随着“互联网+”、物联网和智(zhi)(zhi)(zhi)慧城市的(de)发展，现代化(hua)的(de)服务(wu)(wu)管理逐渐渗(shen)透到水(shui)(shui)(shui)务(wu)(wu)行业，智(zhi)(zhi)(zhi)能、自控感知等技术提升供(gong)水(shui)(shui)(shui)系统管理备(bei)受关注(zhu)。校园(yuan)智(zhi)(zhi)(zhi)慧水(shui)(shui)(shui)务(wu)(wu)是(shi)利用信息化(hua)技术获得、处理、反馈并公开水(shui)(shui)(shui)务(wu)(wu)信息，进而高效管理校园(yuan)给水(shui)(shui)(shui)、直(zhi)饮(yin)水(shui)(shui)(shui)、热(re)水(shui)(shui)(shui)、景观用水(shui)(shui)(shui)和排水(shui)(shui)(shui)收集处理再利用，建(jian)成从(cong)“源头(tou)到龙头(tou)”供(gong)水(shui)(shui)(shui)全流程节约系统，是(shi)智(zhi)(zhi)(zhi)慧校园(yuan)的(de)一部分。目(mu)前，全国高校智(zhi)(zhi)(zhi)慧水(shui)(shui)(shui)务(wu)(wu)建(jian)设仍处于起步和发展阶(jie)段。

一、供水现状调研

（一） 存在问题

为初步掌握全国高校(xiao)供水(shui)(shui)现状(zhuang)，分析存(cun)在问题(ti)，针对性地提供解决方(fang)案，从(cong)2018年(nian)开始，陆(lu)续调研(yan)多(duo)所院(yuan)校(xiao)供水(shui)(shui)整体情况，内容(rong)涵(han)盖水(shui)(shui)源、给(ji)水(shui)(shui)管网、二次(ci)供水(shui)(shui)、用水(shui)(shui)终端及(ji)信息化。调研(yan)发现的问题(ti)如下： 

（1）安全问题。首先(xian)，管(guan)件老化(hua)且铸(zhu)铁管(guan)壁逐 年脆化(hua)形成大(da)面积沙(sha)眼，导致管(guan)道存在不同(tong)程度腐(fu) 蚀(shi)漏损(sun)，进(jin)而引起(qi)水质二次(ci)污染。其次(ci)，供水设 备老旧，不定时(shi)出现故障。

（2）电(dian)耗(hao)水耗(hao)问题。供水系统建设(she)不(bu)重(zhong)视节能减排(pai)，以(yi)至于设(she)备运行产生诸多能耗(hao)问题。例(li)如：水泵水箱选型大(da)，运转过程电(dian)耗(hao)严重(zhong)；个别院校(xiao)管 路(lu)老(lao)化(hua)破损(sun)，跑、冒、滴(di)、漏现象(xiang)时有发生，水耗(hao)显著。

（3）运维管理问题。传统的校园水务运维主要依赖后勤人员巡检。若泵房跨距大，各泵房间协调管理需要高校投入更多成本。此外，每台供水设备 的信息化管理水平参差不齐，若想一个平台自动化管理所有设备，困难重重。

（二(er)）成功案(an)例(li)

随着(zhe)智(zhi)慧城市和智(zhi)慧水(shui)(shui)(shui)务(wu)(wu)技术(shu)的(de)发展，部分高(gao)校(xiao)逐(zhu)渐尝试在(zai)水(shui)(shui)(shui)务(wu)(wu)管理(li)中应用(yong)(yong)新技术(shu)。例如：山西大学(xue)利(li)(li)用(yong)(yong)PLC和工控机组成(cheng)的(de)双控制(zhi)(zhi)器维(wei)持系统(tong)(tong)的(de) 持续(xu)运行，保证持续(xu)供水(shui)(shui)(shui)。二(er)次供水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)采用(yong)(yong)一对一变频(pin)(pin)控制(zhi)(zhi)模式，水(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)启停压力更(geng)加平稳；并且由于多个变频(pin)(pin)器之(zhi)间互(hu)为备(bei)用(yong)(yong)，使(shi)设备(bei)的(de)故(gu)障率降(jiang)低 了50%以(yi)(yi)上(shang)，配合(he)电源管理(li)模块可实时(shi)采集(ji)每台(tai)水(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)的(de)运行数据。此外，控制(zhi)(zhi)系统(tong)(tong)增加软件(jian)自(zi)检功能，这个功能可以(yi)(yi)排除肉眼难以(yi)(yi)发现的(de)故(gu)障及潜(qian)在(zai)隐(yin)患(huan)，使(shi)系统(tong)(tong)的(de)安全性得到提高(gao)。智(zhi)慧水(shui)(shui)(shui)务(wu)(wu)能从多方面(mian)解决高(gao)校(xiao)供水(shui)(shui)(shui)难题。目前多数成(cheng)功案例仅完成(cheng)了局部节能改(gai)造(zao)，高(gao)校(xiao)利(li)(li)用(yong)(yong)智(zhi)慧水(shui)(shui)(shui)务(wu)(wu)技术(shu)改(gai)造(zao)或新建二(er)次供水(shui)(shui)(shui)系统(tong)(tong)，可以(yi)(yi)从以(yi)(yi)下几方面(mian)深入实践。

二、校园智慧(hui)水务应用思路

（一）提升水质水量监测效果

完善水(shui)(shui)质在线(xian)监(jian)(jian)控(kong)系(xi)统(tong)(tong)，加强(qiang)监(jian)(jian)测市(shi)政(zheng)(zheng)供水(shui)(shui)水(shui)(shui)质，同(tong)时加强(qiang)监(jian)(jian)测校(xiao)园(yuan)二次(ci)供水(shui)(shui)泵房的水(shui)(shui)质，重点监(jian)(jian)测龙头水(shui)(shui)的水(shui)(shui)质。与此同(tong)时，在线(xian)监(jian)(jian)测系(xi)统(tong)(tong)必须 全过程监(jian)(jian)测从(cong)市(shi)政(zheng)(zheng)供水(shui)(shui)到(dao)楼宇管道末端管网(wang)系(xi)统(tong)(tong)的 水(shui)(shui)压水(shui)(shui)量，掌握校(xiao)园(yuan)用水(shui)(shui)特点，若发(fa)现(xian)用水(shui)(shui)量异(yi)常，需按照不同(tong)的统(tong)(tong)计周期，统(tong)(tong)计用水(shui)(shui)压水(shui)(shui)量，数 据做同(tong)环、同(tong)比分(fen)析(xi)。

（二）二次供水泵房改造

将现状二(er)(er)次供水(shui)泵(beng)(beng)房(fang)(fang)改造(zao)成标准化泵(beng)(beng)房(fang)(fang)或新(xin)(xin)建(jian)标准化泵(beng)(beng)房(fang)(fang)。建(jian)设项目(mu)包含终端监(jian)(jian)测（能耗(hao)(hao)、流量、液(ye)位、压(ya)力等）、安(an)防监(jian)(jian)测、部分设备(bei)更新(xin)(xin)。终端监(jian)(jian)测系统(tong)采(cai)集(ji)能耗(hao)(hao)、流量、液(ye)位、压(ya)力等信(xin)息，并根据数(shu)据信(xin)息控制二(er)(er)次泵(beng)(beng)房(fang)(fang)水(shui)泵(beng)(beng)的(de)(de)开启(qi)与关闭，使(shi)其适(shi)应不同的(de)(de)运行(xing)(xing)环(huan)境(jing) 。运行(xing)(xing)过程中，安(an)装泵(beng)(beng)房(fang)(fang)安(an)防监(jian)(jian)控系统(tong)，监(jian)(jian)控泵(beng)(beng)房(fang)(fang)环(huan)境(jing)和管理人员出入，当意外情况发生(sheng)时(shi)，保(bao)证(zheng)及时(shi)报警，提升泵(beng)(beng)房(fang)(fang)运行(xing)(xing)安(an)全性。泵(beng)(beng)房(fang)(fang)采(cai)用(yong)精细化建(jian)模，通过三(san)维平(ping)(ping)台(tai) 的(de)(de)漫游功(gong)能和现场视(shi)频监(jian)(jian)控设备(bei)，对(dui)泵(beng)(beng)房(fang)(fang)内部进行(xing)(xing)多视(shi)角浏览。泵(beng)(beng)房(fang)(fang)管网采(cai)用(yong)不锈钢管，延长管道使(shi)用(yong)年限，确保(bao)无(wu)锈迹(ji)污染水(shui)质。如管网系统(tong)前端采(cai)用(yong)无(wu)负压(ya)供水(shui)，水(shui)泵(beng)(beng)一(yi)般选(xuan)择(ze)两用(yong)一(yi)备(bei)，交替运转。由于(yu)每(mei)个(ge)水(shui)泵(beng)(beng)损耗(hao)(hao)不同， 传统(tong)方(fang)(fang)法(fa)很难(nan)在运行(xing)(xing)过程中合(he)理控制水(shui)泵(beng)(beng)的(de)(de)轮换，但(dan)是智慧水(shui)务平(ping)(ping)台(tai)能监(jian)(jian)测水(shui)泵(beng)(beng)实时(shi)工况点，完成合(he)理轮换，使(shi)泵(beng)(beng)组(zu)配置更加合(he)理，符合(he)国家节能降(jiang)耗(hao)(hao)的(de)(de)要求，保(bao)证(zheng)二(er)(er)次供水(shui)方(fang)(fang)案更具有(you)实践指导价(jia)值。 

三、管网技术(shu)改造

（一）管网及水量漏损(sun)管理

按照数字工厂与数字城市要求，将管网施工图和(he)物(wu)探(tan)工(gong)程结(jie)合(he)，摸清地(di)(di)下管(guan)线(xian)的位置和(he)空间(jian)层(ceng)次，对校园地(di)(di)下管(guan)网(wang)(wang)进行(xing)三(san)维(wei)建模，展现地(di)(di)下管(guan)线(xian)的埋深、走向、属性、管(guan)径(jing)、材质(zhi)、碰撞分析、管(guan)网(wang)(wang)间(jian)距、工(gong)井(jing)结(jie)构等(deng)(deng)信息，管(guan)网(wang)(wang)现状一目了(le)然。这项技(ji)术可以规避施(shi)工(gong)安(an)装造成的不合(he)理，便于运行(xing)维(wei)护(hu)。通过计量装置，对用水(shui)情况进行(xing)精准计量，并结(jie)合(he)水(shui)听(ting)器(qi)、压力监测、噪声(sheng)监测等(deng)(deng)手段，科学分析确定(ding)管(guan)网(wang)(wang)漏损点。

（二）建筑内(nei)给水管(guan)道系统优化(hua)

在供(gong)(gong)水(shui)(shui)(shui)立管(guan)顶端设置回流管(guan)路，形成建筑(zhu)内部循环(huan)供(gong)(gong)水(shui)(shui)(shui)单元，缩短(duan)自(zi)来水(shui)(shui)(shui)的水(shui)(shui)(shui)力停留(liu)时(shi)(shi)间，保证及时(shi)(shi)更新(xin)供(gong)(gong)水(shui)(shui)(shui)。建筑(zhu)内部循环(huan)供(gong)(gong)水(shui)(shui)(shui)单元户内采用(yong)新(xin)型链(lian)状(zhuang)、环(huan)状(zhuang)配(pei)水(shui)(shui)(shui)方式，其配(pei)水(shui)(shui)(shui)管(guan)道链(lian)状(zhuang)、环(huan)状(zhuang)连(lian)接可以通过局部阻力损失较小的双承弯阀件实现。末端配(pei)水(shui)(shui)(shui)管(guan) 布置成环(huan)状(zhuang)时(shi)(shi)，任(ren)意一(yi)个用(yong)水(shui)(shui)(shui)设备投入使用(yong)，整个配(pei)水(shui)(shui)(shui)管(guan)网的水(shui)(shui)(shui)便开始流动，自(zi)来水(shui)(shui)(shui)在管(guan)道内的停留(liu) 时(shi)(shi)间就(jiu)会缩短(duan)，其被污(wu)染的风险可极大降低。 

四、搭(da)建智慧(hui)水(shui)务平台 

“智(zhi)慧”是指信息(xi)技(ji)术人(ren)员(yuan)建(jian)立的(de)(de)数(shu)据(ju)中(zhong)心(xin)能对错综(zong)复杂(za)的(de)(de)数(shu)据(ju)信息(xi)实(shi)时分析，迅速处理(li)，从而得到(dao)解决专业问题的(de)(de)应用算(suan)法，并(bing)将其集(ji)成到(dao)共享软(ruan)件(jian)平(ping)台，此(ci)过(guo)程(cheng)相当(dang)于(yu)发挥“人(ren)脑”的(de)(de)作用，实(shi)现(xian)预(yu)警(jing)预(yu)测。智(zhi)慧水(shui)务平(ping)台采集(ji)数(shu)据(ju)，通过(guo)校园网(wang)或移动网(wang)络等云计算(suan)服务租(zu)赁，将信息(xi)上(shang)传到(dao)云端的(de)(de)水(shui)系统大(da)数(shu)据(ju)中(zhong)心(xin)进行数(shu)据(ju)加工处理(li)、数(shu)据(ju)存储和(he)融(rong)合供给、数(shu)据(ju)应用，如此(ci)庞大(da)的(de)(de)数(shu)据(ju)平(ping)台可提供多种(zhong)服务。

例如(ru)：基础(chu)(chu)服(fu)(fu)(fu)务(wu)(wu)、公共基础(chu)(chu)服(fu)(fu)(fu)务(wu)(wu)、 综合监控(kong)(kong)服(fu)(fu)(fu)务(wu)(wu)、后台管(guan)(guan)(guan)理服(fu)(fu)(fu)务(wu)(wu)、地(di)理信息(xi)服(fu)(fu)(fu)务(wu)(wu)。应用(yong)(yong)(yong)领(ling)域涉及校园(yuan)水(shui)(shui)(shui)(shui)系统总览、业务(wu)(wu)展示(shi)、供(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)设(she)备管(guan)(guan)(guan)理、水(shui)(shui)(shui)(shui)量管(guan)(guan)(guan)理、水(shui)(shui)(shui)(shui)质(zhi)监测、泵(beng)(beng)房管(guan)(guan)(guan)理、运维管(guan)(guan)(guan) 理、宣传(chuan)教育管(guan)(guan)(guan)理、饮用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)(guan)(guan)理。智(zhi)(zhi)慧水(shui)(shui)(shui)(shui)务(wu)(wu)平台的(de)(de)搭建(jian)，需要(yao)完(wan)成(cheng)基础(chu)(chu)设(she)施的(de)(de)系统化建(jian)设(she)。比如(ru)：管(guan)(guan)(guan)网完(wan)成(cheng)计量水(shui)(shui)(shui)(shui)量、三维建(jian)模、控(kong)(kong)制漏(lou)损；大用(yong)(yong)(yong)户供(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)量采用(yong)(yong)(yong)无(wu)负压供(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)调蓄水(shui)(shui)(shui)(shui)量；平台的(de)(de)加压供(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)设(she)备利用(yong)(yong)(yong)箱式装(zhuang)(zhuang)置、罐式装(zhuang)(zhuang)置、智(zhi)(zhi)联(lian)设(she)备满足二次供(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)压力；安防管(guan)(guan)(guan)控(kong)(kong)建(jian)设(she)标 准(zhun)现代化泵(beng)(beng)房。将上述校园(yuan)水(shui)(shui)(shui)(shui)务(wu)(wu)系统各方面数据集(ji)合在综合管(guan)(guan)(guan)理平台，智(zhi)(zhi)慧化响应并反馈信息(xi)到(dao)各终端，准(zhun)确做出预判，完(wan)成(cheng)自动(dong)化处理。

智慧水务平台(tai)一般由多个系(xi)统集成，常见的集成系(xi)统有以下几种：

（1）平(ping)台水质监(jian)测(ce)系(xi)统。

平台(tai)水质(zhi)监测(ce)系(xi)统数(shu)(shu)据(ju)分析过程较为(wei)(wei)复(fu)杂。第一(yi)步，监测(ce)员每(mei)天取(qu)水样 测(ce)定(ding)化(hua)(hua)(hua)验(yan)(yan)值，并由(you)化(hua)(hua)(hua)验(yan)(yan)班长(zhang)审(shen)核(he)填报数(shu)(shu)值，化(hua)(hua)(hua)验(yan)(yan)主管审(shen)批，并将最终(zhong)数(shu)(shu)据(ju)放(fang)到数(shu)(shu)据(ju)库。监测(ce)员登(deng)录平台(tai)，找到系(xi)统“水质(zhi)化(hua)(hua)(hua)验(yan)(yan)”模块，将数(shu)(shu)据(ju)库信息归 类整理，作为(wei)(wei)进水和(he)出水水质(zhi)分析的标准和(he)依据(ju)。第二步，平台(tai)实(shi)时水质(zhi)监测(ce)，得到的数(shu)(shu)据(ju)与平台(tai)数(shu)(shu)据(ju)库对(dui)比分析，做出判断结论。 

（2）设备运行维护系统(tong)。

后勤管理(li)人员(yuan)操作智慧水务平(ping)台(tai)，找到“维护(hu)管理(li)”模块。第一步，管理(li)设(she)备台(tai)账、档案、二维码(ma)。第二步，设(she)备和管网 出现故(gu)障，平(ping)台(tai)接收信息，调派(pai)维修工抢修，之后需要专(zhuan)员(yuan)逐条整理(li)设(she)备巡检、定(ding)期保养记录并提(ti)交(jiao)平(ping)台(tai)，平(ping)台(tai)汇总(zong)设(she)备运维数据，做出分析，方便今后更好优化设(she)备运维。 

（3）管网管理(li)系统。

管(guan)(guan)(guan)网(wang)管(guan)(guan)(guan)理系(xi)(xi)统(tong)实时监测分析水流量、压(ya)力、漏损，并对管(guan)(guan)(guan)线进行(xing)高效(xiao)科学化管(guan)(guan)(guan)理，实现状(zhuang)态监控和数据分析。管(guan)(guan)(guan)网(wang)检(jian)(jian)测人(ren)员(yuan)进入平台的(de)“管(guan)(guan)(guan)线检(jian)(jian)测”模(mo)块，查找(zhao)管(guan)(guan)(guan)网(wang)数据及(ji)异常故障，以及(ji)该(gai)管(guan)(guan)(guan)网(wang)数据与数据库信息(xi)比对呈现出(chu)(chu)的(de)分析图；同时管(guan)(guan)(guan)网(wang)管(guan)(guan)(guan)理系(xi)(xi)统(tong)，能(neng)整合处(chu)理数据，做出(chu)(chu)预测预判(pan)，与其他系(xi)(xi)统(tong)实现资源优化共(gong)享。

五(wu)、结语

本文提(ti)出了水(shui)(shui)(shui)质(zhi)监控系(xi)统、校(xiao)园二次(ci)供水(shui)(shui)(shui)泵房(fang)、管(guan)(guan)网(wang)及(ji)设备(bei)的节能节水(shui)(shui)(shui)智(zhi)(zhi)慧化改造。搭建的智(zhi)(zhi)慧水(shui)(shui)(shui)务(wu)平台，可综合管(guan)(guan)理(li)(li)校(xiao)园加压泵站—供水(shui)(shui)(shui)管(guan)(guan)网(wang)—二次(ci)供水(shui)(shui)(shui)—水(shui)(shui)(shui)龙头等环节，实(shi)现所有业务(wu)关联，完成(cheng)学(xue)校(xiao)从(cong)水(shui)(shui)(shui)源到水(shui)(shui)(shui)龙头的全流程可视化管(guan)(guan)理(li)(li)。智(zhi)(zhi)慧水(shui)(shui)(shui)务(wu)平台能调(diao)度(du)供水(shui)(shui)(shui)并(bing)在(zai)线实(shi)时监测水(shui)(shui)(shui)质(zhi)，保障设备(bei)运维管(guan)(guan)理(li)(li)工(gong)作提(ti)质(zhi)增(zeng)效，及(ji)时排除管(guan)(guan)网(wang)故(gu)障。智(zhi)(zhi)慧水(shui)(shui)(shui)务(wu)平台根据需求(qiu)可以将多(duo)系(xi)统集成(cheng)运行，今后(hou)仍需要从(cong)生态、经济、社会效益、管(guan)(guan)理(li)(li) 提(ti)升多(duo)角度(du)评价(jia)校(xiao)园智(zhi)(zhi)慧水(shui)(shui)(shui)务(wu)的应用(yong)价(jia)值。