水处理

供水企业智慧水务建设 ——以邯郸为例

2020-02-19 12:36:02 净水技术 作者:陈艳丽

智慧水务是智慧城市建设的一部分。通过数采仪、通信网络、水质水压表等在线检测设备,实时感知城市供水系统的运行状态,采用可视化的方式形成“城市水务物联网”,并通过将海量水务信息进行及时分析与处理,做出相应的处理结果辅助决策建议,以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程,从而达到“智慧”的状态与水平。

01 PART

邯郸市自来水公司智慧水务建设情况

邯郸水司的信息化系统始建于2008年,目前已建成管网地理信息系统、调度辅助决策系统、用户调查管理系统、微门户系统等。

1.1 管网地理信息系统

管网地理信息系统(geographic information system,GIS),是在计算机硬、软件系统支持下,对有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的综合技术系统。由于主要应用于供水系统的输水管线和配水管网,也被称为“供水管网地理信息系统”或“供水管网GIS”。

GIS系统主要涉及各类输配水管线及附属供水设施的现场定位、关联结构确定、属性信息标识等,如图1所示。项目自2008年起步,采用软件平台和数据采集分别建设的模式,共测量供水管线600余km、标定点1.6万余个,收集整理工程图纸2 500余份,并将测量数据、地形、管线、设施等信息统一整合,录入系统。2010年系统进入实用阶段,经过大量基础性工作,GIS系统中已经存储了较为完整的供水管道数据。2013年出台了GIS数据修正奖励办法,进一步完善了系统数据。2019年公司在原有GIS系统基础上开发了管网综合业务智慧管理系统。对GIS平台进行优化,实现对管网GIS系统在性能、功能、美观、交互操作方面的全面优化升级。通过对业务应用体系的完善,增强对供水管网的运营和监管能力,实现供水管网智慧运作,提高供水管网管理与服务水平。同时,通过数据集成,深度挖掘数据价值,为自来水公司的日常管理与决策提供科学支撑。

1.jpg1.2 调度辅助决策系统

生产调度管理是企业生产管理的中心环节。为适应现代化管理和信息化技术的发展,2012年,公司开始研发供水生产调度辅助决策系统。通过边调试边运行,底层物联数据采集的及时性、准确性,网络通信的稳定性,软件各个模块的功能性等都已臻于完善。运用科学技术手段开发的生产调度辅助决策系统,结合公司实际生产情况,集自动化技术、优化调度技术、高速网络技术、系统仿真技术于一体,实现优化调度,使取水、制水、供水等自来水各个生产环节高度自动化,促进自来水行业的生产指挥自动化、供水调度科学化。2013年7月份,包括生产监控、管网监测、调度指令、应急预案、查询统计、成本分析、热线管理、运输管理等10大功能模块组成的系统正式运行,通过监控和调配水厂、泵站或流量压力控制点,逐步降低出厂压力,保证测压点和管网的平均压力合格率上升,确保爆管发生概率降低和漏水次数下降,并促使运行总能耗降低,减少设施及资源浪费,发挥全系统一张网的运行优势,提高突发事件的应急响应速度。

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1.3 用户调查管理系统

用户调查管理系统是配合公司规范上水市场管理而开发的软件系统,最初版本形成于2012年初,由于在使用过程中不断出现新问题,用户中心逐渐将系统在2013年和2014年进行2次升级,升级后的系统采用JAVA技术开发,支持多种数据库,无客户端,跨平台,可通过浏览器直接使用,能适用于各种网络条件,不需要额外投入网络硬件费用。适用于各接水相关部门开展分布式办公,并且具有较强的扩展性、兼容性和可移植性,便于未来进一步升级改进。开放的服务器端口为数据共享提供了便利,为以后融入运营平台提供了支持。该系统涉及用户发展中心、技术科、工程处、营业处、二次办、监理处6个部门,真正实现了对全市新改扩建项目的动态跟踪管理。系统功能分为:项目信息记录、项目管理、项目进度跟踪、决策方案支持、报表功能等,基本实现了项目信息共享,能够清晰记录各个部门相关事宜的办理进度,比较直观地显示了接水用户对公司相关政策规定的认知、认可、配合度,便于相互协调,也使整个上水工程“一站式”服务过程更加公开透明。

1.4 微门户

2018年初,邯郸市自来水公司企业微门户正式上线运行,它是继公司门户网站和热线电话之后,以微信为基础打造的全新手机端客服平台,是智慧水务的重要组成部分。公司通过全面升级原有微信公众号,与营业收费系统和热线服务系统实现了无缝对接,数据共享,将宣传报道、营销业务、热线服务等公共服务功能集成起来,开拓了全方位对外服务的新模式,成为供水服务工作的新亮点。

微门户系统分为用户的手机微信公众号应用端以及公司内部管理人员操作平台两部分。

用户的手机应用端界面分为三个版块。一是“我的用水”,包含用户绑定、水费查询和水费缴纳;二是“供水服务”,包含自报止码、诉求申报、水质报告、停水公告、营业网点;三是“用户互动”,包含用水科普、你问我答、供水业务、供水价格、公司简介。

管理人员操作平台分为微信公众服务、微信管理服务和微信商户服务三个子平台。其中:微信公众子平台用于推送图文消息、政策法规、对外宣传报道等;微信管理子平台用于关注和绑定用户的管理、停水通知的发布、漏水报修和投诉建议的接收、水质报告和用水常识的发布等;微信商户子平台用于查看水费交纳明细、账务处理、申请发票等。

微门户建设实现了“手机营业厅”的作用,是对传统营销模式的一种创新,用户通过手机足不出户就可随时随地享受自来水公司提供的多项服务,降低了工作人员的劳动强度,提高了工作效率。其优势主要体现在三个方面,一是用户可以更方便地通过手机查询到自己的用水量、水费等信息,并可直接缴费;二是账单推送功能,当水费产生后,系统可自动将水费账单推送给用户,免去了大量张贴水费通知单等基础工作,节省了人力成本;三是用户自助抄表,用户通过微门户的自报止码功能将自己的水表拍摄上传给自来水公司,工作人员审核确认后即可作为计费依据,既方便了用户,也减少了抄表员的工作量。

02 PART

智慧水务的实际应用

2.1 GIS在供水系统中的应用

2014年,在公司对全市供水区域内的消防井进行全面普查工作中,GIS系统发挥了重要作用。GIS在供水抢修中同样发挥着不可估量的价值。供水管网一旦发生爆管,只要连接网络,输入爆管所在路段信息,系统就会显示爆管的相关信息,技术人员可以快速计算出须关停的阀门信息,利用这些信息实现快速定位,给被掩埋的供水设施清理、维修和使用提供有力帮助。解决了以往靠工人们对管线的熟知度去寻找,或因为闸门被掩埋而难以找到的弊端。它不会因为地形变化或掩埋而丢失,可以把抢修工作停水区域面积缩短到最小,为制定合理的抢修方案提供科学依据。

2.2 调度系统在突发应急方面的应用

2.2.1 水污染事件

2013年年初,由于岳城水库上游的浊漳河水质受到污染,为确保出厂水水质,担负主城区50%以上供水任务的铁西水厂紧急关闭,改为全部由三堤水厂采用羊角铺地下水水源单独供水。在应急处置过程中,调度系统通过融合的管网测压系统和GIS系统,调度指挥了管网维护人员在铁西水厂关闭后迅速定位,合理调整管网阀门,实现了管网压力平衡。由于三堤水厂地处邯郸市区南部,通过调节南部和西部供水区域交界处的联络阀门,有效改变了管网原来的水流方向和管网压力分布,使三堤水厂向本应由铁西水厂承担的西北部地区的补水方案得以顺利实施,有效确保了市区西北部压力的均衡。同时,还提升了应急处置状况下,通过调节管网阀门实现水压调节的应急反应速度。期间,工作人员通过调度系统,逐步增加羊角铺水源地机泵运行数量,三堤水厂的供水量逐步达到主城区日常供应水平,实现了处理危机期间向主城区无缝隙供水的目标。

2.2.2 特大暴雨事件

2016年7月18日—20日,邯郸市主城区遭遇了近20年来最大一次强降雨,受岳城水库上游流域强降水影响,7月19日18时,岳城水库入库流量激增至5 200 m3/s,浊度由15 NTU激增至1 100 NTU,并随时可能进入城市供水管网。针对这一情况,公司迅速启动生产调度应急预案,按照预案模式果断下达指令启动水源切换工作,防止高浊原水进入水厂,并通过SCADA监测系统严密关注取水头部原水浊度指标,择机关闭岳城水源地取水闸门,同时指挥调度逐步加大南水北调水源取水量。调度系统实现了水压、水量从原水到管网末端水的全线监控,为科学调度提供准确的决策依据,实现了水源的及时切换,最终保障了全市市民的正常用水。

03 PART

结束语

国内水务行业在自动化与信息化方面的应用比较早起步,但相对于金融和通信等IT技术应用领先的行业来说仍然存在很大的差距。通过实践,总结智慧水务建设工作中,供水企业面临的主要问题。

(1)信息安全。需要不断编制和完善细化标准,规范健全信息安全管理措施和安全技术手段,实现信息安全可控、能控、在控。

(2)信息整合。建立统一的架构,将前期开发应用的软件中的“信息孤岛”打通、连接、整合,使供水企业的信息化变得更智慧,发挥对企业决策的作用。

(3)人员素质。着力提升人员素质,真正发挥人员对智慧水务体系转化为实际能力不可或缺的作用。


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