深圳市深水龙岗水务集团有限公司
摘要：供水管网管理应“自上而下、分步式求精”方案建设，提升供水科学合理性及评价体系。本文根据多年的工作经验，对供水智慧化管网管理体系的建设进行分析，供同行借鉴参考。
关键词：智慧化；供水管网管理；供水事业；提质增效
一、供水管网重要性分析
供水管网在城市生活及工业生产用水方面具有重要作用，在供水管网设计时就全面考虑了整个城市供水管网的布局。供水管网必须保证良好的密封性，内部压力足以维持连续供水，以避免管网发生事故造成供水中断时压力不均，抢修部门应做到尽可能降低损失。此外，供水管网不仅承担着工业用水的输送，还起着饮用水输送的作用。在供水过程中，饮用水与供水管道内壁接触时会发生化学反应，影响饮用水水质。为保证水质不受影响，必须选用材质优良的给水管道，以保证其适应性强。由此可见，维护供水管网对维护城市稳定运行具有重要作用。
二、智慧化供水管网管理的现状
我国供水管网自19世纪末建成第一条供水管网以来，各个城市不断在投资建设，个别城市已有100历史。由于供水设施建设周期长及投入资金较大，当前我国大部分城市供水管网管理具有一定的共性，主要表现以下几方面：（1）由于初期管理水平较低，档案不全或缺失，管线走向仍是老职工的记忆；（2）材料质量受到制造工艺水平的限制，管道质量整体质量参差不齐；（3）过度依赖现场管理人员，信息程度偏低。近年来，主流是建设各种综合性的一体化平台。供水管网信息化建设（如GIS、水力学模型等）起点高、时间早、实用性差；（4）各类智能系统层出不穷，而基础数据却被忽视；（5）供水管网信息化建设队伍不稳定，受到领导层的思路影响，（6）为了突出部分系统的功能性，存在较大的安全隐患。为了保证某些系统的信息安全，某些系统的适用性受到限制。
当前，供水企业借助新一代5G、6G无线网络、NB-iot物联网、云计算等信息技术，从源头的水源江河水库到中端的供水管网再到终端的用户，所有的环节都处于智能监控监测之下，相关数据自动采集，同时对数据进行深度处理，智慧化和运营管理的充分结合，加快推进创新驱动，随需速动、智慧经营，有效提升水务管理智慧化水平，最终实现生产运营高度自动化及管控决策智慧化。
充分运用智能化产品、大数据挖掘及人工智能等新兴技术，从生产运营现场智能化感知，实时准确监测，实现物在线，万物互联；通过各种智能终端，使用柔性屏、AR、MR及全息投影等新兴展现技术，不受时空影响，随时随地监控各种场景，实现包含‘机器人’在内的水务企业管理者在线；用户可以通过文字、图片、语音、视频、直播等全方位感知的在线服务。
三、智慧化供水管网管理的方案设计
智能化管网管理并不是单一的系统能够解决的，需要长时间的数据积累及建设规划，同时还要稳定的队伍来实施。
（一）智慧化供水管网管理的建设设计步骤
供水管网管理智能化建设项目与实体建设项目类似。它需要经历一个自上而下、循序渐进的求精的过程。顶层设计—施工组织设计—变更设计的设计过程也需要将容缺设计和应用推广设计融为一体，展现巩固其生命力，如图1所示。
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图1 智慧化供水管网管理建设的设计步骤图
（1）顶层设计。智能供水管网管理系统的建设必须有一个顶层的框架体系，这个体系是全面的、系统的，可以有效推动系统建设，顶层设计需要贯穿各要素，综合考虑各层次、运用一致性理论、功能协调等系统方法，对可变因素及不可变因素进行全面规划，统一结构、资源共享和组件标准化。
（2）施工组织设计。智能供水管网管理系统的施工组织设计是通过施工组织设计的编制，明确方案、顺序、劳动力组织措施、施工进度、资源供需计划。此外，智能供水管网管理系统的施工组织设计还必须具有较强的历史数据容忍功能和应用推广设计。
（3）变更设计。通过实际应用，可以纠正人们对供水管网智能化产品的需求，为建设项目注入活力。根据实际数据和应用情况，及时更改设计，以提高产品的应用效率。
（二）智慧化供水管网管理体系构架
一个实用的智能系统，除了有稳定安全的系统支撑和海量优质的数据库外，还与实际的业务流程有着非常密切的关联。智能供水管网管理系统的框架围绕统一的安全信息标准、全过程的业务流程、围绕提质增效的关键指标和闭环工作机制等四个方面开展。
同时，增效供水管网管理的三大指标（服务、安全、营业收入），通过云计算、物联网及大数据、人工智能等智能技术，实现供水管网运行状态的感知，高效处理内部流程，为外界提供方便舒适的“获得感”智能服务，实现“一个数据源，一个水网图，一条业务线，服务一网通”。智能供水管网管理系统的体系结构如图2所示。
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图2 智慧化供水管网管理体系构架图
四、智慧化供水管网管理的评价体系
目前，智能化供水管网管理建设还没有明确的评价指标，在智能化建设初期很难用投入产出比简单计算效果。针对如何判断和修改智能供水管网管理建设项目以达到良性推广效果的问题，本文简要建立了一个三级评价指标体系模型并进行了定性分析，可以客观地体现智能化应用的效果，如表1所示。
表1 智慧化供水管网管理的评价指标清单
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五、智慧化“漏水检测与维修”体系建设
漏水检测与维修是影响供水企业经营指标的关键工作。在智能化施工实施过程中，要注意一线工人的使用和反馈，使管理人员第一时间掌握现场信息，达到降低漏损率、优化管网管理。
（一）智慧化系统全过程闭环的业务流程
（1）漏点报告，包括位置、漏点描述、道路信息等。（2）维护状态跟踪，包括开挖前后的照片和视频、缺口描述、泄漏测量、维护材料、阀门开关情况、停水范围和时间，水质检测数据、安全防护、修复后照片、用户信息反馈。（3）工作总结和数据分析。（4）检查计划。
（二）智慧化系统的功能
（1）实时数据显示，包括实时巡线跟踪定位、位置信息、漏水点照片及说明、维修状态跟踪中的照片信息、说明及视频信息。（2）数据的标准化存储、导出和分类统计，包括漏水点的描述、照片和视频。（3）深层数据挖掘，包括泄漏点分布、泄漏原因分析、用户信息分析、阀门信息、水质清洗检测、泄漏点（管道、管径、泄漏位置、泄漏量等）分类统计和信息挖掘。（4）数据传输过程安全和系统安全保护。
（三）智慧化系统的配套设施
（1）适合户外工作的手机和平板电脑。（2）经济稳定的通信网络设置。（3）稳定可靠的系统数据库建设。（4）支持领导组织保障、业务管理、信息化等多专业背景人员。（5）标准化体系建设。（6）工作奖励机制。（7）建设维护资金保障。
六、结束语
智能化供水管网管理系统的建设是一项庞大、复杂、势在必行的工作，是供水企业适应新时期社会发展和人们供水需求的必然趋势。构建智能化管理系统，通过对水务内部工作流程的灵活再造，围绕安全感、获得感和幸福感的建设和改造需要贯穿整个流程的闭环业务流程，注重对客户的友好感知用户第一，建立安全可靠的系统数据库保证。这是一个“自上而下，循序渐进，求精”的过程。
参考文献：
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[5]《智慧水务系统在城市供水中的应用》杨哲 科技创新导报2016 NO.11