能存在精度不足、故障率高的問題，通信網絡可能面臨信號不穩定、數據傳輸延遲的困擾，數據處理技術可能難以應對海量數據的實時分析。這些技術問題直接影響到智慧管理系統的準確性和可靠性。
04
資金制約因素
智慧水務系統的建設和維護需要大量的資金支持。對于一些經濟實力較弱的城市或區域，高昂的前期投入和運營成本可能會成為推進精細化智慧管理的重大障礙。此外，資金不足還可能導致設備更新換代不及時，影響系統的長期運行。
在智慧水務的背景下，城市二次供水系統通過集成現代信息技術，實現了供水服務的自動化、智能化和網絡化。以下是城市二次供水主要智能化解決方案：
（圖片來源：上海市水務局）
01
智能監測與數據采集系統
城市二次供水的智能化首先體現在對水質、水量、壓力等關鍵參數的實時監測與數據采集。
1.傳感器部署：
在二次供水系統中安裝水質傳感器、流量傳感器、壓力傳感器等，實時采集關鍵數據。這些傳感器具有高精度、低功耗、抗干擾能力強等特點。
2.數據傳輸網絡：
利用物聯網技術，將傳感器采集的數據通過無線或有線網絡傳輸至監控中心。數據傳輸網絡具有穩定、快速、安全的特點，確保數據的實時性和準確性。
02
遠程控制與自動化調度系統
智能化調度系統能夠實現對二次供水設施的遠程控制和自動化運行。
1.SCADA系統：
監控與數據采集系統（SCADA）實現對供水設施的遠程監控，包括水泵、閥門、水箱等。通過SCADA系統，管理人員可以實時了解設備運行狀態，并進行遠程操控。
2.泵房自動化：
采用變頻調速技術，根據用水需求自動調節水泵的啟停和轉速，實現節能降耗。同時，泵房內設備實現聯動控制，提高供水效率。
03
智能分析與決策支持系統
通過大數據分析和人工智能技術，為供水管理提供決策支持。
1.數據分析平臺：
建立大數據分析平臺，對海量供水數據進行挖掘，發現用水規律，為供水調度、設備維護等提供依據。
2.人工智能算法：
運用機器學習、深度學習等算法，預測用水需求，優化供水計劃。同時，通過故障診斷和預測性維護，降低設備故障率。
04
系統集成與信息共享平臺
構建統一的系統集成與信息共享平臺，實現各子系統間的協同工作。
1.集成管理平臺：
將SCADA、GIS、數字孿生等子系統整合到一個管理平臺，實現數據共享、流程協同，提高管理效率。
2.云服務平臺：
利用云計算技術，為供水企業提供數據存儲、處理和分析服務，降低企業IT運維成本。
05
具體應用場景
1.實時水質監測：
通過在線水質監測設備，實時掌握水質狀況，確保供水安全。
2.管網壓力監測與控制：
安裝壓力傳感器，實時監測管網壓力，預防爆管等事故。同時，通過遠程控制閥門，實現供水分區管理和緊急情況下的快速響應。
3.用水數據分析：
分析用水量數據，預測用水趨勢，為供水計劃提供依據。
4.故障預測與維護：
通過分析設備運行數據，預測潛在故障，提前進行維護，降低停水風險。
5.應急管理與預警：
建立預警系統，當監測到異常數據時，系統自動發出預警，通知管理人員。同時，制定應急預案，確保在緊急情況下迅速響應。
6.能源管理與節能：
通過能源監控系統，實時監控能源消耗，提出節能措施。結合智能節能控制，降低供水設施運行成本。
以下是基于智慧水務背景下
二次供水智能泵房改造案例分析：
案例背景：
蘇州城區的二次供水74個、涉及5萬用戶，存在面臨著設備老化、技術、管理不善等問題，導致水壓不穩和水質污染，嚴重影響了居民的日常生活。為解決這些問題，蘇州市自來水有限公司啟動了二次供水智能化改造項目，將2011年7月前建成通水的居民小區二供泵房全面改造。
（圖片來源：蘇州水務集團）
建設功能:
1.泵房提標改造：
對老舊二次供水設施進行改造，更新泵房硬件設備，確保其滿足信息化、智能化要求。
2.二供綜合管理平臺優化升級：
在原有監管平臺基礎上，整合物聯網平臺和移動應用平臺，擴展功能至移動應用、智能報警、遠程監控、駕駛艙概覽、在線監測、自動化運行等。
智能化技術:
1.物聯網技術：
通過安裝傳感器和控制器，實時傳輸泵房內的各種信息，實現無人值守、遠程監測。
2.邊緣計算：
用于物聯采集，提高數據處理效率。
3.GIS空間地理數據管理：
用于優化供水管理。
4.移動應用平臺：
使管理人員可以通過移動端實時監控泵房運行狀態。
建設成效:
1.提升供水安全：
改造后的系統更好地保障了供水安全。
2.提高管理效率：
通過智能化管理平臺，管理人員可以更有效地監控和運維泵房。
3.降低運維成本：
自動監測和預警系統減少了人工巡檢和維護的需求。
4.改善用戶體驗：
穩定的水壓和優質的供水服務提高了居民滿意度。
（注：以上案例信息均來源于“凈水技術”）
此項目被選為2021年國家住建部智慧水務典型案例，顯示了其在智慧水務領域的創新和實踐價值。蘇州市自來水有限公司通過此項目，不僅解決了長期困擾居民的供水問題，還推動了二次供水系統從傳統向智能化的轉變，為其他城市提供了可供借鑒的經驗。
智慧水務背景下的城市二次供水智能化解決方案，通過實時監測、遠程控制、智能分析、系統集成等手段，實現了供水系統的自動化、智能化運行。這不僅提高了供水效率，降低了運營成本，還為廣大居民提供了更加安全、便捷的供水服務。隨著技術的不斷進步，智慧水務將在城市二次供水領域發揮更大的作用，助力我國城市供水事業邁向更高水平。
（圖片來源：智慧水務）
01
泵站運行監控
其主體是監控中心，其中所包含的水壓、水量、水質以及電能消耗等相關數據都可以由監控中心上傳到數據庫，以此來對城市二次供水系統進行24小時的集中監管，從而確保數據可分析，提前預知可能發生的故障問題。與此同時，通過無線傳輸與光纖傳輸兩種形式，能夠將分散在各個點位的二次供水設施實時運行狀態與相關數據上傳到監控中心，實現數據永久保存，形成龐大的二次供水數據庫。在應用大數據技術基礎上，可以對不同區域下的供水特點進行分析，隨后將相關數據上傳到科研機構以及相關部門，以此來為城市規劃與科技研發提供有力數據保障，進而推動智慧城市建設良好發展。
02
巡檢維護監控
為了有效保障供水的安全性和穩定性，監控中心要成立專業能力較強的巡檢維護團隊，負責對子站進行巡查，以此來及時消除各種供水隱患。同時，監控中心要實現科學管理，利用先進的技術來降低成本，在運行維護過程中，將GPS定位系統作為調度指揮的重要工具。
另外，城市二次供水的專業企業也要對城市高層建筑以及二次供水相關設施進行網格化管理，根據不同的區域和街道來劃分供水責任，每個小組都要有相應的負責區域，由每個小組組長負責對區域網格內的各項工作進行檢查，一旦出現問題就要立刻與監控指揮中心展開合作。
03
搶修應急指揮
在城市智慧水務監控中心日常運作中，可以結合各種事件的突發性與重要性，來制定不同等級的應急搶險方案，定期組織應急演練，做到提前預知和防范，保證城市二次供水系統的安全性和穩定性。例如：在夏季暴雨季節與冬季寒潮時期，都要與氣象部門保持合作，建 立起聯動機制，在第一時間掌握城市降水和降溫情況，強化監控職守，提前做好對抗寒潮與暴雨的準備，各個部門要保持統一指揮和高度戒備，提供24小時的高效便捷服務。通過任務分解、網絡監控以及技防措施，來保證供水用水的安全穩定。
除此之外，還要將預警系統加入到救險指揮系統當中，在城市二次供水出現問題時，能夠將這些信息快速上傳到城市智慧水務監控中心，進而在第一時間能夠派出搶修人員來修補，以此來保持城市二次供水系統的穩定性。
04
公眾服務平臺
針對城市二次供水服務專線， 在受理方式上需要進行不斷創新， 將傳統單一接聽電話熱線的方式轉變為網頁、微博以及微信等多樣化的受理模式，實現24小時高效服務。熱線服務平臺主要負責的是二次供水設施報修、斷水以及水質等供水問題咨詢服務。在客服中心接收到處理事項時，根據報修內容來限定辦結時間，針對已經結束的受理信息進行回訪。
05
加強二次供水設施的行業監管
建設單位必須要對二次供水設施的設計、施工與驗收環節進行監督，按照國家和省地方制定的相關標準來建設二次供水設施，尤其是要重點關注二次供水設備的在線監控等，以此來保證城市二次供水質量。除此之外，還要建立并完善供水建設與維護備案，做好供水系統消毒登記，將水質檢測報告融入到城市二次供水信息系統當中，最終對二次供水設備實現智慧化管理。
06
建立水質檢測體系
在城市二次供水過程中，水源通過各種不同的動力泵和管道輸送來完成二次供水的效果。其中，在實際發展過程中，構建水質檢測體系是城市二次供水發展中的主要優化措施。水質檢測體系的成立需要始終遵循可行性、專業性以及有效性，二次供水水質監測體系的構建 需要從人員體系和技術體系兩方面入手。其中，人員體系主要是由供水企業人員、物業管理人員以及業主三方構成，以此來提高相關檢測工作的質量。此外，技術體系構建還要合理應用智能傳感檢測裝置和水質管理體系，對實際水質問題進行綜合評估和分析。
綜上所述，作為城市供水中的一種重要形式，二次供水運營管理效率直接影響著社會經濟發展。隨著社會各界對城市二次供水運營關注程度不斷加深，高效且統一的二次供水運營管理變得十分重要。智慧水務的興起為二次供水高效、精細化運營提供了有力支持。因此， 相關建設人員必須要對智慧水務建設規劃進行深度思考，以此來實現社會效益和經濟效益雙贏的目標。
