构建“智慧供水”，由“水安全”向“水幸福”提升

唐勇

（广州京维智能科技有限公司，广东广州　510635）

构建“智慧供水”，由“水安全”向“水幸福”提升

唐勇

（广州京维智能科技有限公司，广东广州510635）

云计算、大数据和移动办公等新技术应用为供水企业带来了时代的变革机遇。落实“智慧供水”信息化战略目标，进而有力推动企业发展战略的顺利实施。从时代背景、技术变革对供水企业带来的机遇与挑战展开，论述了“智慧供水”的概念、技术路线、应用体系、实施原则和效益分析，对“智慧供水”整体架构和解决方案进行了阐述。

智慧供水；地理信息系统；数据采集与监视控制；科学调度；大数据智能分析决策支持

0前言

如何由“水安全”向“水幸福”提升，是供水行业向“智慧供水”自动化、信息化、智能化、移动化更高层次应用的必然趋势。以云计算、大数据和移动办公等先进技术为手段，融合行业先进的管理模式，以提高绩效和决策支持水平为目标的“智慧供水”平台的建设，成为供水企业信息化升级的必由之路。

1概述

“智慧供水”以供水服务标准化、调度智能化、管理精细化、办公移动化为建设目标，实现对供水设施全面的、动态化管理，实时监控管网关键点，自动预警，辅助爆管事故处理。充分利用网络、物联网技术和信息资源，进行服务效能整合与升级，加强资源整合与共享，实现节能减排，提高资产运维管理效率。

“智慧供水”的价值内涵是控制漏耗、提升管理、减低成本。“智慧供水”对政府、社会和用户的价值在于，它将最大程度上帮助供水企业进行资产建库，便于供水企业的营运管理，便于供水企业的办公服务和对外公众服务，提高企业透明度，让公众信息对称，使社会和谐，人民生活更幸福。

1.1时代背景

据中国产业调研网发布的《2015年版中国智慧水务市场现状调研与发展趋势分析报告》显示，水务市场将产生5万亿增额，未来5年、10年中国水务市场将呈现出空前绝后的火爆格局。城市缺水问题日益加重、水环境日趋恶化、管网漏损现象严重，“多龙管水”的分割管理体制、城市水资源浪费与短缺现象并存、供排水设施建设投资不足、合理的城市水价体系没有形成、城市水务管理信息化技术落后等问题造成城市供水安全可靠性低。

自《水污染防治行动计划》（简称“水十条”）发布后，以改善水环境质量为核心的水污染防治行动正密锣紧鼓地进行。供水现状和水务管理中存在的问题，要通过“智慧供水”的建设来解决。

目前，我国城市供水企业面临着诸多机遇和挑战。例如，国家政府越来越重视水问题；供水企业越来越多面临市场竞争；资源日益紧缺；水资源用户的维权意识逐渐成熟，供水企业的服务质量急需提升。我国供水企业目前最需要重视“智慧供水”的大数据集成分析和挖掘应用，“智慧水务”、“智慧供水”建设成为重中之重的工作。

1.2技术变革

在大数据时代，数据已经成为企业的重要资产，甚至是核心资产，数据资产及数据专业处理能力将成为供水企业的核心竞争力。未来供水企业的核心竞争力是通过水务物联网获取水网数据，以云计算和大数据分析提供长期决策支持和增值服务，应用移动终端的便捷性，加快数据和业务信息的流转，从而提高企业的科技储备和市场战略决策能力。

从新技术的发展来看，“智慧供水”已经成为供水行业管理的发展方向。不过，尽管“智慧供水”的建设收益前景可观，其发展还需要克服许多具体障碍。建设过程中存在“一蹴而就”和“保持观望”两种极端观念，公共数据资源如何有序开放和共享，监管部门之间的协调等问题，也需要进一步研究解决。由“水安全”向“水幸福”提升，是供水行业向“智慧供水”自动化、信息化更高层次应用的必然趋势。

2　　技术路线

2.1建设目标

“智慧供水”目标是安全、低耗、优质供水,符合国家十三五的总体战略，符合国家住建部对城市供水企业现代化建设和科技进步发展规划要求。

“智慧供水”的合理性和实时性直接关系到供水系统服务质量和管理的经济效益与社会效益，应用信息化技术手段建立以大数据智能分析决策支持系统（BI）为核心的“智慧供水”是供水企业长期追求的目标。为了建立一个科学的“智慧供水”系统，需要进行大量的基础性工作，如建立供水管网地理信息系统（GIS）、管网水力水质模型系统、供水远程数据采集与监控系统（SCADA）。在这些基础之上建立“智慧供水”具有十分重要的科学意义和经济价值。建立 “智慧供水”大数据智能分析决策支持系统，使已经建立的信息系统成为一个有机的整体，发挥其保障和提高供水服务质量、应对供水紧急事件、降低供水成本的作用，能提高供水企业的管理效益，降低企业运营成本和生产成本，最终提高供水企业的经济效益和社会效益。

2.2实施步骤

“智慧供水”建设按照“重点建设、深化应用、管理创新”三大步骤有序开展，打造全面感知、广泛协同、智能决策、敏捷服务的“智慧供水”大数据智能分析决策支持系统。

未来3-5年将是供水企业跨越式发展的重要时机，是供水企业实现由“水安全”向“水幸福”的转型升级的关键时期。落实企业发展战略，提升企业一体化管控、精细化、智能化管理能力，是全面实现信息化战略的必然选择。

2.3体系构成

建设“智慧供水”，实现由“水安全”向“水幸福”提升，通过应用体系、技术体系、信息体系、标准体系、信息安全体系、IT治理体系六大系统建设，落实信息化战略目标，通过信息化实现对企业业务的有效支撑，进而有力推动企业发展战略的顺利实施。

“智慧供水”平台提供净水厂至用水户之间各个环节子系统支持，如水厂生产综合管理系统、社区二次供水及分级水质监控系统、供水远程数据采集与监控系统、供水管网信息管理系统、管网水力模型系统、分区漏损控制系统（DMA）、供水科学调度系统、门户网站与办公自动化系统、管理信息系统（MIS）、安防和视频监控系统、大数据智能分析决策支持系统等。

信息集成平台建设可分为3个层次的集成应用，分别为：界面集成、应用集成、数据集成。

3　　应用体系的建设

为落实供水企业发展战略要求，全力推进业务与经营的全面建设，促进企业核心业务的全面发展，建设全面支撑企业发展战略的“智慧供水”应用体系。“智慧供水”应用体系将构建一体化经营和管控平台，实现业务的协同化、管理的高效化以及决策的智能化。

“智慧供水”应用体系涵盖了企业的生产链、建设链、价值链、服务链、管控链的所有环节，并分为智慧生产、智慧建设、智慧经营、智慧服务和智慧管控等五大信息平台。（见图1）

图1“智慧供水”应用体系架构图

3.1智慧生产

基于供水企业业务现状和发展趋势以及信息化建设需求，供水企业智慧生产信息平台建设是围绕供水生产管理的要求进行相关应用系统建设，在供水企业发展战略规划指导下，以确保节能降耗，确保生产安全、优质供水。

建设整合和统一的生产调度系统，融合现有的SCADA系统、GIS、科学调度系统、二次供水监控系统等，建设成网络化、集成化、智能化、移动化的生产调度系统。建设水力水质模型系统，使其更好地应用到指导生产运行和调度，对水质实时、动态的监控。建设大数据智能分析决策支持系统，建立生产相关数据的主题库，整理并存储生产各环节数据，包括原水数据、水厂生产工艺数据、管网数据、水质数据等，在此基础之上，做出生产方面的分析与决策的支撑。

3.2智慧建设

“智慧建设”的管理平台，是服务于水厂、管道等在建及已竣工工程的管理工作，能够实现工程项目项目全过程的管理与管控，使得与工程建设相关的各个部分之间的信息传达保持畅通，使互动与协作更为畅顺。

3.3智慧经营

供水管网地理信息系统是集输入、编辑、管理于一体的综合管理系统。该系统能快速提供准确的供水管网信息。具有管网数据与图形数据管理、数据快速查询与统计、事故紧急处理、模拟分析等功能。借助供水管网地理信息系统，能够直观查清供水管网现状，实现供水管网总体监控，提高供水管网的管理效率、质量和水平。它将作为供水企业的最为重要的基础服务平台，为管网管理业务、管网运行监控、工程项目管理、水力水质模型系统等业务提供地形图和管网信息服务。

3.4智慧服务

建设智慧供水服务信息平台，加强对于供水服务业务的管理，持续提升服务水平，提供给市民更为优质的供水服务，在兼顾经济效益的同时，为企业赢得良好的社会效益。

完善供水服务体系，满足社会用水新需求。完善客户服务系统和“一站式”对外服务系统，进一步转变服务理念，丰富对外服务工作手段和方式（如用微信等移动互动的方式），提升对外服务水平，提高工作效率，充分利用信息技术更好地服务于客户。同时，建立社会监督评价体系，完善制度，满足社会用水新需求。

3.5智慧管控

建设智慧管控平台，加强对于供水办公自动化等业务系统的管理，实现企业内资源有效配置，强化经营管理，充分利用现有的资源，提高经济效益，高效确保企业运营可持续发展。

建立大数据智能分析决策支持系统，旨在对供水企业整体战略从上到下层层分解，贯穿生产、客服、管网、综合财务、二级企业等诸多环节，设立标杆，落实计划执行，时刻跟踪决策效果，实现经营活动数字化、绩效指标可视化，保障供水企业战略目标得以实现。

4　　实施原则

供水管网地理信息系统是供水企业科学管理的基础，水力水质模型系统是供水企业科学管理的核心，大数据智能分析决策支持是供水企业科学运行的利器。

“智慧供水”的建设是一个长期的过程，应分阶段逐步推进。智慧供水建设需要企业管理水平与之相适应，也将有力促进企业管理水平的提高。

构建“智慧供水”系统平台，应贯彻“整体规划、分步实施”的思想。整体规划在规划设计系统平台时要站在顶层设计的层面上，从企业战略管理的角度出发，充分考虑到各个子系统数据间的共享、交换和有机结合，使各个部门之间的业务流转和衔接更为动态流畅。要成功地开发水力水质模型、科学调度、大数据智能分析决策支持等系统，必须遵循“整体规划、分步实施”的原则。

5　　效益分析

5.1社会效益

保障供水安全，是城市供水必须实现的基本目标，对于维护稳定和构建和谐社会具有重要意义。

提高供水水质，对于人民群众的生活质量和促进城市经济社会的全面发展具有重要作用。

目前部分水源还存在一定程度的污染情况。针对这些问题，需要采取相应措施，进一步提高城乡供水水质，并使城乡供水满足经济发展和人民生活水平提高的需要，确保城乡居民时刻都能用上优质的生活饮用水，构建“水幸福”的美好愿景。

5.2经济效益

“智慧供水”的建设能够极大提升供水企业的服务质量、企业形象，同时也提高了管理部门的办事效率和业务部门的工作效率，降低经营管理成本，加快企业的反应速度，为城乡基础设施的建设添砖加瓦，更有利于促进城乡经济的发展，有利于创建良好的投资环境。通过技术进步，加强管理，减少冗员和提高生产效率，进一步降低能耗、漏耗和药耗，节省运行成本。供水企业须通过资源整合、科学调度、自动化、信息化，以及设备优化来实现控制企业成本，提高管理效率、劳动效率和设备效率的目的。

6结语

未来3-5年将是供水企业跨越式发展的重要机遇期，也是实现由“水安全”向“水幸福”的转型升级的关键时期。云计算、大数据和移动办公等新技术应用为供水企业带来了时代的变革机遇。建设 “智慧供水”，提升大数据智能分析决策支持水平，成为供水企业信息化升级的必由之路。提升企业一体化管控、精细化管理能力，全面构建“智慧供水”，由“水安全”向“水幸福”转化是供水企业实现战略目标的必然选择。

［1］城市供水行业2010年技术进步发展规划和2020年远景目标［Z］.中华人民共和国建设部，城建（2005）179号文，2005.

［2］边际.智慧水务之城镇供水管理信息系统的构建［C］.中国城镇供水排水协会设备材料工作委员会2015年工作会议暨智慧水务的建设与运营设备技术研讨会资料汇编，2015：1-10.

［3］潘慧.率先实施大数据战略，加速奔向“智慧广东”［J］.广东科技，2015，24（11）：9-12.

唐勇（1965-），男，高级工程师，硕士，研究方向为智慧水务建设、水务大数据智能分析。