物聯網：城市“治水”利器

本刊記者｜姜紅德

近日，蘭州局部地區爆發自來水苯超標事件以來，使城市供水的安全引發了新一輪的關注。

打開四川省成都市水務物聯網系統，記者看到在流過新津的5條主要河流上，密密麻麻地排列著的29個監測點。再進一步點開監測點的圖標，橫斷面水位、流量、流速、壓力、水質等實時數據一應俱全，安裝在河流上的紅外攝像頭更是讓各監測點現場的水位、水流情況變得一目了然。在監控人員的演示中，鏡頭跟隨鼠標不斷轉動，觀者得以從不同角度看到監測點的詳細情況。

而在成都岷江自來水廠調度指揮室內，一面由納米材料制成的超大屏幕正對著指揮臺，6臺電腦分別對應著物聯網智能水務示范項目的加壓站系統、凈水分廠系統、管網監測系統等，能直觀地監測制水過程，自動化操作方便技術人員隨時掌握水質情況。成都雙流縣物聯網推進辦的一位負責人介紹說，該系統可24小時動態監測全縣居民飲用水質，確保市民飲用水安全。

物聯監控城市用水

近日，蘭州局部地區爆發自來水苯超標事件以來，使城市供水的安全引發了新一輪的關注。據了解，經過蘭州環保、衛生、建設等部門對水源地及自來水廠等環節的檢查，確認該次事件中黃河水源沒有污染，而對蘭州威立雅水務集團自來水廠的自流溝檢查中，發現了苯超標，有關部門對此進行了停運等相關措施。

據了解，威立雅水務集團有150年的歷史，經營范圍覆蓋五大洲，一直扮演城市供水服務領域的領導者角色。相關報道顯示，威立雅水務集團不僅在水務設備管理和維修方面擁有豐富經驗，而且在水務管理方面實現了高度自動化，對設備、水源數據、水質參數等都進行了監控。但是就是這樣一家企業，在此次地下含油污水方面未能及時發現端倪，值得水務處理企業深思。

就目前國內大多數城市水處理企業來說，大多數還是停留在自控管理階段，信息化建設非常落后，而恰恰數字化（智慧）水務的建設程度體現了城市建設管理的發展潛力和未來趨勢，而以云計算、物聯網技術為應用基礎的智慧水務也為接下來的智慧城市建設指出了重要方向。簡單地說，城市發展建設中，水多了少了臟了渾了，通過高科技就能察覺。

在2013年的中國信息化進程大會上，成都市經信委副主任李長虹曾經高度評價了成都市目前的智慧水務系統建設進展情況，她說，“建成了智慧水務系統之后，重污染企業休想亂排、多排污水。”據記者了解，截止到目前，成都市實施了水務物聯網示范應用項目，按計劃建成并投入運行中心城區排水監控管理系統、新津及雙流水資源監測管理系統，并取得了初步的成效。

圍繞水務三大任務（防汛抗旱、水資源調度和水環境治理），新津縣在全省第一個探索建立了“水務物聯網”系統，截止目前已投資518萬元完成一期8個監測站點建設，實現水資源、水環境、水安全的系統化管理，初步形成了新津縣智能化水務信息系統。工作人員介紹，通過國內目前最先進的監測儀器，在儀表盤上諸如DO（溶解氧）、COD（化學需氧量）、BOD（生化需氧量）等各種數據都會映入眼簾。

工作人員介紹，新津水務物聯網系統的運行流程是這樣的：監測儀一頭有一根管道連接到河流中，依靠信息傳感器和自動監測設備，便可實現數據自動、快速生成。“這里面涵蓋了河水水量、水流速度、水溫以及8個水質指標，以前要掌握這些數據，我們起碼要分幾撥人，用一兩天才能完成，現在依靠自動監測儀，15分鐘就會刷新一次，最新、最全的即時數據都能即時掌握”。

據介紹，這套系統最大的好處之一就是能夠直觀地將制水過程，也就是凈水過程展現出來。以前采用的方法是人工監控，現在則是自動化操作，方便技術人員隨時掌握水質情況。在整個監測過程中，大屏幕清楚地顯示了原水濁度、PH值等技術參數，一旦這些參數出現異常，會第一時間反映在屏幕上，該系統可24小時動態監測全縣居民飲用水質，確保市民飲用水安全。

智慧水務運籌千里之外

今天，全球賴以生存的水資源正面臨著嚴峻的挑戰。中國是全球13個貧水國之一，城市淡水匱乏，更有超過90%以上的城市水域受到不同程度的污染。此外，很多地區水資源基礎設施陳舊、維護成本居高不下。如何運用科學的方法進行水行業的智慧化管理，從而達到節約資源、管控有力、合理使用及造福社會的目的，成為了當今城市管理者們不斷探索的研究課題。

2014年初開始實施的《城鎮排水與污水處理條例》，可以說涉及國內城市排水行業管理的第一個法律法規，按國家住建部負責人的解釋，條例公布的主要目的之一就是解決污水處理廠管理不規范。據了解，城市水務處理是一項復雜的管理體系，包括供水、排水、汛期預警、工業用水等多個環節。正是因為其繁瑣復雜，在治理過程中又缺乏統一協調，水務治理的問題日益嚴重，迫切需要各種信息技術參與當中。

中國工程院院士張建云指出，以智慧感知技術（物聯網）、三維仿真、移動互聯網、云計算為技術特色的“智慧水務”在今后城市建設中大有用武之地。

在無錫太湖，近年來藍藻的治理始終是一件棘手的事情。每年夏季高溫之時，太湖便面臨著藍藻爆發的威脅，但是自從用上了“感知太湖”之后，藍藻始終處在有效的控制和治理之中。“感知太湖”通過3G通信網卡，把太湖水質的實時情況源源不斷地傳輸到遠處的終端。在無錫水利局的一個辦公室里，工作人員在電腦上輕輕點擊代表水質監控站的綠色圓點，該水質監控站附近水域的實時情況馬上就出現在電腦屏幕上，而且屏幕上方關于這個水域的各項水質指標和藍藻爆發概率，清晰可見，并實時更新。輕輕幾下點擊，工作人員對太湖水質的情況便了然于胸。

云計算是智慧水務的另外一個重要技術解決手段和方法。基于云計算的城市污水處理綜合運營管理平臺可以為污水運營企業提供幫助。比如武漢市污水處理綜合運營管理平臺，依托云計算技術構建、利用互聯網將各種廣域異構計算資源整合，以形成一個抽象的、虛擬的和可動態擴展的計算資源池，再通過互聯網向用戶按需提供計算能力、存儲能力、軟件平臺和應用軟件等服務。

可以想象，在未來的幾年里，傳統的水表會被淘汰，市民的家中會安裝上無線遠傳智能水表，自來水公司就能隨時掌握和監控各戶的用水情況。市民如果出門忘了關水龍頭，或是家中水管出現了爆裂，用水量激增之下，智能水表會自動向抄表員發出提醒，并告知市民，這樣一來，損失就降低到了最少。

未來作為智慧水務的一部分，“智慧供水”也讓水更聰明——從水源地開始實時數據監控開始，到各個區域供水站的實時數據，再到終端用戶的用水量等相關數據自動采集與監測，實現調度運行的實時監控、有效應對、突發事件預警及應急處置，提升了城市供水的安全性。