打造水务物联网大数据平台——粤海水务基于物联网构建智慧水务应用

近年来，物联网、大数据、人工智能、5G、边缘计算等新技术与行业结合日益紧密，面对大有可为的历史机遇期，传统的水务行业如何利用新技术，全面感知、生产、环境、人员等多维信息，实现与管理、运营融通，实现智能、高效决策，已成为国内水企探索发展的方向。

2019年2月，粤海水务旗下的智慧水务平台公司深圳市科荣软件股份有限公司（下称“科荣软件”）经过异常激烈的角逐，凭借长期积淀的水务物联网大数据的平台能力以及智慧产品击败多家国际知名公司，摘取了大湾区粤港合作首个智慧水务项目，成功签约香港智慧供水管网管理系统的建设运营。

智慧水务成功的背后离不开粤海水务的战略前瞻。早在2000年，粤海水务便将目光投向智慧水务建设，在国内率先提出智慧水务发展理念。经过数年的摸索和积淀，粤海水务不仅自主研发了水务物联网、大数据、模型算法等Pass层基础能力平台，并且结合自身运营经验在智慧管网、智慧生产、智慧服务和智慧管控等多个领域形成了SaaS层的核心应用，成功推出了包括：实验室信息管理系统、智能调度系统、二次供水管理平台、安全管理系统、管网GIS系统、管网动态建模系统、压力管理系统、在线漏损管理系统、客服管理系统、无人水厂监控系统、智能泵站监控系统、智慧工程管理系统等20余项核心产品，产品和方案均处于行业领先地位。

蓝图构建：水务物联全面感知实现全产业链智慧运营

原水供应是粤海水务的生命线，也是粤海水务智慧化探索的起点。

粤海水务运营管理的东深供水工程，引进世界上最先进的自动化监控技术，全面实现泵站少人值守的先进运行管理模式。此外，还建立完善的大坝安全检测系统、水情自动测报系统、供水计量远传系统、卫星云图系统、视频监控系统等，全面覆盖原水供应和管理各个领域。

2009年，粤海水务成立水技术研发中心，从智能化着手创新，真正进入智慧水务研发阶段。

2012年正式发布智慧水务规划白皮书，陆续推出安全管理系统、实验室管理系统、客服管理系统、管网GIS系统、水务物联网大数据平台、生产监视平台等系统。

2015年，国家级博士后工作站获批，逐步攻克多项难关，着力打造算法平台、水力模型系统以及基于云架构的开发平台。

2019年，成功推出了管网动态建模系统、在线漏损管理信息系统、二次供水管理平台，并引入人工智能技术，推出无人水厂解决方案、智能投药系统、智能调度系统等。

目前，粤海水务已在原水、自来水、污水、水环境综合治理等各个业务领域的主要生产工艺单元，实现全场景物联感知和数据采集，物联网平台的每天数据上传量已突破2000万条，基于云计算数据中心即可实现从“源头”到“龙头”的全程监管，让供水更安全、生产更高效、服务更优质。

“与其他企业的智慧水务不同，粤海水务秉承‘水务一体化’理念,对水资源的获取、加工、供应和回用全过程的智慧管理，实现全产业链的水务运营。”粤海水务副总经理秦旭东说。

供水安全：大数据推动实现主动式风险管理

粤海水务水环境监测中心坐落于深圳水库大楼3层,平日里工作人员利用先进的实验设备对从源头及水库采集回来的样品进行检测,以测定污染物种类及浓度，并分析变化趋势，从而评价水质状况。

“保证水质安全是第一位的，我们确保水质监测与安全管理两手抓，一旦出现问题，立刻精准溯源，科学决策解决。”粤海水务水质监测中心负责人林青说。

为此，粤海水务开发了集水质风险评估、监控及预警为一体的原水预警监测平台，利用物联网和自动化监控技术实时监测水质状况，一旦发现水质污染自动预警，提早进行水质变化趋势的预测预报，极大地提高了公司快速应对水质突发事件的能力。

同时，粤海水务物联网平台的海量数据为主动式风险管理提供了强有力的支撑，如设备巡查报警、安全随手拍、隐患排查、风险源预警、运营指标排名、智能高度中心、移动工单、在线生产监控、在线管网监测等，用数据指挥应急处理、指导安全生产。在加强水质安全管理方面，自主开发实验室信息管理系统（LIMS）,以实验室分析检测业务流程为核心，集“人、机、料、法、环”全方位资源管理于一体，将实验室的检测业务与资源管理自动关联，配合分析数据的自动采集录入，实现追根溯源。

目前，粤海水务已在全国十二个省市自治区60余个项目公司建立起水质监测网,在结合水质实时监测系统和LIMS的基础上,为各项目公司提供实验室信息管理、水质数据分析、在线监测预警等云应用服务，实现了从源头污染源、原水到出厂水、管网水等环节的全流程水质检测与防控，将水环境管理理念从传统的被动式应急管理转向主动式风险管理。

管网漏损控制：利用算法建模实现自动分区控漏

翻开由清华大学出版社出版的《城镇供水管网漏损控制技术》一书，全书从水务行业面临的管网漏损共性问题入手，对漏损控制项目的开展基础、漏损分析与控制技术、漏损控制项目实施管理等作出详细阐述。这是粤海水务通过组建智慧管网产学研课题组，经过5年立项研究后，编制的“教科书级”技术经验总结。

供水管网漏损是供水行业的棘手难题，管网漏损不仅导致大量水资源浪费，还可能引发管道爆裂、二次污染等一系列灾害，威胁供水安全。

“供水管网埋于地下，产生暗漏难以发现，我们的技术能快速聚焦管网漏损严重区域，及时修复解决，提高水资源的利用率。”粤海水务水技术研发部副总经理赵焱说。

智慧管网建设是智慧水务的核心。从广东东莞常平粤海水务第二水厂的试点开始，粤海水务就自主研发城市供水管网漏损检测与控制技术，针对城镇供水管网存在的漏损问题，提出管网三层级分区技术体系，形成管网动态压力调控、漏失评价定位等技术，集成管网GIS、管网分区、管网监控、管网建模及压力管理系统于一体的智慧管网漏损控制数字化平台。全新一代的漏损管理系统，以无缝对接云收费、管理网GIS、压力管理等系统，漏损控制专著的知识，基于物联网平台海量数据的算法工具等方面的优势，提供自动生成表观漏损报告、漏损控制方案、经营漏损指标等智能决策报告的功能，简单易用，较好地实现城镇供水管网降低漏损、节约能耗的管理目标。为进一步增强管网漏损控制技术的硬件研发水平，公司与英国I2O结成压力监测及控制设备大陆地区独家合作伙伴关系。

如今，管网漏损控制技术被多位行业知名专家鉴定为“国际先进、国内领先”，并获得2018年度广东省科学技术奖科技进步二等奖。这项技术成果已广泛应用于粤海水务的下属企业以及黑龙江、山西等地的20多家自来水公司，每年可节约水资源超过4700万吨、节省生产成本2300余万元，产生了巨大的经济、社会和环境效益。

智能监控：挖掘数据资源实现智能管控一体化

在广州南沙自贸区，由粤海水务研发的智能投药系统已在黄阁水厂示范应用,新上线首月节省药耗约40%，第二个月节省约20%，经济指标可观。

“水厂通过全面感知、预警、反馈和闭锁，实现投药工艺段闭环自动控制、智能加药，根据取水水质情况，结合工艺专家的多年经验，利用机器自学习技术，不断优化投加策略，实现机器比人聪明。这也是业内首个应用边缘计算技术实现管理和控制打通，实现节能降耗的案例”粤海水务智慧水务平台公司——科荣软件董事长马进泉表示。

在深圳，东深供水的四级提升泵站，成功应用了智能泵站监控系统。泵站在保证全线抽水运行安全约束条件下，利用大数据、云计算和模型算法等生成的智能调度方案，并按满足抽水流量、水位稳定、运行效率高为总原则，实现抽水调度自动控制，智能决策、调度和智能应急处理等，大大降低了对人的经验依赖，提升安全运行水平。

在广东省梅州市，粤海水务应用区域水厂集中监控系统。该系统实现了无人值班、关门运行，减少约80个值班人员。该系统将区域水厂、加压泵站、提升泵站、合流泵站和截流井等集中监控、统一调度和运营管理，依托自动化和信息系统实现“无人值班、少人值守”，从而降低药耗、能耗、人力等运营成本，提升污水处理智能化管理水平。

“从对源头水质的监测预警、输水途中管网的漏损控制，到对面向终端智能集抄云反馈数据的深挖，粤海水务搭建了一个水务全产业链式的水务物联网，这也是未来大数据分析和信用消费相结合的智慧服务发展趋势所在。”粤海水务副总经理秦旭东说。

数字中国建设既是国家战略，也是世界经济发展的必然趋势。把智慧水务列为水务行业的重要建设事项，是落实国家战略的应有之义。相信粤海水务一定会初心不改、努力耕耘、创新不辍，继续为我国智慧水务行业的技术进步贡献新的力量。

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