智慧水务信息化如何推动水利经济发展

智慧水务信息化如何推动水利经济发展

宗显梅

天津市华澄供水工程技术有限公司    天津市    300385

摘要：随着全球化和城市化进程，水资源的有效管理和利用逐渐成为各国面临的关键挑战之一。传统的水资源管理方法往往依赖人工操作和经验判断，这在一定程度上限制了资源配置的优化和应急响应的及时性。因此，越来越多的城市和地区纷纷投入探索与采用这一先进技术，旨在提高供水、排水、处理及节约用水的整体效率。智慧水务不仅是下一代信息技术与水管理方法的完美结合，更是水务领域创新发展的具体体现。通过将深入的数据分析与水管理实践相结合，确保水管理系统变得更加智能。本文后续就智慧水务信息化如何推动水利经济发展展开详细探究。

关键词：智慧水务；信息化；经济发展

引言

随着城市化的快速发展和人口的增加，水资源管理、供水管理、污水处理等问题日益突出。为了更有效地管理和保护水资源，智慧水务系统应运而生。利用物联网、大数据、地理信息系统等数字化手段，结合水质、压力、流量、电气参数等先进监测设备，通过数据分析和预警模型，监测分析水资源供需关系、水质状况、渗漏问题，实现水资源全过程监测和精细化管理，从而实现水资源智能化管理的目标。这是当前和未来水务企业优化管理的重要方向。

1 智慧水务系统

智慧水务系统的基本原理是利用传感器、物联网和云计算等技术实现对水资源、供水设施和污水处理过程的实时监测和数据收集。在传感技术方面，它可以用于监测水质、水位、流速、温度等各种参数。通过在各个关键点安装传感器，可以获得水资源和供水设施状况的实时信息[1]。在数据传输和通信技术方面，传感器收集的数据通过物联网技术传输到云服务器。在云计算和大数据分析中，可以提供强大的计算和存储能力来处理大规模数据。通过存储、管理和分析收集的数据，可以获得有关水资源利用、供水设施运行和污水处理效率的重要信息。在人工智能技术方面，可以对大数据进行深度学习和分析，以揭示潜在的相关性和模式。

2 智慧水务信息化技术

2.1 数据采集和分析技术

在智慧水务系统中，数据采集技术的应用最为基础。通过尖端的传感器技术，能够实时、高效地捕捉水质、流量、压力以及设备状态等多元化的水务数据。这些数据不仅细致入微，更是涵盖了水务管理的方方面面，为后续的智慧决策提供了坚实的数据支撑。而当拥有了丰富的数据资源后，大数据分析技术可将这些数据转化为有价值信息。以水处理厂为例，通过对历史和实时数据的深度挖掘，能够预测水质变化趋势，从而及时调整处理流程，确保水质的稳定与可靠。

2.2 云计算与边缘计算技术

云计算通过其大规模的存储和计算资源，为水务信息化系统提供了前所未有的数据处理能力。以某水务公司为例，通过云平台不仅能够安全地存储和管理全城范围内的用水数据，还能够借助其强大的计算能力进行日常的数据分析和预测。而与此同时，边缘计算作为一种重要的补充，允许在数据源或网络边缘进行初步的数据处理和分析。这对于某些特定场景，如远程水库的监控，尤为重要。

2.3　物联网技术

物联网技术为智慧水务的构建提供了关键性的支撑。利用物联网（IoT）设备，如智能水表、自动化控制系统和多样化的传感器，各种水务设施得以实现互联互通，从而构建了一个高效、智能的水务网络。这一技术的引入，不仅提升了水务管理的效率，也为用户带来了更为便捷和个性化的服务体验。

3 智慧水务信息化推动水利经济发展的途径

3.1 系统集成

智慧水务开发是一项大型信息系统工程。系统集成需要物联网感知、基础设施、大数据中心和业务应用的硬件和软件配置的集成和优化，减少部门和系统划分造成的冗余建设和选择混乱，实现系统互联互通和高效运行的目标。系统集成包括硬件、数据库、应用软件、系统软件集成解决方案和设备配置。系统集成工作的质量对系统的开发和维护有很大的影响[2]。因此，在开发系统集成系统时，应坚持“开放、结构、全面、先进、组合、全局优化”的原则和理念，重视各种水情和水质采集设备现场数据的在线传输，包括物联网技术、移动网络技术和光纤宽带技术的接入，统一通信协议和提交机制，实现时空数据同步；节点采集的数据的存储、处理和转发应遵循业务规则，满足现场读取和查看的要求，按照统一要求进行保存和上传，并对数据的第一个站点进行质量控制；支持紧急事件中的协同工作，重点项目能够根据上级指示控制相关设备的状态，并提供执行状态的反馈，增强了智慧水务系统开发的实用性和有效性。

3.2 管网监控

为了更有效地管理供水管网，采用“一张图”的管理模式，将管线、节点等关键信息以网络化和可视化的方式呈现。通过收集供水管网的走向、埋深、地理位置、流量、流速、水位和水质等数据，构建三维可视化模型。并运用先进的线损分析算法，对供水管网中可能出现的渗漏事故进行深度分析，为管网检查和维护人员提供了准确的渗漏定位信息。这一举措不仅有助于及时发现和处理管网问题，还能显著减少因渗漏造成的水资源浪费和经济损失。利用压力表监测设备动态采集供水管网内部的水压，利用GIS空间分析方法对供水管网中的水压数据进行空间插值，直观显示供水管网中水压的空间分布，使工程管理人员能够科学调压，防止过大压力导致供水管网爆裂。供水管网的水质监测可以帮助工程管理人员量化供水管网中的水质状况及其是否符合标准，并为管理人员收集供水管网中不同时间段的供水数据提供分析工具。

3.3 水源监测

水源监测系统主要用于监测水库的水质、水量、水文状况等数据，实时掌握水库的水环境和健康状况。这对于建设宜居环境、治理黑臭水体、建设生态城市具有重要意义。对于重点水源，通过监测站对水质、水量和水文条件进行实时监测。监测站主要监测常规水质指标（如水温、pH、溶解氧、电导率、浊度、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮等）、流量、流量、水位等，监测结果通过无线网络传输到管理平台和数据中心进行数据分析。在管理平台中，根据其他数据信息进行模拟，预测水源地的水情和水量变化趋势。例如，根据降雨条件、城市GIS地理数据和其他相关数据，确定水源地的水位是否超标。

3.4 模式创新

通过物联网构建水利系统的智能管理网络，打破过去不同部门、不同地区、不同专业之间的联动壁垒。加强自动化设备的应用，重视大数据技术的开发和应用，以获取海量的水资源相关信息，并利用技术手段对这些数据信息进行筛选、分析和共享。建设数据库，要保证数据库既具有宏观性和全局性，又具有微观性和区域性，以最佳模式服务于供水、防洪、水质净化等规划管理工作，切实发展水利经济。通过移动通信技术构建无线应用平台，使用移动电子设备捕捉高清图像，记录和反馈水资源保护、开发和利用的实际情况，进一步利用全球定位和地理信息等技术提高平台功能，如灾害预警、发展监督、视频会议等，增强平台效能。打通水利和经济规划发展的渠道，通过多方联动，满足一体化发展规划的需要。

结束语

综上，智慧水务系统是以水管理为应用场景，集传感器技术、物联网技术、自动控制技术、计算机技术于一体的高度集成的智能管理平台，通过将智慧水务引入供水工程管理，可以有效克服水利设施运维管理困难、水质不达标等弊端，有效保障居民用水安全。

参考文献：

[1] 梁涛,马雯爽,韩超,等. 智慧水务信息化标准体系探讨 [J]. 中国建设信息化, 2020, (10): 76-78.

[2] 谢善斌,刘辛悦,王杨,等. 智慧水务信息化建设规划与实践 [J]. 净水技术, 2020, 39 (05): 7-13+85.