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物联网:城市“治水”利器

2014-10-12姜红德

中国信息化 2014年8期
关键词:水务供水水质

本刊记者|姜红德

近日,兰州局部地区爆发自来水苯超标事件以来,使城市供水的安全引发了新一轮的关注。

打开四川省成都市水务物联网系统,记者看到在流过新津的5条主要河流上,密密麻麻地排列着的29个监测点。再进一步点开监测点的图标,横断面水位、流量、流速、压力、水质等实时数据一应俱全,安装在河流上的红外摄像头更是让各监测点现场的水位、水流情况变得一目了然。在监控人员的演示中,镜头跟随鼠标不断转动,观者得以从不同角度看到监测点的详细情况。

而在成都岷江自来水厂调度指挥室内,一面由纳米材料制成的超大屏幕正对着指挥台,6台电脑分别对应着物联网智能水务示范项目的加压站系统、净水分厂系统、管网监测系统等,能直观地监测制水过程,自动化操作方便技术人员随时掌握水质情况。成都双流县物联网推进办的一位负责人介绍说,该系统可24小时动态监测全县居民饮用水质,确保市民饮用水安全。

物联监控城市用水

近日,兰州局部地区爆发自来水苯超标事件以来,使城市供水的安全引发了新一轮的关注。据了解,经过兰州环保、卫生、建设等部门对水源地及自来水厂等环节的检查,确认该次事件中黄河水源没有污染,而对兰州威立雅水务集团自来水厂的自流沟检查中,发现了苯超标,有关部门对此进行了停运等相关措施。

据了解,威立雅水务集团有150年的历史,经营范围覆盖五大洲,一直扮演城市供水服务领域的领导者角色。相关报道显示,威立雅水务集团不仅在水务设备管理和维修方面拥有丰富经验,而且在水务管理方面实现了高度自动化,对设备、水源数据、水质参数等都进行了监控。但是就是这样一家企业,在此次地下含油污水方面未能及时发现端倪,值得水务处理企业深思。

就目前国内大多数城市水处理企业来说,大多数还是停留在自控管理阶段,信息化建设非常落后,而恰恰数字化(智慧)水务的建设程度体现了城市建设管理的发展潜力和未来趋势,而以云计算、物联网技术为应用基础的智慧水务也为接下来的智慧城市建设指出了重要方向。简单地说,城市发展建设中,水多了少了脏了浑了,通过高科技就能察觉。

在2013年的中国信息化进程大会上,成都市经信委副主任李长虹曾经高度评价了成都市目前的智慧水务系统建设进展情况,她说,“建成了智慧水务系统之后,重污染企业休想乱排、多排污水。”据记者了解,截止到目前,成都市实施了水务物联网示范应用项目,按计划建成并投入运行中心城区排水监控管理系统、新津及双流水资源监测管理系统,并取得了初步的成效。

围绕水务三大任务(防汛抗旱、水资源调度和水环境治理),新津县在全省第一个探索建立了“水务物联网”系统,截止目前已投资518万元完成一期8个监测站点建设,实现水资源、水环境、水安全的系统化管理,初步形成了新津县智能化水务信息系统。工作人员介绍,通过国内目前最先进的监测仪器,在仪表盘上诸如DO(溶解氧)、COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)等各种数据都会映入眼帘。

工作人员介绍,新津水务物联网系统的运行流程是这样的:监测仪一头有一根管道连接到河流中,依靠信息传感器和自动监测设备,便可实现数据自动、快速生成。“这里面涵盖了河水水量、水流速度、水温以及8个水质指标,以前要掌握这些数据,我们起码要分几拨人,用一两天才能完成,现在依靠自动监测仪,15分钟就会刷新一次,最新、最全的即时数据都能即时掌握”。

据介绍,这套系统最大的好处之一就是能够直观地将制水过程,也就是净水过程展现出来。以前采用的方法是人工监控,现在则是自动化操作,方便技术人员随时掌握水质情况。在整个监测过程中,大屏幕清楚地显示了原水浊度、PH值等技术参数,一旦这些参数出现异常,会第一时间反映在屏幕上,该系统可24小时动态监测全县居民饮用水质,确保市民饮用水安全。

智慧水务运筹千里之外

今天,全球赖以生存的水资源正面临着严峻的挑战。中国是全球13个贫水国之一,城市淡水匮乏,更有超过90%以上的城市水域受到不同程度的污染。此外,很多地区水资源基础设施陈旧、维护成本居高不下。如何运用科学的方法进行水行业的智慧化管理,从而达到节约资源、管控有力、合理使用及造福社会的目的,成为了当今城市管理者们不断探索的研究课题。

2014年初开始实施的《城镇排水与污水处理条例》,可以说涉及国内城市排水行业管理的第一个法律法规,按国家住建部负责人的解释,条例公布的主要目的之一就是解决污水处理厂管理不规范。据了解,城市水务处理是一项复杂的管理体系,包括供水、排水、汛期预警、工业用水等多个环节。正是因为其繁琐复杂,在治理过程中又缺乏统一协调,水务治理的问题日益严重,迫切需要各种信息技术参与当中。

中国工程院院士张建云指出,以智慧感知技术(物联网)、三维仿真、移动互联网、云计算为技术特色的“智慧水务”在今后城市建设中大有用武之地。

在无锡太湖,近年来蓝藻的治理始终是一件棘手的事情。每年夏季高温之时,太湖便面临着蓝藻爆发的威胁,但是自从用上了“感知太湖”之后,蓝藻始终处在有效的控制和治理之中。“感知太湖”通过3G通信网卡,把太湖水质的实时情况源源不断地传输到远处的终端。在无锡水利局的一个办公室里,工作人员在电脑上轻轻点击代表水质监控站的绿色圆点,该水质监控站附近水域的实时情况马上就出现在电脑屏幕上,而且屏幕上方关于这个水域的各项水质指标和蓝藻爆发概率,清晰可见,并实时更新。轻轻几下点击,工作人员对太湖水质的情况便了然于胸。

云计算是智慧水务的另外一个重要技术解决手段和方法。基于云计算的城市污水处理综合运营管理平台可以为污水运营企业提供帮助。比如武汉市污水处理综合运营管理平台,依托云计算技术构建、利用互联网将各种广域异构计算资源整合,以形成一个抽象的、虚拟的和可动态扩展的计算资源池,再通过互联网向用户按需提供计算能力、存储能力、软件平台和应用软件等服务。

可以想象,在未来的几年里,传统的水表会被淘汰,市民的家中会安装上无线远传智能水表,自来水公司就能随时掌握和监控各户的用水情况。市民如果出门忘了关水龙头,或是家中水管出现了爆裂,用水量激增之下,智能水表会自动向抄表员发出提醒,并告知市民,这样一来,损失就降低到了最少。

未来作为智慧水务的一部分,“智慧供水”也让水更聪明——从水源地开始实时数据监控开始,到各个区域供水站的实时数据,再到终端用户的用水量等相关数据自动采集与监测,实现调度运行的实时监控、有效应对、突发事件预警及应急处置,提升了城市供水的安全性。

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