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“互联网+供水”信息化建设在智慧水务中的创新

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2019-01-08  来源:新天科技股份有限公司  作者:费战波1 张永攀2 彭泳凯3  浏览次数:257
 

 

摘要:智慧城市作为推动城镇化发展、解决超大城市病及城市群合理建设的新型城市形态,“互联网+”正是解决资源分配不合理,重新构造城市机构、推动公共服务均等化等问题的利器。我国智慧城市已经上升到国家的经济、科技战略层面,城市供水业务管理是城市管理的重要组成部分,智慧水务是智慧城市建设的必然延伸。通过运用互联网、移动互联网、物联网、大数据、人工智能等技术,将城市供水信息化建设的信息孤岛和业务隔阂打通,实现信息之间的无缝连接,有利于供水企业掌握经营管理全貌,有利于为市民提供更便捷用水服务,最终达到水务管理与服务的有机、协同化运作,实现管理创新。

关键词:智慧水务;互联网+供水;水务管理;水务创新

作者简介:

1新天科技股份有限公司董事长

2新天科技智慧水务事业部总经理

3新天科技智慧水务事业部工程师

1我国传统供水管理与“互联网+”的现状与关系分析


1.1我国传统供水管理现状及存在的问题

目前我国传统公共供水事业仍然是以地方政府机构为主导进行管理。对于水务市场来说,尚未形成“优胜劣汰”、“经济理性”的市场竞争机制。而就目前掌握的信息来看,供水经营一体化是自上而下的,因此要对其成因进行分析,分析主体应该是负责管理水企的政府机构。

(1)从政府角度来看,最主要、最直接的利益相关者就是民众。随着经济社会的发展,民众对水价、供水质量、服务水平愈发重视,并提出了更高的要求,而如今的市场格局自身还存在许多弊病。

(2)从水价的角度看,政府正在试图建立一种合理的市场机制来确保水价能够很好的反应供水成本,其主要策略是进行水价成本公开,然后在成本之上允许8%到12%的净投资收益率,由于目前国内水价偏低,因此成本公开其实就是要为水价上涨提供依据。但是,成本公开是一把双刃剑,一方面有助于民众认识到供水的真实成本,为水价上涨提供有力依据,另一方面,透明的成本公开机制必然倒逼供水企业去提高运营管理效率,降低生产成本。在目前的发展格局下,供水存在众多资源浪费环节,而集中管理会发挥规模效应,提高资源利用率。

(3)从水质的角度看,在社会舆论的关注下,伴着人民生活水准的提高,水质越来越为民众和社会所重视。社会舆论和民众的压力促使政府也高度重视水质、重视饮水安全。

(4)在管网建设与维护相互独立的情况下,在管网铺设的交叉地段,一旦管网出现爆裂或漏损等问题,民众无法判定具体由哪家企业管辖,这样将导致问题处理不及时,在消耗供水企业成本的同时,也会严重影响民众的日常生产生活。

1.2在“互联网+”背景下打造“智慧水务”

随着需求的变化和技术的发展,水务管理的思路不断创新,自动化和信息化技术在水务企业生产、经营、服务和管理中的应用也越来越深入和广泛,为我国水务企业信息化的进一步发展打下了良好的基础。大体来看,我国水务企业信息化的发展主要分为自动化、数字化和智慧化三个阶段。目前,我国大多数水务企业的信息化建设正在从数字化水务阶段向智慧化水务阶段迈进。

(1)自动化阶段:这一阶段我国水务企业信息化主要体现在基础信息的自动化采集上,逐步实现了阀门、泵站、生产工艺过程等的自动化操控,水质、水压和流量等涉水数据的测量水平也得到很大的提高。它们很大程度上代替了艰苦的人工操作,解放了劳动力。

(2)数字化阶段:这一阶段我国水务企业管理才真正开展了信息化系统的建设。在这一阶段,利用无线传感器网络、数据库技术和3G网络,相关水务企业相继搭建了各自的业务系统和数据库,大大提高了信息存储、查询和回溯的效率,初步实现了行政办公和业务管理的信息化。目前,我国绝大部分城市正处于该阶段。

(3)智慧化阶段:这一阶段我国水务企业成熟运用物联网、云计算、大数据和移动互联网等新一代信息技术,同时对数据进行深度处理,实现信息化和管理提升的充分结合,紧跟市场、随需速动、智慧经营,充分支持企业模式创新和产业转型升级。

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1.3“互联网+”在智慧水务中的优点

(1)信息化管理

(a)社会监管

安全、工程、防汛安全、执法、市民举报通过检查、整改过程中、整改完成中的资料比对,直观了解整改的效果。通过GPS定位,可以直观的了解到检查人员的到位情况,通过检查人员上传照片等形式确定实际情况。

(b)对内管理

检漏抢险,应急事件处理效益:对室外工作人员的工作进行监督,提升管理能力,确保检查、巡检等工作落实到位。

通过GPS定位直接获得工作人员位置信息,便于领导把我工作人员的工作情况,作出安排。工作人员可以通过图像上传等功能,及时上传图像至数据库。

(2)提升工作效率

通过数据收集、提取、分析建立数据驱动式决策支持系统,辅助企业决策、优化业务,提升运营效率,比如通过对水司运行流程节点的执行效率、反馈时间进行分析,找出影响流程执行效率的问题节点,帮助企业分析和优化运行流程。

(3)降低运营成本

由于我国供水行业的公共服务属性,我们的供水企业一直采用的都是靠政府补贴的微利(甚至亏本)运营模式。因此,如何有效降低企业的运营成本一直是各供水企业所关心的头等大事。通过对海量数据的分析建立成本分析模型,找出企业成本构成因素,可以帮助企业管理,降低企业运营成本。

(4)提升服务品质

帮助传统企业实现向“以客户为中心”的业务转型,特别是营销、客户服务等企业的前台运营,比如,通过对营销、客服系统的用户数据进行挖掘、分析,了解用户的投诉、交费情况,建立客户信用级别档案,实施特定的客户回访、跟踪服务,提高客户的满意度和服务品质。

(5)增强抗风险能力

通过对企业经营数据、行业数据、用户数据等进行综合分析,我们可以建立风险预测模型。对企业运营存在的风险点进行实时监控和提前预测,增强企业的风险预控能力。

2.“互联网+”在智慧水务中的创新应用

智慧水务涉及的水务运营企业涵盖原水、供水、排水、污水、流域水环境等业务环节,智慧水务的意义在于从生产、管理、服务等方面让每个运营企业能提高效率,节省成本,提升服务质量,提高产业链条的协同效率,开发更大的价值。本文着重对水务运营企业在“互联网+”背景下的智慧水务建设模式。

2.1 “基于互联网+智慧水务”管理模式的DMA漏损分析系统

城市给水管网DMA漏损管控与分析系为中国城乡供水量身定制的漏损数据分析与决策支持软件。它将为城乡供水所长期困扰的管网漏损偏高,收益流失,水资源节约等问题提供切实可行的,符合国际通行做法的,并易于理解、操作的一揽子通用的漏控策略、方法与技术支撑,按照目前最严格水资源管理的目标,通过规范流程、监测预警、数据挖掘、决策支持等手段推动漏损控制向更深入、更简便、更有效的方向发展。

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(1)基本做法

基于城市天然条件和城区高程自然分布状况,以实现分区所需安装流量计、关阀、改造管线最少,为原则,开展区域划分。长江和沱江将主城区天然分割为江阳区和龙马潭区两个自然一级DMA;根据每个片区的地形分布和现有供水设施的布设情况,在每个片区划分为3-4个二级DMA,即龙马潭I—III区和江阳I—IV区。在开展一级、二级DMA分区工作时,可结合公司投资力度和城市发展的需求,同步开展“小区DMA”建设工作,实现对建成区的小区进行逐个管控,对新建小区从规划设计阶段入手,选择合理的监控总表,区域边界明晰,自成“小区DMA”。通过5-10年左右的建设,实现对城市供水公司范围内的全部小区进行管控,完成“小区DMA”全覆盖。

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图2.1 泸州市管网分区整体布局图

根据“先易后难,分步实施,分期实现”的原则,其具体做法如下:

2016年-2017年,设立专职管理团队,主要从事DMA分区建设的管理、实现分区后的日常管理和考核、小区DMA常态监管等工作;同时建议增设水力模型维护和使用人员,负责对水力模型进行日常更新和维护,并根据生产调度、管线改造等工作的需求进行分析和预案模拟。

2017年-2018年,完成一级DMA分区的全部进、出口流量计量设备安装,并能实现数据远传,实现一级DMA供、售水量准确计量。同步在尚未安装流量计的加压泵站和高位水池出水安装流量计量设备。

2017年-2019年,以水力模型结果为导向,有计划分批开展二级DMA区域的建设,加装电磁远传流量计、关闭区域连通阀门、改造部分连通关系复杂的管线,同步加装在线测压设备、在线水质监测设备。逐步完成二级DMA基本布局;

2017年-2020年,每年有计划做30个左右小区DMA,对小区用水情况进行实时监控,利用夜间流量变化趋势,分析小区漏水。

2017年-2030年,结合泸州市规划的城市供水管线的实施,彻底贯彻分区思路,分区流量计、测压点的建设随同管网建设同步设计、同步实施、同步验收。

(2)主要经验

根据分区的精细程度来确定管网漏损的降低程度;通过零压测试更精确地校正模型。

(3)存在问题

(a)基础资料尚有缺失,可能造成无法实现完全切割式划分

目前,城市供水公司GIS系统中DN75及以下管线尚不完善,城市供水公司规划新建区域的高程数据缺失,所有分区边界的确定都是依据现状掌握资料(现状GIS、现有管网系统图、《泸州市(中心城区)2010-2030年供水专项规划》)。所以,部分区域的二级DMA、小区DMA分区边界可能无法实现完全切割式划分,在实施过程中,需要沿分区边界线,进行详细摸排,借助于水力模型模拟结果判断选择何种分割方式。

(b)实施过程出现问题的解决难度

具体实施过程中,每个用于分区的流量计的设计和安装必须符合计量性能的要求。从设计阶段入手,流量计管理和检定部门必须介入,若受限于现场条件,需要调整位置,必须提交DMA分区管理部门进行具体方案论证。

2.2“基于互联网+智慧水务”管理模式的智慧水务管控一体化管理模式

(1)基本做法

智慧水务是现代信息技术的集成应用,通过数据采仪、无线网络、水质水压表等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态,并采用可视化的方式有机整合 水务管理部门与供排水设施,形成“城市水务物联网”,并可将海量水务信息进行及时分析与处理,并做出相应的处理结果辅助决策建议,通过大屏幕显示系统监控 整个管理水务系统的生产、服务流程等,从而达到“智慧”的状态。

“智慧水务一体化服务管理平台通过数据采集设备、无线网络设备、智能采集终端、水质检测传感器、压力传感器、流量计、智能水表等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态,并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供排水设施,并通过大数据分析技术将采集到的海量水务信息进行分析与处理,生成水力模型并做出相应的处理结果辅助决策建议,实现从水源地到水龙头,水龙头再到排污口全闭环管理流程,以更加精细和动态的方式实现水务系统的智慧管理。

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(2)主要经验

“智慧水务管控一体化平台”使所有设备和数据可在GIS定位及可视化展现,各功能在一个平台下运行,它具备生产调度、管网管理(远程监测、智能分析、辅助决策、预警)、运营办公OA、客户服务(网上营业厅)等功能,可使水务公司高效便捷统筹业务管理和人员调度;移动抄表可以有效解决普通水表管理困难,人工抄表时效性低、人员需用量大等问题;大屏幕上可及时发现供水管网泄漏及设施故障,并为推进阶梯水价实施做好技术准备。

(3)存在问题

(a)前期信息数据收集困难

由于之前的供水企业信息化建设参次不齐,数据服务来源分散,供水服务信息的处理过程往往涉及多个部门,较容易造成推诿扯皮,不利于数据的采集、流程的运转和服务质量的提升。

(b)对未来生产资金支持缺乏预测手段

2.3“基于互联网+智慧水务”管理模式的智慧水务移动化应用体系

(1)基本做法

智慧水务管控一体化平台以“业务整合、互联互通、融合共享、智能决策”为内涵,紧扣企业发展战略,从水务信息整体化的视角出发,以业务流程化、标准化为基础,以数据集成共享为重点,以科技创新为动力,以智能决策分析为引导,以领先行业信息化高水平为目标,实现从数据零星分散向大数据资源集中、从独立设备向物联网互联互通、从系统孤岛向系统全面集成、从业务需求支撑向决策分析支持的转变,以推进高起点、高标准地“智慧水务”建设。

同时以客户关系系统为核心和基础,建立各种应用系统的移动化应用,为客户提供不同的移动业务服务,实现随时随地对水务生产全过程进行实时监测、管控,可以快速实现运行总览、大表监测、压力监测、流程审批、GIS管线查询、水费管理、综合报表分析等操作,便于企业掌握全方位的信息,不断完善服务手段,不断提高服务水平,以及客户服务质量和客户满意度。

本子系统针对城市供水管理人员的移动监控及管理的需求,实现及时决策和移动办公,以便提高管理效率。公司领导、调度管理人员在智能移动终端上可以随时、随地查询系统信息,对于公司内部日常事务及突发性、应急性事件的处理具有重要意义。
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(2)主要经验

可根据用户具体需求定制开发,能满足用户特定需求,支持移动APP端(Android和IOS版),可自动升级,可以实现与各种系统集成,支持小区及用户的GIS地理信息定位、工单业务处理、移动APP抄表、管网设备巡检等。

(3)存在问题

人员年龄较大,操作不够熟练,需要配备相应技术人员。

3 “互联网+”在智慧水务中的安全问题

3.1信息系统缺乏同步安全建设

信息化进程中,普遍存在重建设轻管理,重应用功能轻安全防护,导致信息系统在建设过程中没有充分考虑信息安全防护措施和管理要求,通常在安全测评阶段,根据相应的测评指标,临时,被动地实施相关安全防护措施,虽然满足了测评的基本要求,但是安全措施比较零散,缺乏体系和相互关联,甚至实施的安全措施治标不治本,安全隐患重重。

3.2未充分发挥安全产品防御作用

当前,信息安全已深入到业务行为关联和信息内容语义范畴。防火墙的访问控制、入侵检测的预警判断、网闸的数据传输控制以及安全审计信息的合规性判断均来自应用安全策略要求,信息安全产品更多的是面向应用层面的信息安全控制。但是由于系统开发缺乏明确的安全需求,造成了信息安全产品针对其实施的安全策略权限开放过大或无安全策略,安全警告无法有效判断,使得部分产品形同虚设,不能充分发挥其防御功能。

3.3软件漏洞

软件漏洞是信息安全问题的根源之一,易引发信息窃取、资源被控、系统崩溃等安全事件。软件漏洞主要涉及操作系统漏洞、数据库系统漏洞、中间件漏洞、应用程序漏洞等。操作系统、数据库等厂商会不定期针对漏洞发布相应的补丁,但是,由于应用系统运行对程序开发环境的依赖度较高,补丁升级存在较大安全风险和不确定性,使得应用部门通常不实施操作系统等相关补丁升级工作、此外,应用程序本身也普遍缺失安全技术,存在诸多未知安全漏洞等问题。

3.4网络病毒

计算机病毒是数据安全的头号大敌,根据国家计算机病毒应急处理中心发布的报告中,全国计算机病毒感染率虽呈下降态势,但是病毒带来的危害越来越大。

3.5黑客攻击

国家互联网应急中心(CNCERT)的数据显示,中国遭受境外网络攻击的情况日趋严重。在信息系统漏洞频出的情况下,面向有组织的黑客攻击行为,现有的技术防护和安全管理措施捉襟见肘。

3.6信息安全意识薄弱

人是信息安全工作的核心因素,其安全管理水平将直接影响信息安全保障工作。由于缺少宣传、培训和教育,用户信息安全意识较为淡薄。由于安全意识淡薄和缺乏识别潜在的安全风险,用户在实际工作中容易产生违规操作,引发信息安全问题或是泄密事件。

4.推动“互联网+”在智慧水务中创新的建议

4.1完善政府产业政策,加大政府支持力度

我国智慧城市已经上升到国家的经济、科技战略层面,水务管理是城市管理的重要组成部分,智慧水务是智慧城市建设的必然延伸。政府理应完善水务产业政策,加大支持力度,使智慧水务的发展得到必要的保证。

4.2完善相关法律法规

通过制定和实施“互联网+”战略,传统行业不断进行调整和整改,与新兴行业出现了跨界大融合,促使它们不断朝着国际市场进军,“互联网+”战略导致我国产业带来技术上的变革,更加重视创新和科技自主研发,但是由于知识产权保护制度难以随着现代互联网发展而及时更新和升级,导致其严重滞后,对于我国产业的科技创新和自主研发也带来了很多阻碍和消极影响。因此,强化互联网知识产权保护势在必行。国家完善相应的法律法规,使同行之间可以有序竞争,但也能保障其知识产权。

4.3运用“互联网+智慧水务”推动产业创新,促进社会发展

在城市公共供水管理中应用“互联网+水务”,转变传统管理模型,构建城市智慧水务管理新体系,管理工作的重点从以传统经验管理和数据管理为中心向以智能优化管理为中心的延伸、扩展,也是工作方式的根本性转变和提升,是水务管理科学化、规范化、流程化、精细化、电子化、网络化和动态化的重要方式,从而用智慧化的手段可以改变传统水司的运营模式和经营模式。

基于“互联网+水务”思维的管理模式包括:供水生产运营、输配调度和客户服务的智慧化的管理,将传统城市供水的生产过程、调度监控、事务处理、决策等业务过程,借助“互联网+”来提升其运营管理能力、服务水平、决策水平和绩效表现。从而,保证安全供水,提高效率,优化管理方式,提升效益。

通过“互联网+水务”,促进管理创新、促进城市智慧水务建设,是对国家“互联网+行动计划”战略的支撑作用。体现在促进公共服务创新供给和服务资源整合,从而有效支撑“互联网+益民服务”行动计划;同时,他可以有效降低水资源漏失,对“互联网+绿色生态”行动计划提供了切实支撑。通过管理创新,提升了城市服务品质,提高办事效率,改善投资环境,促进招商引资;契合了民生需求,提升了服务水平和社会满意度。

5.总结

目前移动互联网、大数据、云计算、物联网等新技术不断融入传统行业的各个环节,传统行业与互联网的融合逐步加深。水务企业必须积极抢抓“互联网+”时代新机遇,促进企业的智慧化转型。互联网+背景下的智慧水务是将“水务管理、服务”与“互联网”相结合,利用互联网平台智慧化、精细化、可视化的特色,实现供水管网安全分析、水质水量信息的识别、监控、模拟和预测,以线上管理指挥及时主动服务,以线下主动运维调控在线信息整合,推动实现智慧水务发展新阶段。

参考文献:

[1] 石玉波,健全体制与创新机制推进水务工作改革与发展[J]1.中国水利, 2002,(4). 

[2]  吴季松, 水务管理体制改革的发展和深化[J].中国水利,2002,(7). 

[3]  GB/T 22239-2008,信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求[S].  

[4]  GB/T 25058-2010,信息安全技术信息系统安全等级保护实施指南[S].

 

 

 
 
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