重庆市合川区自来水有限责任公司
摘要：随着“互联网+”时代的来临，物联网技术与水务管理相结合，“智慧水务”应运而生，成为许多国家完善水资源科学管理的有效载体。我国智慧水务的发展才刚刚起步，对智慧水务建设的基础没有形成共识。本文结合公司近年来对智慧水务的探索和建设的实际情况，探讨智慧水务的应用。
关键词：智慧水务；探索；自来水；互联网+
前言
近几年，智慧地球理念在世界范围内悄然兴起，许多发达国家积极开展智慧城市建设，将城市中的水、电、油、气、交通等公共服务资源信息通过互联网有机连接起来，智能化做出响应，更好地服务于市民，以及改善政府对交通、环境的管控。从智慧地球提出的智慧城市，其核心包括对现有互联网技术、传感器技术、智能信息处理等信息技术的高度集成，其大规模应用将成为未来新的经济增长点之一，也有利于政府管理、企业运营、市民生活和工作。在智慧城市的框架下，智慧水务的概念也应运而生。
智慧水务，顾名思义是“智慧化解决方案”与“水务”的结合，即通过传感器技术、互联网、物联网和云计算与水务信息系统的结合，构成全方位的智能水务管理系统。水务产业是指由原水、净水、供水、售水、排水、污水处理、中水回用以及管网建设与维护、设备生产等一系列产业节点形成的产业链。由于水务行业的多元性，智慧水务的建设与服务对象并不只有供水企业，还包含排水企业、市政相关单位。
一、智慧水务建设现状
（一）国外现状
美国“智能水网”概念的提出始于2009年，由一个名为水创新联盟的私人组织创建的基金会“智能水网倡议”率先提出。在“智能水网”概念的初始发展阶段，其引领者群体主要是由包含IBM、西门子、苏伊士等在内的一些涉水事务及信息化技术大型企业共同组成的。IBM公司将智能水网作为其“智慧地球”概念的重要组成部分，并为智能水网提出了三个关键词：自动化、交互性、智能化。智能水网在美国的发展大致可以分为四个主要方向：一是基于先进的计量基础设施建立水管理系统(AMI)；二是基于水资源管理设施和智能电网的优化能源使用方案；三是水质和水量的联合检测平台；四是水资源高效管理系统的构建。在美国智能水网建设实践案例中，基于国家层面的智能水网项目和基于州政府层面的蒸散发网络项目是对智能水网建设思路的典型反映。
在日本，日立公司开发了“智能水系统”作为其“智能城市”领域的一个部分，该系统在常规的水处理和管理技术之上，借助日立的“信息、控制融合系统”，对自来水、污水、中水等各种水处理设施的运行数据进行一元化管理，从而改进城市整体的水循环经营效率。通过日立提供的监测终端和监控系统，水资源管理部门可以对供水厂、污水处理厂、工厂、水路管网等进行水量水质的实时最优调控，使得不同地点、不同时段和不同需求都成为供水量变化的因素。该系统不仅随时反馈用水信息，更能预测用水趋势，设计不同的用水方案，有效提高区域供水效率。
（二）国内现状
在我国，智慧水务建设还处于实践探索阶段，各地都从自身水资源特点和时间需求出发，建设各具特色的智慧水务系统。
江苏省借力物联网技术建设了“蓝藻湖泛智能监测及打捞车船实时调度物联网系统”，结合物联网技术应用，对太湖水环境治理、蓝藻湖泛、蓝藻打捞处置进行智能感知、调度和管理，建设了一体化的智慧水利物联网综合管理和服务平台。
深圳水务按照服务“低碳水务、安全水务、民生水务、效益水务”建设的总要求，统筹规划信息化建设，分别从信息采集、网络建设、数据中心建设以及数据共享交换平台建设出发，积极推动智慧水务发展。
上海“智慧水网”发展以及水务信息化建设提供社会化水务服务，依托智慧城市网络基础，推行跨行业集约整合、市区协同联动、业务网上流转，服务于行政执法规范化、行业监管精细化、评价决策智能化、应用服务便利化。
二、我国水司智慧化管理现状及问题
目前，根据我国水司现有智慧水务基础可以看出，基于信息化技术的“智慧化解决方案”在我国水司的应用主要有以下内容：SCADA系统，包含水量、水压、水质和水位等数据；营业收费系统，包含用户、用水类型、水费缴纳等数据；GIS系统（地理信息系统），包含管道、阀门、流量计等资产空间数据；维修养护系统，包含管道巡检、现场维修、泄漏修复、管道更换、工单派发等信息；客户服务热线系统，包含客户投诉、报修、偷漏水举报等数据。
虽然信息化技术在我国水司的应用已经日益广泛，但仍存在一些问题。第一，规划不到位，缺乏战略性、整体性和前瞻性的IT规划，“头痛医头，脚痛医脚”的现象比较突出；第二，信息孤岛问题严重，在实践中，硬件与配套软件安装的多，软件应用间的交互很少，且对于软件而言，定制开发多，灵活性、扩展性差，从而导致两方面的不利后果：一是各系统之间的数据没有交换，形成一个个的信息孤岛，最终部分项目反成信息化包袱；二是信息数据繁杂，难以为管控决策有效利用；第三是服务沟通存在障碍，客户服务与沟通渠道相对单一，服务比较被动。
三、基于GIS技术的智慧水务应用探讨
智慧水务，从传统上理解它应该包含了：物联网、通信信息技术，把需要或者希望知道的信息通过一定的技术手段关联起来，满足整个水务行业信息化和智能化的要求。那么有一个关键的问题，如何把它们连接起来？GIS就是智慧水务的一个重要连接技术。
（一）GIS与智慧水务的关系
整个GIS系统所包含的内容有将空间数据进行存储、显示、分析和挖掘，包含硬件和软件以及相关的配套设施。GIS主要解决如下问题：
1、位置：对于我们所关心的某个设备，在什么位置（位置可以是地名、路名、地理坐标等信息），有什么以及是如何到达的？
2、展示：所关心的数据是如何分布的？在什么地方？某个地方的空间实体的分布情况是怎么样的？
3、条件：满足所关心条件的实体或者信息有哪些？在哪里？
4、分析：通过基于模型的分析，结合空间数据可以推论得出某个地方具备某种条件将会发生什么？能够为决策、管理做出帮助。
5、趋势：结合数据和实验，某个事件的发生及其随时间的发展变化过程是怎么样的？如何合理地分析和展示，满足未来发展的需要？如管网的报废及历史管理。
（二）GIS技术的优势
1、基于空间具体位置的关系，GIS技术是基于空间模型的表达，这样更直观、更真实、更容易接受。
2、GIS技术信息图像化展示，通过视觉化的传输，远远好于传统的方式，通过更直观的方式，极大的提高了信息传输的效率。
国内技术发展的一个趋势，从最早期的信息基础建设，GIS经历了一个怎么样的过程？
（1）数据建库，通过GIS工业的建设让管网数据信息结合生产运输、监控形成了一个数据库，有组织地规划和设计、统一管理基础数据和专题数据；
（2）集成共享，如何将这些数据应用在生产管理中，例如管网的监管、检漏中等；
（3）智慧应用，目前智慧水务的建设，包括如何进行监控、如何进行检测以及它们之间的关系等。
（三）智慧水务建设
智慧水务它不会一蹴而就，它是一过个程。整个智慧水务建设分为3个步骤：
第一步：专业化，是数据整合和建库的一个过程，建立供排水管网信息系统、营业系统、调度系统、管网建模；
第二步：信息化，也就是集成共享的过程，建立供排水运营综合信息系统、共享机制、供水数据中心、供水信息服务平台；
第三步：智慧应用，以更加精细和动态的方式管理供水运营、全生命周期管网设施管理、管网水力模型支持的智能调度、水质可视化监控预警、商业智能、城市供水信息门户，建立一个智慧水务管理的大平台。
（四）各系统的建立
1、运营门户的建设：通过运营门户的建设，来管理整个水务企业运营情况，能够增进企业的合理决策，针对企业或者整个行业当时所面临的问题，通过这些数据化的整合来形成一个网络，来帮助分析问题以及提出解决方案。
2、管网系统的建立：
（1）管网信息管理：建立数据、数据整理、数据维护，通过这些数据化的管理，为后续的业务提供支持；
（2）管网的检漏：现有设备结合互联网建设，实时查看管网信息，同时可以通过后台终端查看巡检人员的位置等情况，给他们派发任务，对他们进行指挥，同时也实现任务的反馈和上报、通过实时的监控可以找出一些隐患点，防范于未然。
（3）管网的抢修：快速抢修，落实工作，让现场人员进行现场的核对，现场人员完成后可以给出反馈，提高工作的效率。
3、数据系统的建立：通过整个智慧水务的建设，从业务数据到资产数据到管网数据，智慧水务的建设必须要用数据来满足建设的要求，包括智慧水务的框架、智慧水务应用系统的建设，来满足智慧水务的决策和要求。
（五）智慧水务建设的三大目标
1、运营信息的全面掌控，通过GIS的全面显示，在一张图上整体地掌控所关心的核心业务；
2、业务智能化，通过智慧水务平台的建设来促进整个传统业务管理模式的转变，引进新的信息管理平台；
3、运营智能化，通过前期的建设如何来满足整个智慧水务的要求，这就要建设运营的智能化，帮助企业做出合理化的决策。
（六）智慧水务包含5个部分
1、信息集成：将所有业务信息和业务数据通过数据整合和集成来展现这个平台（包括水质、工程等）；
2、数据监控：通过数据的实时监控，可以查看人员位置、人员服务等内容；
3、业务调度指挥：出现突发情况后，如何快速调度人员进行抢修；
4、运营分析：对关键的指标进行分析和挖掘，来辅助对整个运营情况的分析；
5、优化决策：通过这些业务数据、业务分析为整个决策提供依据。
结论
