智慧水务的定义: 智慧水务是基于软硬件协同能力,对水资源的管理、监控、调度和运营进行智能化、数字化的一种综合管理模式。其中,供水端的智慧水务按照应用场景可分为:城市供水、水厂、综合服务以及营收服务等四个板块。这一定义体现了智慧水务通过数字技术手段对传统水务进行全方位升级改造的本质。
智慧水务的分类: 从应用场景来看,中国智慧水务可划分为以下领域:城乡供水、水利、污水/排水、工业水处理、再生水等。下面表格对各领域的智慧水务概念进行了定义,并举例相关解决方案和产品:
分类 | 相关解决方案及服务产品 | 定义 |
---|---|---|
水利 | ||
供水 | ||
污水/排水 | ||
工业水 | ||
再生水 |
此外,在供水端细分领域,智慧水务又包括:智慧水厂(如水厂运营管理解决方案、模块化水厂方案等)、智慧供水(如管网管理、供水调度、二次供水方案等)、营收服务(如智慧水务营收系统、智能水表等)以及综合服务(如管网漏损解决方案、人力办公平台等)。这些细分进一步明确了在供水领域内部,不同环节对应的智慧化解决方案和产品形态。
智慧水务系统由多个层次和要素构成,从前端数据获取到后端决策应用,形成一个完整闭环【26†】:
数据采集层: 在各水厂、泵站、管网节点安装传感器、数据采集仪、智能仪表等设备,实时监测水质(水的pH值、电导率、浊度、氨氮、COD等)、水位、流量、压力、温度等关键参数。这为智慧水务提供了海量的一手数据。
数据传输层: 将采集到的数据通过有线或无线网络传输到后端平台进行处理。包括利用物联网通信技术(NB-IoT窄带物联网、LoRa等)实现数据的远距离、低功耗传输【45†】。可靠的传输网络是确保数据实时汇聚的关键纽带。
数据存储层: 后端建立云端数据库和云存储,对汇聚的水务数据进行集中存储和管理【46†】。云平台提供统一的数据资源池,具备高效处理大量数据的能力,并支持数据备份与异地容灾,保障数据安全可靠。
数据处理层: 运用大数据分析平台,对存储的海量数据进行整理、分析和挖掘【46†】。通过构建水务知识库和专家规则库,实现对水务运行数据的智能分析和模型计算,为后续决策提供依据。例如,分析供水量与漏损率的关系,预测未来用水趋势等。
应用支撑平台: 在后台建立统一的支撑体系,如用户身份认证与管理、数据交换中间件、报表工具、GIS地理信息系统、BIM建筑信息管理等,为上层业务应用提供通用支撑。这些支撑模块保证各业务系统之间的数据流通和功能扩展的便利性。
应用平台层: 面向具体业务的应用软件体系,包括生产调度、管网监控、漏损管控、水质管理、综合指挥等各类业务管理系统。这些应用平台将底层数据转化为直观的信息和控制手段,实现水厂运行、管网调度、客户服务等环节的智能管理。
用户层: 最终,智慧水务的成果通过界面展示和服务输出给不同用户,包括政府监管部门、水务企业决策者、公众用户等。例如,管理驾驶舱、大屏监控展示、市民用水App等,都是面向用户的输出形式,提升决策效率和服务体验。
各层次相互衔接,形成“感知层-传输层-数据层-平台层-用户层”的完整架构。通过这一架构,智慧水务实现对水务数据的全面感知、有效传输、集中存储、智能处理和科学应用。其中多种先进技术(物联网、智能传感、云计算、大数据、GIS、数字孪生、AI等)在各层面融合应用,极大提高了水务运营管理效率。
值得一提的是,“软硬件一体化”的综合解决方案贯穿于上述各组成部分:既包括前端智能硬件设备的部署,又涵盖后端专业软件平台的搭建,再辅以全面的服务保障。这种软硬件协同的模式,使整个智慧水务系统运行更可靠、数据更准确、反应更灵敏。
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