【栏目导读】科技论文的要求和定位，设置了较高的写作入门门槛，同时也为县乡一线水务工作者的行业交流设置了较大的障碍。 《净水技术》以推动行业整体技术进步为己任，针对县镇水务工作者的交流需求，设立县镇专栏，让县镇水务部门的技术人员轻松上手交流展示，多吸取一线实践经验和教训，在头脑风暴中寻求思路，探索未来。 本栏目由深圳市清世杰科技有限公司冠名支持，并设栏目特别优秀论文奖。
智慧水务是智慧城市建设的一部分。 通过数据采集仪、通讯网络、水质压力表等在线检测设备，实时感知城市供水系统的运行状态，形成“城市水物联网”以可视化的方式，对海量的水信息进行及时的分析和处理。 做出相应的处理结果辅助决策建议，更加精细化、动态化管理水系统生产、管理和服务全过程，达到“智能”状态和水平。
01
部分
邯郸市自来水公司的智慧
水务建设
邯郸市水务局信息化系统始建于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（GIS），是在计算机硬件和软件系统的支持下，对地理分布的数据进行采集、存储、管理、计算、分析、显示和描述的综合技术系统。 因其主要应用于供水系统的输水管网和配水管网，故又称“供水管网地理信息系统”或“供水管网GIS”。
GIS系统主要涉及各种输配水管线及辅助供水设施的现场定位、关联构筑物的确定、属性信息的识别等，如图1所示。该项目于2008年启动，采用软件分体建设的平台和数据采集模式，测量供水管线600余公里，标定点16000余个，采集整理工程图纸2500余张，结合勘测数据，将地形、管线、设施等信息进行整合并进入了系统。 2010年，系统进入实用化阶段。 经过大量的基础工作，相对完整的供水管道数据已经存储在GIS系统中。 2013年引入GIS数据纠偏激励办法，进一步完善系统数据。 2019年，公司在原有GIS系统的基础上，开发了管网综合商业智能管理系统。 优化GIS平台，实现管网GIS系统在性能、功能、美观、交互操作等方面的全面优化升级。 通过完善业务应用系统，提升供水管网运行监管能力，实现供水管网智能化运营，提升供水管网管理和服务水平。 同时，通过数据整合，深度挖掘数据价值，为水务企业的日常管理和决策提供科学支撑。
图1 地理信息管理系统示意图
1.2
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。 为适应现代管理和信息技术的发展，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，完善了物联网底层数据采集的及时性和准确性、网络通信的稳定性以及软件各模块的功能。 运用科技手段开发的生产调度辅助决策系统，结合企业实际生产情况，集成自动化技术、优化调度技术、高速网络技术、系统仿真技术，实现优化调度和使取水、产水、供水等生产环节高度自动化，促进了供水行业生产指挥自动化、供水科学调度。 2013年7月，由生产监控、管网监控、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个功能模块组成的系统正式上线运行。 通过对水厂、泵站或流压控制点的监测调配，逐步降低厂压，确保测压点和管网的平均压力合格率提高，保证爆管概率和数量减少漏水次数，促进运行能耗总量降低，减少设施和资源浪费，充分发挥全系统、一张网络的运行优势，提高突发事件的应急响应速度。
图2 员工作业调度系统实时监控生产部门作业状态
1.3
用户调查管理系统
用户调查管理系统是与公司合作开发的软件系统，用于规范上水市场的管理。 初始版本形成于2012年初，由于在使用过程中不断出现新的问题，用户中心在2013年和2014年先后对系统进行了两次升级，升级后的系统采用JAVA技术开发，支持多数据库，无客户端，跨平台，可直接通过浏览器使用，可适用于各种网络情况，不需要额外的网络硬件成本。 适用于各涉水部门分布式办公，具有很强的扩展性、兼容性和可移植性，便于日后进一步升级完善。 开放的服务器端口便于数据共享，并为将来集成到操作平台提供支持。 系统涉及用户开发中心、技术科、工程办、业务办、二级办、监办等6个部门，真正实现了全市新建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、决策计划支持、报表功能等，基本实现项目信息共享，可以清晰记录各部门相关事项的进展情况等直观地展示了受水用户对公司相关政策法规的认知、认可和配合程度，便于相互协调，也让整个上水项目的“一站式”服务流程更加公开透明。
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。 是继公司门户网站、热线电话之后，基于微信的全新手机客服平台，是智慧水务的重要组成部分。 公司通过对原有微信公众号的全面升级，实现了与业务收费系统和热线服务系统的无缝对接，数据共享，整合了公示报道、营销业务、热线服务等公共服务功能，开辟了一条完善的对外服务平台。 新模式成为供水服务工作的新亮点。
微门户系统分为用户手机微信公众号应用和公司内部管理人员操作平台两部分。
用户的移动应用程序界面分为三个部分。 一是“我的水”，包括用户绑定、水费查询、水费缴费； 二是“供水服务”，包括自报停水代码、申诉申报、水质报告、停水公告、营业网点。 三是“用户互动”，包括水科普、问答、供水业务、供水价格、公司简介等。
管理人员运营平台分为三个子平台：微信公众服务、微信管理服务和微信商户服务。 其中：微信公众子平台用于推送图文信息、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管理、发布停水通知、接收漏水报告和投诉、水质报告发布和用水常识等； 微商商户子平台用于查看水费支付明细、账务处理、开具发票等。
微门户的建设实现了“手机营业厅”的作用，是对传统营销模式的创新。 用户足不出户，通过手机即可随时随地享受自来水公司提供的多项服务，减轻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自己的用水量、水费等信息，并可以直接缴费； 二是账单推送功能。 当水费单产生后，系统可以自动将水费单推送给用户，省去了很多张贴水费单等基础工作，节省了人力成本； 三是用户自助抄表。 用户可以将自己的水表照片上传至自来水公司，工作人员核对无误后可作为计费依据，既方便了用户，也减轻了抄表人员的工作量。
02
部分
智慧水务实际应用
2.1
GIS在供水系统中的应用
2014年，GIS系统在公司对全市供水区消防水井综合调查中发挥了重要作用。 GIS在供水维修中也发挥着不可估量的价值。 一旦供水管网发生爆管，只要联网并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需要的阀门信息被关停，并利用这些信息快速定位和提供给埋地供水设施的清理、维修和使用提供有力的帮助。 解决了依靠工人对管线的熟悉程度来寻找，或因浇口埋设而难以寻找的弊端。 不会因地形变化或掩埋而丢失，并能最大限度地减少抢修工作的止水区面积，为制定合理的抢修方案提供科学依据。
2.2
调度系统在应急响应中的应用
2.2.1 水污染事件
2013年初，由于岳城水库上游浊漳河受污染，为保证厂区用水水质，承担全区50%以上供水量的铁西水厂主城区，紧急停产，全部由三地水厂替代，使用杨角铺。 仅靠地下水供水。 在应急响应过程中水厂能耗药耗管理系统，调度系统通过综合管网测压系统和GIS系统，调度指挥管网维护人员在铁西水厂停水后快速定位，合理调整管网阀门，实现管道网络压力平衡。 由于三地水厂地处邯郸市南部，通过调整南部和西部供水区交界处的连接阀，有效改变了管网原有的水流方向和压力分布，使三地水厂往原铁路方向走。 西水厂承担的西北地区补水计划顺利实施，有效保障了城区西北部压力平衡。 同时也提高了应急处理情况下通过调节管网阀门调节水压的应急响应速度。 期间，工作人员通过调度系统，逐步增加杨角铺水源水泵运行台数，三地水厂供水逐步达到主城区日供水水平，实现了供水目标。危机期间向主要城区无缝供水。
2.2.2 特大暴雨事件
2016年7月18日至20日，邯郸市主城区遭遇近20年来最大一次强降雨。 受岳城水库上游强降雨影响，7月19日18时，岳城水库来水量激增至5 200 m3/s，浊度由15 NTU激增至1 100 NTU，可能进入市区供水网络随时可用。 针对这一情况，公司迅速启动排产应急预案，并果断下达指令，按计划模式启动水源切换，杜绝高浊度原水进入水厂。 同时，指挥调度逐步增加南水北调工程取水量。 调度系统实现管网从原水到终水的水压、水量全线监测，为科学调度提供准确的决策依据，实现水源的及时切换，最终保障全市市民正常用水。
03
部分
结论
自动化和信息化在国内水务行业的应用起步较早，但与金融、通信等IT技术应用领先的行业相比仍有较大差距。 通过实践，总结供水企业在智慧水务建设中面临的主要问题。
（一）信息安全。 要不断编制完善细化标准，规范完善信息安全管理措施和安全技术手段，实现信息安全可控、可控、受控。
(2)信息集成。 建立统一架构，打通、连接、整合前期开发应用软件中的“信息孤岛”，使供水企业信息化更加智能化，发挥企业决策作用。
（三）人员素质。 着力提升人员素质，真正发挥人员在智慧水务系统转化为实际能力中不可或缺的作用。
[编者按]
发展智慧水务已成为各地水务企业提升精细化管理能力的重要手段。 通过邯郸水务局的实践经验发现，良好的智能化管理水平可以有效帮助提高企业运营管理的能效，有效提高水务局应对突发事件的能力。 但信息安全、信息集成、人员素质等问题仍是水务部门未来发展智慧水务需要解决的瓶颈，需要在水务部门层面更加科学统筹、统一部署。
关注民生，服务至上。 作为一家具有80多年历史的老国企，近年来，济南水务集团一直致力于建设“优质”水质、“自动化”生产、“标准化”流程、“智能化”管理企业，打造新型客户关系和现代客户关系（以下简称“四化两化”），从规模优势出发水厂能耗药耗管理系统，掀起了“供水革命”。 今年是实施“四个现代化和两个创新”发展战略的收官之年。 济南水务集团正通过技术改造改善水质，建设水厂提升供水保障，改造老旧管网加大供水压力，优化服务提升营商环境，统筹城乡。 “大水事”整合落地成效显着。 本报以济南水务集团“四个现代化和两个创新”为主线，全面展示济南供水服务的变化，从细节看济南水务开拓进取与城市共生“一滴水”5年内准确推送水表CC并自动上传漏水情况
新时代，一切行动都要从人民群众利益出发。 获得感、幸福感、安全感是供水服务的出发点和落脚点。 水表作为用户与自来水企业互动、沟通的基础设施，其作用不容小觑。
据济南水务集团智慧营销平台负责人李荣介绍，目前，济南市共有水表用户约2.6万户，约有90万户人均一表。 45万户户均一表采用人工抄表。 在此过程中，经常需要在抄表前清理杂物。 遇到用水异常时，需要到用户家中现场查看用水情况。 其余45万户采用半自动抄表。 虽然是半自动的，但抄表员还是需要下楼到居民那里，用抄表员当场记录账单，并向居民发出通知。
业务部作为济南水务集团的一线部门，主要从事抄表和收费工作。 提供准确及时的抄表服务是一项复杂而繁琐的工作。 随着私家车越来越多，经常出现地表井被占的情况。 抄表员只能通过提前抄表、抄回、试换车、与居委会和物业沟通、社区宣传等方式应对，难以有效满足现代用户的需求。 物联网、云计算、大数据等技术为传统水务的经营发展带来了新的变化。
2019年以来，济南水务集团大力推广应用先进、智能的远传水表。 建立远程智能抄表系统，相当于在每台水表上安装了一个“千里眼”，实时记录和保存用户的用水量。 一旦欠水费或水量异常，可及时提醒用户。 截至目前，在入户表用户中，智能远传水表已覆盖超过30万户，实现约1万个主表（DN25及以上主表）远程抄表，逐步改变传统人工抄表的管理方式、生产经营方式更加自动化、智能化，保障居民用水品质更加精细化。
“我们的规划是，五年内，也就是2024年底，市区内的水表全部实现自动抄表。” 李荣介绍，智能水表的优势在于可以通过抄表器和电子终端上传和自动校验数据。 . 采用智能水表，抄表员无需掀开井盖即可完成整个抄表过程，有效解决了水表井被占埋、无法抄表的问题。 市民可以实时查询自己的水费单。 如有漏水情况，智能水表会自动将信息发送给水务组。 随着智能水表的推广，“天价水费”出现的概率也大大降低。 值得注意的是，抗疫期间，智能水表优势凸显，数据自动上传，降低了人员流动带来的感染风险。
几十万只水表的逐步更新是一笔不小的费用，谁来承担？ 李荣表示，济南水务集团将提供“一揽子”服务到底，为市民免费更新。 虽然成本高达千万元，但济南水务集团不计成本勇挑重任，致力于提升市民用水体验。在线监测 4200公里水域实时监测供应管网设施
供水范围东达巨野河，西达长清区，南达南山，北达黄河，服务人口445万，面积1145平方公里等。超过4,252公里的供水管道......城市供水系统庞大。 如何对其进行高效管理，考验着供水企业的智慧。
得益于“智能水表”的更新换代，济南水务集团建立了联动十大业务系统的“智慧水务”系统。 在智慧水务调度中心，济南水务工作人员向记者展示了由运行监控系统、水质监测系统、供水管网管理系统、设施监控管理系统、应急指挥调度系统、水力模型应用等组成的庞大而详细的系统。指挥系统可实现水质安全、厂区运行、管网设施管理、应急救援等实时监控调度。目前，济南水务已实现140多个压力监测点，35个增压站、50余个厂流监测点、43个水质在线监测点、52台视频监控、430余个监测探头（不含二级二次供水）数据采集感知，实现水质、水质统一监测压力、流量、视频等数据。 水厂产多少水，哪个地区缺水，哪里有管道破损等等，都实现了一张网的精准调配。
目前，济南日供水量已达107万立方米，创历史同期新高。 依托“智慧供水”系统，虽然夏季是用水高峰期，但精心监测、科学调度，让每一滴水都用在最需要的地方。 值得一提的是，济南水务集团还实现了日供水量不足10万吨的“无人值守”供水加压站。 在线查询水厂的主要生产状况和水质信息，确保原水到水厂的水质安全。 “以前，有些操作完全靠人工经验来控制，自动化之后，由机器来操作，不仅节省了人力物力，而且更加准确。”
此外，在自动化系统的帮助下，济南水务集团还保证了二次供水的质量。 在加压站指挥平台上，水务集团导入了二次供水设施的全部数据，实现了对二次供水设施的24小时监控。 系统可实时监控现场过程。 一旦发现问题，实时弹出系统报警，无需到现场即可远程停机。 ”济南水务集团二次供水调度负责人说。
智能水表、无人值守、“智慧水务”系统……济南水务集团通过“四化两化”建设，实现了从自动化到智能化再到智能化的转变，确保了全过程的安全供水和所有时间。 真正把自来水变成“智能”自来水。 （文/图：本报通讯员 李军）
日常保养，一丝不苟。
“智慧水务”让足不出户保障用水安全成为现实。
