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打造水務物聯網大數據平臺——粵海水務基于物聯網構建智慧水務應用

2020-01-09 公司動態

        文章來源于中國水利報,記者:陳若鳴

        近年來,物聯網、大數據、人工智能、5G、邊緣計算等新技術與行業結合日益緊密,面對大有可為的歷史機遇期,傳統的水務行業如何利用新技術,全面感知、生產、環境、人員等多維信息,實現與管理、運營融通,實現智能、高效決策,已成為國內水企探索發展的方向。

        2019年2月,粵海水務旗下的智慧水務平臺公司深圳市科榮軟件股份有限公司(下稱“科榮軟件”)經過異常激烈的角逐,憑借長期積淀的水務物聯網大數據的平臺能力以及智慧產品擊敗多家國際知名公司,摘取了大灣區粵港合作首個智慧水務項目,成功簽約香港智慧供水管網管理系統的建設運營。

        智慧水務成功的背后離不開粵海水務的戰略前瞻。早在2000年,粵海水務便將目光投向智慧水務建設,在國內率先提出智慧水務發展理念。經過數年的摸索和積淀,粵海水務不僅自主研發了水務物聯網、大數據、模型算法等Pass層基礎能力平臺,并且結合自身運營經驗在智慧管網、智慧生產、智慧服務和智慧管控等多個領域形成了SaaS層的核心應用,成功推出了包括:實驗室信息管理系統、智能調度系統、二次供水管理平臺、安全管理系統、管網GIS系統、管網動態建模系統、壓力管理系統、在線漏損管理系統、客服管理系統、無人水廠監控系統、智能泵站監控系統、智慧工程管理系統等20余項核心產品,產品和方案均處于行業領先地位。

藍圖構建:水務物聯全面感知實現全產業鏈智慧運營

        原水供應是粵海水務的生命線,也是粵海水務智慧化探索的起點。

        粵海水務運營管理的東深供水工程,引進世界上最先進的自動化監控技術,全面實現泵站少人值守的先進運行管理模式。此外,還建立完善的大壩安全檢測系統、水情自動測報系統、供水計量遠傳系統、衛星云圖系統、視頻監控系統等,全面覆蓋原水供應和管理各個領域。

        2009年,粵海水務成立水技術研發中心,從智能化著手創新,真正進入智慧水務研發階段。

        2012年正式發布智慧水務規劃白皮書,陸續推出安全管理系統、實驗室管理系統、客服管理系統、管網GIS系統、水務物聯網大數據平臺、生產監視平臺等系統。

        2015年,國家級博士后工作站獲批,逐步攻克多項難關,著力打造算法平臺、水力模型系統以及基于云架構的開發平臺。

        2019年,成功推出了管網動態建模系統、在線漏損管理信息系統、二次供水管理平臺,并引入人工智能技術,推出無人水廠解決方案、智能投藥系統、智能調度系統等。

        目前,粵海水務已在原水、自來水、污水、水環境綜合治理等各個業務領域的主要生產工藝單元,實現全場景物聯感知和數據采集,物聯網平臺的每天數據上傳量已突破2000萬條,基于云計算數據中心即可實現從“源頭”到“龍頭”的全程監管,讓供水更安全、生產更高效、服務更優質。

        “與其他企業的智慧水務不同,粵海水務秉承‘水務一體化’理念,對水資源的獲取、加工、供應和回用全過程的智慧管理,實現全產業鏈的水務運營?!被浐K畡崭笨偨浝砬匦駯|說。

供水安全:大數據推動實現主動式風險管理

        粵海水務水環境監測中心坐落于深圳水庫大樓3層,平日里工作人員利用先進的實驗設備對從源頭及水庫采集回來的樣品進行檢測,以測定污染物種類及濃度,并分析變化趨勢,從而評價水質狀況。

        “保證水質安全是第一位的,我們確保水質監測與安全管理兩手抓,一旦出現問題,立刻精準溯源,科學決策解決?!被浐K畡账|監測中心負責人林青說。

        為此,粵海水務開發了集水質風險評估、監控及預警為一體的原水預警監測平臺,利用物聯網和自動化監控技術實時監測水質狀況,一旦發現水質污染自動預警,提早進行水質變化趨勢的預測預報,極大地提高了公司快速應對水質突發事件的能力。

        同時,粵海水務物聯網平臺的海量數據為主動式風險管理提供了強有力的支撐,如設備巡查報警、安全隨手拍、隱患排查、風險源預警、運營指標排名、智能高度中心、移動工單、在線生產監控、在線管網監測等,用數據指揮應急處理、指導安全生產。在加強水質安全管理方面,自主開發實驗室信息管理系統(LIMS), 以實驗室分析檢測業務流程為核心,集“人、機、料、法、環”全方位資源管理于一體,將實驗室的檢測業務與資源管理自動關聯,配合分析數據的自動采集錄入,實現追根溯源。

        目前,粵海水務已在全國十二個省市自治區60余個項目公司建立起水質監測網,在結合水質實時監測系統和LIMS的基礎上,為各項目公司提供實驗室信息管理、水質數據分析、在線監測預警等云應用服務,實現了從源頭污染源、原水到出廠水、管網水等環節的全流程水質檢測與防控,將水環境管理理念從傳統的被動式應急管理轉向主動式風險管理。

管網漏損控制:利用算法建模實現自動分區控漏

        翻開由清華大學出版社出版的《城鎮供水管網漏損控制技術》一書,全書從水務行業面臨的管網漏損共性問題入手,對漏損控制項目的開展基礎、漏損分析與控制技術、漏損控制項目實施管理等作出詳細闡述。這是粵海水務通過組建智慧管網產學研課題組,經過5年立項研究后,編制的“教科書級”技術經驗總結。

        供水管網漏損是供水行業的棘手難題,管網漏損不僅導致大量水資源浪費,還可能引發管道爆裂、二次污染等一系列災害,威脅供水安全。

        “供水管網埋于地下,產生暗漏難以發現,我們的技術能快速聚焦管網漏損嚴重區域,及時修復解決,提高水資源的利用率?!被浐K畡账夹g研發部副總經理趙焱說。

        智慧管網建設是智慧水務的核心。從廣東東莞常平粵海水務第二水廠的試點開始,粵海水務就自主研發城市供水管網漏損檢測與控制技術,針對城鎮供水管網存在的漏損問題,提出管網三層級分區技術體系,形成管網動態壓力調控、漏失評價定位等技術,集成管網GIS、管網分區、管網監控、管網建模及壓力管理系統于一體的智慧管網漏損控制數字化平臺。全新一代的漏損管理系統,以無縫對接云收費、管理網GIS、壓力管理等系統,漏損控制專著的知識,基于物聯網平臺海量數據的算法工具等方面的優勢,提供自動生成表觀漏損報告、漏損控制方案、經營漏損指標等智能決策報告的功能,簡單易用,較好地實現城鎮供水管網降低漏損、節約能耗的管理目標。為進一步增強管網漏損控制技術的硬件研發水平,公司與英國I2O結成壓力監測及控制設備大陸地區獨家合作伙伴關系。

        如今,管網漏損控制技術被多位行業知名專家鑒定為“國際先進、國內領先”,并獲得2018年度廣東省科學技術獎科技進步二等獎。這項技術成果已廣泛應用于粵海水務的下屬企業以及黑龍江、山西等地的20多家自來水公司,每年可節約水資源超過4700萬噸、節省生產成本2300余萬元,產生了巨大的經濟、社會和環境效益。

智能監控:挖掘數據資源實現智能管控一體化

        在廣州南沙自貿區,由粵海水務研發的智能投藥系統已在黃閣水廠示范應用,新上線首月節省藥耗約40%,第二個月節省約20%,經濟指標可觀。

        “水廠通過全面感知、預警、反饋和閉鎖,實現投藥工藝段閉環自動控制、智能加藥,根據取水水質情況,結合工藝專家的多年經驗,利用機器自學習技術,不斷優化投加策略,實現機器比人聰明。這也是業內首個應用邊緣計算技術實現管理和控制打通,實現節能降耗的案例”粵海水務智慧水務平臺公司——科榮軟件董事長馬進泉表示。

        在深圳,東深供水的四級提升泵站,成功應用了智能泵站監控系統。泵站在保證全線抽水運行安全約束條件下,利用大數據、云計算和模型算法等生成的智能調度方案,并按滿足抽水流量、水位穩定、運行效率高為總原則,實現抽水調度自動控制,智能決策、調度和智能應急處理等,大大降低了對人的經驗依賴,提升安全運行水平。

        在廣東省梅州市,粵海水務應用區域水廠集中監控系統。該系統實現了無人值班、關門運行,減少約80個值班人員。該系統將區域水廠、加壓泵站、提升泵站、合流泵站和截流井等集中監控、統一調度和運營管理,依托自動化和信息系統實現“無人值班、少人值守”,從而降低藥耗、能耗、人力等運營成本,提升污水處理智能化管理水平。

         “從對源頭水質的監測預警、輸水途中管網的漏損控制,到對面向終端智能集抄云反饋數據的深挖,粵海水務搭建了一個水務全產業鏈式的水務物聯網,這也是未來大數據分析和信用消費相結合的智慧服務發展趨勢所在?!被浐K畡崭笨偨浝砬匦駯|說。

        數字中國建設既是國家戰略,也是世界經濟發展的必然趨勢。把智慧水務列為水務行業的重要建設事項,是落實國家戰略的應有之義。相信粵海水務一定會初心不改、努力耕耘、創新不輟,繼續為我國智慧水務行業的技術進步貢獻新的力量。

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