智慧水务背景下的城市二次供水运营管理
摘要
本文探讨了智慧水务背景下城市二次供水运营管理中的应用，分析了当前二次供水管理存在的问题，并提出了相应的解决方案。文章指出，水质问题、管理难度大和技术问题是二次供水管理的主要问题。为了解决这些问题，文章提出了建立控制感知系统、共享系统、泵站运行监控、巡检维护监控、抢修应急指挥、公众服务平台以及加强二次供水设施的行业监管等措施。并强调智慧水务的应用能够有效提升城市二次供水的管理效率，实现社会效益和经济效益的双赢。
引言
智慧水务是指运用物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术，对水资源进行监测、传输、处理和分析，实现水资源管理的智能化、精准化和高效化管理目标。在智慧水务的背景下，城市二次供水运营管理正迎来一场深刻的变革。利用物联网、大数据、云计算等技术，二次供水系统实现了从源头到龙头的全流程监控与管理。
(图片来源：上海水务海洋）
水质监测设备实时采集数据，确保供水质量符合国家标准；智能控制系统根据用水需求自动调节泵房运行，提高能源利用效率。运营管理方面，智慧水务平台集成了设备管理、能耗分析、故障预警等功能，使得管理人员能够通过手机或电脑实时掌握供水系统的运行状态，及时响应各类事件。数据分析帮助预测用水趋势，为调度决策提供科学依据，减少了人力成本，提高了管理效率。此外，智慧水务还推动了二次供水设施的网络化、标准化改造，提升了设施的可靠性和耐用性。政府与企业的合作模式，为二次供水运营管理提供了多元化的资金来源，保障了系统的持续优化和升级。同时，通过公众信息平台，增强了用户对供水服务的满意度和服务透明度。
总之，智慧水务的应用使城市二次供水运营管理更加智能化、精细化，不仅提升了供水服务质量，也为城市的可持续发展贡献了力量。
一、城市二次供水
实现精细化智慧管理的问题
01、水质问题
从目前智慧水务背景下的二次供水实际情况来看，水质问题是其中最为主要的问题之一，水质问题主要表现在：二次供水设施由居民所在小区的物业公司进行维护和管理，但其中存在着管理限制问题、制度设计问题等。一旦水质出现问题，就会对居民身心健康和安全用水造成影响。
(图片来源：网络）
02、管理难度较大
由于城市二次供水系统的运营体系覆盖范围十分广泛，因此当前所掌握的管理资源与能力无法满足城市二次供水的具体要求。比如：小区物业公司在二次供水管理方面的技术与经验不足，聘请的二次供水系统维护人员能力欠缺，部分老旧小区的二次供水系统依然存在产权不明和消毒落实不到位的问题，很容易出现细菌滋生问题，影响二次供水的质量。
(图片来源：包图网）
03、技术难题
精细化智慧管理依赖于高精度的传感器、稳定的通信网络和高效的数据处理技术。在实际应用中，传感器可能存在精度不足、故障率高的问题，通信网络可能面临信号不稳定、数据传输延迟的困扰，数据处理技术可能难以应对海量数据的实时分析。这些技术问题直接影响到智慧管理系统的准确性和可靠性。
04、资金制约因素
智慧水务系统的建设和维护需要大量的资金支持。对于一些经济实力较弱的城市或区域，高昂的前期投入和运营成本可能会成为推进精细化智慧管理的重大障碍。此外，资金不足还可能导致设备更新换代不及时，影响系统的长期运行。
二、智慧水务背景下城市二次供水
主要智能化解决方案
在智慧水务的背景下，城市二次供水系统通过集成现代信息技术，实现了供水服务的自动化、智能化和网络化。以下是城市二次供水主要智能化解决方案：
（图片来源：上海市水务局）
01、智能监测与数据采集系统
城市二次供水的智能化首先体现在对水质、水量、压力等关键参数的实时监测与数据采集。
1.传感器部署：
在二次供水系统中安装水质传感器、流量传感器、压力传感器等，实时采集关键数据。这些传感器具有高精度、低功耗、抗干扰能力强等特点。
2.数据传输网络：
利用物联网技术，将传感器采集的数据通过无线或有线网络传输至监控中心。数据传输网络具有稳定、快速、安全的特点，确保数据的实时性和准确性。
02、远程控制与自动化调度系统
智能化调度系统能够实现对二次供水设施的远程控制和自动化运行。
1.SCADA系统：
监控与数据采集系统（SCADA）实现对供水设施的远程监控，包括水泵、阀门、水箱等。通过SCADA系统，管理人员可以实时了解设备运行状态，并进行远程操控。
2.泵房自动化：
采用变频调速技术，根据用水需求自动调节水泵的启停和转速，实现节能降耗。同时，泵房内设备实现联动控制，提高供水效率。
03、智能分析与决策支持系统
通过大数据分析和人工智能技术，为供水管理提供决策支持。
1.数据分析平台：
建立大数据分析平台，对海量供水数据进行挖掘，发现用水规律，为供水调度、设备维护等提供依据。
2.人工智能算法：
运用机器学习、深度学习等算法，预测用水需求，优化供水计划。同时，通过故障诊断和预测性维护，降低设备故障率。
04、系统集成与信息共享平台
构建统一的系统集成与信息共享平台，实现各子系统间的协同工作。
1.集成管理平台：
将SCADA、GIS、数字孪生等子系统整合到一个管理平台，实现数据共享、流程协同，提高管理效率。
2.云服务平台：
利用云计算技术，为供水企业提供数据存储、处理和分析服务，降低企业IT运维成本。
05、具体应用场景
1.实时水质监测：
通过在线水质监测设备，实时掌握水质状况，确保供水安全。
2.管网压力监测与控制：
安装压力传感器，实时监测管网压力，预防爆管等事故。同时，通过远程控制阀门，实现供水分区管理和紧急情况下的快速响应。
3.用水数据分析：
分析用水量数据，预测用水趋势，为供水计划提供依据。
4.故障预测与维护：
通过分析设备运行数据，预测潜在故障，提前进行维护，降低停水风险。
5.应急管理与预警：
建立预警系统，当监测到异常数据时，系统自动发出预警，通知管理人员。同时，制定应急预案，确保在紧急情况下迅速响应。
6.能源管理与节能：
通过能源监控系统，实时监控能源消耗，提出节能措施。结合智能节能控制，降低供水设施运行成本。
以下是基于智慧水务背景下
二次供水智能泵房改造案例分析：
案例背景：
苏州城区的二次供水74个、涉及5万用户，存在面临着设备老化、技术、管理不善等问题，导致水压不稳和水质污染，严重影响了居民的日常生活。为解决这些问题，苏州市自来水有限公司启动了二次供水智能化改造项目，将2011年7月前建成通水的居民小区二供泵房全面改造。
（图片来源：苏州水务集团）
建设功能:
1.泵房提标改造：
对老旧二次供水设施进行改造，更新泵房硬件设备，确保其满足信息化、智能化要求。
2.二供综合管理平台优化升级：
在原有监管平台基础上，整合物联网平台和移动应用平台，扩展功能至移动应用、智能报警、远程监控、驾驶舱概览、在线监测、自动化运行等。
智能化技术:
1.物联网技术：
通过安装传感器和控制器，实时传输泵房内的各种信息，实现无人值守、远程监测。
2.边缘计算：
用于物联采集，提高数据处理效率。
3.GIS空间地理数据管理：
用于优化供水管理。
4.移动应用平台：
使管理人员可以通过移动端实时监控泵房运行状态。
建设成效:
1.提升供水安全：
改造后的系统更好地保障了供水安全。
2.提高管理效率：
通过智能化管理平台，管理人员可以更有效地监控和运维泵房。
3.降低运维成本：
自动监测和预警系统减少了人工巡检和维护的需求。
4.改善用户体验：
稳定的水压和优质的供水服务提高了居民满意度。
（注：以上案例信息均来源于“净水技术”）
此项目被选为2021年国家住建部智慧水务典型案例，显示了其在智慧水务领域的创新和实践价值。苏州市自来水有限公司通过此项目，不仅解决了长期困扰居民的供水问题，还推动了二次供水系统从传统向智能化的转变，为其他城市提供了可供借鉴的经验。
智慧水务背景下的城市二次供水智能化解决方案，通过实时监测、远程控制、智能分析、系统集成等手段，实现了供水系统的自动化、智能化运行。这不仅提高了供水效率，降低了运营成本，还为广大居民提供了更加安全、便捷的供水服务。随着技术的不断进步，智慧水务将在城市二次供水领域发挥更大的作用，助力我国城市供水事业迈向更高水平。
三、智慧水务应用于
城市二次供水运营管理实践策略
（图片来源：智慧水务）
01、泵站运行监控
其主体是监控中心，其中所包含的水压、水量、水质以及电能消耗等相关数据都可以由监控中心上传到数据库，以此来对城市二次供水系统进行24小时的集中监管，从而确保数据可分析，提前预知可能发生的故障问题。与此同时，通过无线传输与光纤传输两种形式，能够将分散在各个点位的二次供水设施实时运行状态与相关数据上传到监控中心，实现数据永久保存，形成庞大的二次供水数据库。在应用大数据技术基础上，可以对不同区域下的供水特点进行分析，随后将相关数据上传到科研机构以及相关部门，以此来为城市规划与科技研发提供有力数据保障，进而推动智慧城市建设良好发展。
02、巡检维护监控
为了有效保障供水的安全性和稳定性，监控中心要成立专业能力较强的巡检维护团队，负责对子站进行巡查，以此来及时消除各种供水隐患。同时，监控中心要实现科学管理，利用先进的技术来降低成本，在运行维护过程中，将GPS定位系统作为调度指挥的重要工具。
另外，城市二次供水的专业企业也要对城市高层建筑以及二次供水相关设施进行网格化管理，根据不同的区域和街道来划分供水责任，每个小组都要有相应的负责区域，由每个小组组长负责对区域网格内的各项工作进行检查，一旦出现问题就要立刻与监控指挥中心展开合作。
03、抢修应急指挥
在城市智慧水务监控中心日常运作中，可以结合各种事件的突发性与重要性，来制定不同等级的应急抢险方案，定期组织应急演练，做到提前预知和防范，保证城市二次供水系统的安全性和稳定性。例如：在夏季暴雨季节与冬季寒潮时期，都要与气象部门保持合作，建 立起联动机制，在第一时间掌握城市降水和降温情况，强化监控职守，提前做好对抗寒潮与暴雨的准备，各个部门要保持统一指挥和高度戒备，提供24小时的高效便捷服务。通过任务分解、网络监控以及技防措施，来保证供水用水的安全稳定。
除此之外，还要将预警系统加入到救险指挥系统当中，在城市二次供水出现问题时，能够将这些信息快速上传到城市智慧水务监控中心，进而在第一时间能够派出抢修人员来修补，以此来保持城市二次供水系统的稳定性。
04、公众服务平台
针对城市二次供水服务专线， 在受理方式上需要进行不断创新， 将传统单一接听电话热线的方式转变为网页、微博以及微信等多样化的受理模式，实现24小时高效服务。热线服务平台主要负责的是二次供水设施报修、断水以及水质等供水问题咨询服务。在客服中心接收到处理事项时，根据报修内容来限定办结时间，针对已经结束的受理信息进行回访。
05、加强二次供水设施的行业监管
建设单位必须要对二次供水设施的设计、施工与验收环节进行监督，按照国家和省地方制定的相关标准来建设二次供水设施，尤其是要重点关注二次供水设备的在线监控等，以此来保证城市二次供水质量。除此之外，还要建立并完善供水建设与维护备案，做好供水系统消毒登记，将水质检测报告融入到城市二次供水信息系统当中，最终对二次供水设备实现智慧化管理。
06、建立水质检测体系
在城市二次供水过程中，水源通过各种不同的动力泵和管道输送来完成二次供水的效果。其中，在实际发展过程中，构建水质检测体系是城市二次供水发展中的主要优化措施。水质检测体系的成立需要始终遵循可行性、专业性以及有效性，二次供水水质监测体系的构建 需要从人员体系和技术体系两方面入手。其中，人员体系主要是由供水企业人员、物业管理人员以及业主三方构成，以此来提高相关检测工作的质量。此外，技术体系构建还要合理应用智能传感检测装置和水质管理体系，对实际水质问题进行综合评估和分析。
结束语
综上所述，作为城市供水中的一种重要形式，二次供水运营管理效率直接影响着社会经济发展。随着社会各界对城市二次供水运营关注程度不断加深，高效且统一的二次供水运营管理变得十分重要。智慧水务的兴起为二次供水高效、精细化运营提供了有力支持。因此， 相关建设人员必须要对智慧水务建设规划进行深度思考，以此来实现社会效益和经济效益双赢的目标。
