智慧水務(wù)的實(shí)踐現(xiàn)狀與發(fā)展

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1智慧水務(wù)的實(shí)踐現(xiàn)狀

在智能控制與管理技術(shù)的逐漸發(fā)展與應(yīng)用的環(huán)境下，智慧水務(wù)成為新的水務(wù)工作方式與應(yīng)用理念，智慧水務(wù)是一種水務(wù)工作的智慧化應(yīng)用及解決方案，所謂智慧水務(wù)，即充分利用智能傳感技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于水的處理、生產(chǎn)、供配、輸送及排放等全過(guò)程實(shí)現(xiàn)智能化與智慧化控制，可強(qiáng)化用戶(hù)服務(wù)水平，減少水資源的不必要消耗，實(shí)現(xiàn)智慧化水資源配置與管理。目前，越來(lái)越多的國(guó)家及地區(qū)開(kāi)始逐步發(fā)展智能水務(wù)工作理念，并逐漸組建智能水網(wǎng)。以美國(guó)為例，智能水務(wù)工作的開(kāi)展是基于先進(jìn)的計(jì)量設(shè)備與誰(shuí)管理系統(tǒng)，會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)于水資源的優(yōu)化管理，同時(shí)通過(guò)水質(zhì)及水量管理與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，強(qiáng)化水資源質(zhì)量監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)水資源的高效管理。而以色列作為水資源嚴(yán)重稀缺的國(guó)家，利用智能水務(wù)系統(tǒng)推動(dòng)了水資源供應(yīng)的突破性進(jìn)展，強(qiáng)化海水的淡化處理，并有效推動(dòng)水資源節(jié)約及水資源利用率的提升，強(qiáng)化對(duì)于廢水資源的回收處理及再利用。在我國(guó)，智慧水務(wù)的實(shí)踐應(yīng)用主要體現(xiàn)在信息技術(shù)與水務(wù)工作的相互融合，通過(guò)數(shù)據(jù)采集儀器、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)及質(zhì)量與水壓監(jiān)測(cè)儀表等設(shè)備設(shè)施，并結(jié)合GIS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于管線(xiàn)、流量等數(shù)據(jù)信息的有效收集，包括管線(xiàn)維修與養(yǎng)護(hù)工作等。但目前我國(guó)的智慧水務(wù)還存在規(guī)劃不完善、戰(zhàn)略性規(guī)劃缺失、存在信息孤島等問(wèn)題，同時(shí)，智慧水務(wù)尚未有效強(qiáng)化水資源節(jié)約效果。為此，在我國(guó)智慧水務(wù)建設(shè)與發(fā)展中，就需要強(qiáng)化對(duì)于水資源的合理配置，并提高水資源節(jié)約水平，避免水資源的不必要浪費(fèi)。

2智慧水務(wù)的實(shí)踐路徑

2.1綜合能源管理系統(tǒng)

考慮到智慧水務(wù)系統(tǒng)的覆蓋范圍較為廣泛，并結(jié)合我國(guó)當(dāng)前智慧水務(wù)系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用在水資源節(jié)約方面的缺陷與不足，在探討智慧水務(wù)的實(shí)踐應(yīng)用路徑時(shí)，可充分考量能源資源的消耗與節(jié)約，強(qiáng)化對(duì)于能源資源的優(yōu)化管理，減少能源資源的不必要浪費(fèi)與消耗。智慧水務(wù)管理系統(tǒng)建設(shè)中，可基于水資源利用及管理的能耗源頭，對(duì)泵站能源利用模式加以改造，提升泵站節(jié)能效果，并強(qiáng)化用電監(jiān)測(cè)。綜合能源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐應(yīng)用，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能源損耗，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的集成分析與優(yōu)化調(diào)度，有效測(cè)試泵效，并改造變配電系統(tǒng)，通過(guò)能源綜合管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)水務(wù)工作開(kāi)展的節(jié)能降耗，降低水務(wù)工作成本。綜合能源管理系統(tǒng)的建立，可實(shí)現(xiàn)對(duì)于電力能源、水資源及熱能等能源資源換的綜合化集成利用利用，可統(tǒng)一管理耗能設(shè)備，并實(shí)現(xiàn)能源管理的優(yōu)化利用。對(duì)耗能設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，所需要消耗的能源數(shù)據(jù)進(jìn)行全面采集，開(kāi)展能源資源損耗監(jiān)測(cè)?？蓪?duì)耗能設(shè)備及管理系統(tǒng)加以改造與優(yōu)化，分析高能耗問(wèn)題產(chǎn)生的原因，并采取節(jié)能減排措施。

2.2流域水資源智慧管理系統(tǒng)

以某河流流域的水資源智慧管理為例，采用水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理技術(shù)，開(kāi)展對(duì)于水資源的實(shí)時(shí)監(jiān)控，監(jiān)控對(duì)象包括水資源的流域水量、水質(zhì)、水資源供需等數(shù)據(jù)，可搭建水資源監(jiān)控信息庫(kù)，信息資源包括數(shù)據(jù)信息及圖像信息等，基于這些數(shù)據(jù)信息，通過(guò)相應(yīng)分析模型，明確流域內(nèi)水資源的基本要素的變化情況，為水資源的調(diào)配與管理決策提供信息數(shù)據(jù)的支撐。可采用C/S與B/S相結(jié)合的分布式系統(tǒng)架構(gòu)，以地理信息系統(tǒng)為技術(shù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用平臺(tái)的搭建，搭建基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地表徑流實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模型、以數(shù)值模擬技術(shù)為基礎(chǔ)的地下水實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模型、以及多目標(biāo)管理理念下面向生態(tài)環(huán)境及分質(zhì)供水的管理模型等，共同實(shí)現(xiàn)對(duì)于該流域水資源的集成管理。

2.3水生態(tài)循環(huán)管理系統(tǒng)

水生態(tài)循環(huán)管理系統(tǒng)涵蓋生活及工業(yè)污水處理系統(tǒng)、再生水利用系統(tǒng)等，可實(shí)現(xiàn)對(duì)于濕地水源的有效保護(hù)，其中，污水處理系統(tǒng)也是水生態(tài)循環(huán)管理系統(tǒng)的重要表現(xiàn)形式。目前，天津市瑞恒茂科技公司開(kāi)發(fā)的水生態(tài)循環(huán)管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與建設(shè)，充分運(yùn)用，國(guó)際先進(jìn)水準(zhǔn)的水處理技術(shù)，對(duì)生活污水及工業(yè)廢水進(jìn)行有效處理，并實(shí)現(xiàn)多次循環(huán)利用，避免自然水生態(tài)環(huán)境受到水污染的影響，避免對(duì)于自然環(huán)境及生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。該企業(yè)所開(kāi)發(fā)等的污水及廢水智慧處理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)于河流清淤，控制污染源頭并對(duì)污染物質(zhì)加以截留。該水生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)涵蓋原水、供水乃至合污水處理到全部環(huán)節(jié)。在完成河流清淤等工作的前提下，建設(shè)生活污水處理廠(chǎng)，在河流下游建設(shè)再生水廠(chǎng)，經(jīng)過(guò)再生水處理之后，將再生水與用于鍋爐設(shè)備、循環(huán)用水、超純水等用水條件，可實(shí)現(xiàn)有效的水污染處理效果，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)濕地環(huán)境的保護(hù)，并有效減少水資源的不必要消耗，起到較好的節(jié)水效果。該循環(huán)系統(tǒng)的建設(shè)，充分利用了自動(dòng)化控制系統(tǒng)，采用人際界面設(shè)備及信息號(hào)采集系統(tǒng)、執(zhí)行操作系統(tǒng)等共同實(shí)現(xiàn)對(duì)于污水處理的自動(dòng)化管理?？勺孕胁杉瘮?shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的自動(dòng)化與智能化控制，綜合分析回流比及污泥濃度等信息，比對(duì)工藝曲線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)控制。

2.4智慧節(jié)水系統(tǒng)

結(jié)合本人實(shí)際工作，在智慧水務(wù)管理系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用中，應(yīng)建立并完善智慧節(jié)水系統(tǒng)。智慧節(jié)水系統(tǒng)是智慧水務(wù)中極為重要的組成部分，可有效減少水資源的消耗與浪費(fèi)。智慧節(jié)水即運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析等方式，將用水計(jì)量設(shè)備、傳感器等硬件設(shè)備，與網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)系統(tǒng)與水務(wù)信息系統(tǒng)等信息技術(shù)相結(jié)合，從而構(gòu)建成全方位智慧水務(wù)管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)海量水務(wù)數(shù)據(jù)信息的收集與處理，并加以有效分析，以此作為數(shù)據(jù)信息技術(shù)，滿(mǎn)足管理部門(mén)與用水單位提供綜合信息化服務(wù)，輔助用水管理的智能節(jié)水方式。智慧節(jié)水系統(tǒng)可通過(guò)建立智慧節(jié)水管理平臺(tái)，進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)水務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)、信息檢索、綜合分析、異常報(bào)警、智能節(jié)水等，為水務(wù)管理部門(mén)與用水單位提供綜合信息化服務(wù)。智慧節(jié)水的實(shí)現(xiàn)過(guò)程主要是通過(guò)用水計(jì)量設(shè)備實(shí)時(shí)計(jì)量用水單位的用水?dāng)?shù)據(jù)，以MODBUS/ＲS485方式為傳輸路徑，實(shí)現(xiàn)用水?dāng)?shù)據(jù)傳輸向數(shù)據(jù)采集器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)采集器則通過(guò)有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)渠道，將數(shù)據(jù)上傳至云端服務(wù)器，并在云端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。最后將處理后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入智慧節(jié)水管理平臺(tái)，為管理部門(mén)與用水單位提供全方位的信息服務(wù)。

3結(jié)語(yǔ)

智慧水務(wù)的建設(shè)與應(yīng)用，可充分發(fā)揮水資源優(yōu)化管理的社會(huì)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值，可強(qiáng)化水資源的有效利用，保證水資源供應(yīng)質(zhì)量及安全，并提升水資源的利用效率，減少水資源的浪費(fèi)與消耗，可通過(guò)綜合能源管理系統(tǒng)、流域水資源智慧管理系統(tǒng)及水生態(tài)循環(huán)管理系統(tǒng)來(lái)合體現(xiàn)智慧水務(wù)的巨大作用。