在東深供水工程和珠三角水資源配置工程推進的“智慧原水”項目，在廣州南沙“黃閣水廠”、梅州豐順大羅水廠打造的“智慧自來水廠”，在汕尾、開平等地的“智慧污水廠”……作為水務(wù)領(lǐng)域的“排頭兵”，廣東粵海水務(wù)股份有限公司正憑借“數(shù)智”賦能，打造覆蓋“引水-制水-供水-用水-污水處理”全鏈條的“智慧水務(wù)”。
位于東莞橋頭鎮(zhèn)的太園抽水站取水口，是東深供水工程的第一級抽水站取水口?；浐Ｋ畡?wù)工作人員鄧雷在操縱室向記者演示著無人機遠程操作系統(tǒng)，無人機的監(jiān)控畫面實時地投射在控制大屏上，“這些無人機都是提前設(shè)定好航線，9點開始巡下游航線，巡完回來之后，10點自動開始巡上游航線，定時設(shè)置后就不用我們再操作”。
“巡查東江上游一個來回大概8公里，無人機巡檢最快只要半小時，大大節(jié)省了巡查的時間。”鄧雷向記者介紹，東深供水工程綿延68公里，如今通過設(shè)立四條巡航路線、九個無人機升降倉，無人機自動巡航已然覆蓋整條供水線。“巡飛過程中，無人機可以入倉自行充電，讓整條供水線的巡檢實現(xiàn)了‘無縫連接’。”鄧雷補充道。
金湖泵站站長劉寬廣介紹，肉眼無法發(fā)現(xiàn)變電站的電氣設(shè)備發(fā)熱情況，這只巡檢機器狗配備了兩個攝像頭，其中紅外光測溫就是用來及時處理電氣設(shè)備溫度異常，“它會站到我們預(yù)先設(shè)置的點位，對著位置點進行聚焦拍攝、后臺識別，最后形成一個數(shù)據(jù)報表，我們通過中控就能看到整個變電站的設(shè)備溫度等數(shù)據(jù)變化”。
智能化技術(shù)也滲透到各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。凈水工藝的關(guān)鍵步驟包括五個方面，包含預(yù)處理、混凝、沉淀、過濾及消毒。黃顯東告訴記者，黃閣水廠基于“AI模型+邊緣計算”技術(shù)，在混凝劑投加關(guān)鍵工藝段全面實施“智能投加”，在保證水質(zhì)達標的前提下，混凝劑投加量整體降低約15%。
“像電力、燃氣或者通信行業(yè)都是高度標準化的，而全國水務(wù)行業(yè)規(guī)上企業(yè)可能有四千多家，在各自發(fā)展過程中也積累了一些相關(guān)經(jīng)驗，因此智慧水務(wù)在當(dāng)時并沒有一個統(tǒng)一標準。”粵海水務(wù)信息中心總經(jīng)理馬成濤說，粵海水務(wù)在最初建設(shè)“智慧水務(wù)”時確定了“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一推廣”的思路。
馬成濤分享道，當(dāng)時水務(wù)行業(yè)的“智慧水務(wù)”案例比較少，因此粵海水務(wù)在標準化建設(shè)方面花了很長的時間，“在系統(tǒng)建設(shè)過程中，做了1.0版本推出去先試點、再推廣，1.0版本是在2011年起步，主要是滿足業(yè)務(wù)的信息化管理需要，在使用過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗，再迭代到2.0版本、3.0版本，慢慢才具備了通用性”。
文 | 記者 許張超 黃婷 孫晶 通訊員 龔正 傅銘瑩 實習(xí)生 黃筠媛
“智”水守護供水“生命線”
“東深供水工程是我們‘智慧水務(wù)’建設(shè)的一個標桿。”粵海水務(wù)副總經(jīng)理孫國勝告訴記者，粵海水務(wù)的“智慧水務(wù)”構(gòu)建了從“源頭到龍頭”全流程的水安全保障體系，其中，“智慧原水”主要是應(yīng)用在廣東省“五縱五橫”水網(wǎng)骨架工程中，包括東深供水工程和即將投入運營的珠三角水資源配置工程。
一泓東江水，濃濃粵港情。在流淌了58年的東深供水線，守護的方式已經(jīng)悄然改變。在空中，最大巡航能力達15公里、可沿線精準巡飛并拍攝的無人機，實現(xiàn)了“無縫連接”的自動巡查；在地面，工程泵站應(yīng)用“廠站智能巡檢系統(tǒng)”后，通過設(shè)備智能化實現(xiàn)“無人值班”“少人值守”；在水面，引入水質(zhì)監(jiān)測無人船等設(shè)備，讓水質(zhì)巡查效率大為提升……
位于東莞橋頭鎮(zhèn)的太園抽水站取水口，是東深供水工程的第一級抽水站取水口?；浐Ｋ畡?wù)工作人員鄧雷在操縱室向記者演示著無人機遠程操作系統(tǒng)，無人機的監(jiān)控畫面實時地投射在控制大屏上，“這些無人機都是提前設(shè)定好航線，9點開始巡下游航線，巡完回來之后，10點自動開始巡上游航線，定時設(shè)置后就不用我們再操作”。
“我們現(xiàn)在推行‘無人值班’‘少人值守’的智慧管理模式，無人機的視野范圍比較大，通過這些實時畫面，管理人員在辦公室就能監(jiān)控到水流、江面船只等情況，如果有異常馬上就能發(fā)現(xiàn)。”鄧雷介紹，無人機不僅視角高、鏡頭還能放大60倍，有效解決了巡查中堤壩、樹木等遮擋視線的問題。
“巡查東江上游一個來回大概8公里，無人機巡檢最快只要半小時，大大節(jié)省了巡查的時間。”鄧雷向記者介紹，東深供水工程綿延68公里，如今通過設(shè)立四條巡航路線、九個無人機升降倉，無人機自動巡航已然覆蓋整條供水線。“巡飛過程中，無人機可以入倉自行充電，讓整條供水線的巡檢實現(xiàn)了‘無縫連接’。”鄧雷補充道。
在東深供水工程的“制高點”金湖泵站，東江之水通過水泵的運作，逆流而上到達金湖泵站后，便可順流而下直至深圳水庫，再向香港地區(qū)供水。記者在金湖泵站的變電站看到，一只智能巡檢的機器狗沿著黃色步道緩行，不時停下來用它的“科技眼”對準站內(nèi)電氣設(shè)備，自動調(diào)整“眼睛”進行實時測溫。
金湖泵站站長劉寬廣介紹，肉眼無法發(fā)現(xiàn)變電站的電氣設(shè)備發(fā)熱情況，這只巡檢機器狗配備了兩個攝像頭，其中紅外光測溫就是用來及時處理電氣設(shè)備溫度異常，“它會站到我們預(yù)先設(shè)置的點位，對著位置點進行聚焦拍攝、后臺識別，最后形成一個數(shù)據(jù)報表，我們通過中控就能看到整個變電站的設(shè)備溫度等數(shù)據(jù)變化”。
“如果有異常情況，機器狗會發(fā)報警信號傳到后臺。”劉寬廣說，以前沒有巡檢機器狗的時候，基本上每四個小時就要工作人員巡視一次，自從2020年實施該項目后，人工巡檢的頻次大幅降低。
在深圳水庫主壩壩頭，粵海水務(wù)工作人員鐘伯榮在岸邊操作著一架無人船快速駛來。對方告訴記者，在這項技術(shù)投入使用后，只需要提前設(shè)定好采樣計劃，無人船就能按計劃到點采集并攜帶樣品返回碼頭，工作人員只需在碼頭等待取樣。這些“智慧水務(wù)”的創(chuàng)新，用新的方式守護著東深供水生命線，譜寫出灣區(qū)水利惠民生的新篇章。
水廠實施全鏈式智慧管控
記者了解到，伴隨著在自來水、污水處理、水環(huán)境綜合治理等領(lǐng)域的業(yè)務(wù)拓展，粵海水務(wù)的智慧化建設(shè)也逐步進入全產(chǎn)業(yè)鏈。“從工程建設(shè)、生產(chǎn)運營，到管網(wǎng)管理、客戶服務(wù)及集團化管控，我們希望在每個領(lǐng)域打造一個示范點，目前各領(lǐng)域已經(jīng)都有了一定的示范探索和經(jīng)驗積累。”孫國勝說。
位于廣州南沙的黃閣水廠，就是這樣一個示范標桿。一改以往“灰頭土臉”的自來水廠印象，黃閣水廠通過大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)與水務(wù)運營管理的深度融合，變得科技感十足，智慧管控平臺實現(xiàn)了從廠內(nèi)生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)到送水、中途加壓泵站和二次供水設(shè)施的一體化監(jiān)控，覆蓋制水、供水、用水全鏈條。
記者在黃閣水廠的中控室看到，生產(chǎn)現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)和視頻信息都匯集在大屏上。工作人員只要坐在電腦前，結(jié)合現(xiàn)場具有AI視頻識別能力的軌道機器人等裝置，就能對生產(chǎn)一線進行遠程巡檢。“在一些關(guān)鍵巡檢點，我們部署了監(jiān)控設(shè)備和各種傳感器，可以實時傳輸數(shù)據(jù)，智能識別并上報異常情況。”廣州南沙粵海水務(wù)有限公司副總經(jīng)理黃顯東說。
智能化技術(shù)也滲透到各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。凈水工藝的關(guān)鍵步驟包括五個方面，包含預(yù)處理、混凝、沉淀、過濾及消毒。黃顯東告訴記者，黃閣水廠基于“AI模型+邊緣計算”技術(shù)，在混凝劑投加關(guān)鍵工藝段全面實施“智能投加”，在保證水質(zhì)達標的前提下，混凝劑投加量整體降低約15%。
“在系統(tǒng)正式應(yīng)用前，我們先通過整合分析近兩年的運行數(shù)據(jù)建立模型，并選取了一條生產(chǎn)線先行試點。在經(jīng)過半年的試運行過程中，對比模型計算值與人工經(jīng)驗投加量、實際運行效果，對模型進行調(diào)優(yōu)，達到設(shè)計目標后才逐步推廣到全部生產(chǎn)線上。”南沙粵海水務(wù)安監(jiān)技術(shù)部業(yè)務(wù)經(jīng)理鄧英麟說。
智慧水務(wù)如何從原水、制水延伸到供水、用水？黃顯東舉例說，以往主要是靠人的經(jīng)驗來調(diào)控出廠水壓，現(xiàn)在通過“動態(tài)水力模型”實現(xiàn)了對出廠水壓的智能調(diào)節(jié)，“AI可以精準地預(yù)測某個區(qū)域的用戶在什么時間需要多少水量，自動生成多水廠供水優(yōu)化調(diào)度方案，在確保全區(qū)用水平穩(wěn)的情況下，也降低了供水能耗”。
鄧英麟則介紹稱，在二次供水末端安裝的智能感知設(shè)備和智能水表，為AI進行智能決策提供了更多基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，“比起人工上門抄表這種方式，這些智慧硬件設(shè)備能讓我們更及時地了解到用戶的用水習(xí)慣，從而描繪出用戶畫像，匯總到一起就能預(yù)測出某個供水片區(qū)未來的用水量曲線”。
數(shù)字化技術(shù)還被用于管網(wǎng)的漏損管控中。記者從現(xiàn)場了解到，通過一系列改造，南沙粵海水務(wù)可以對供水管網(wǎng)的實際運行情況進行快速分析，針對性地對高漏損區(qū)域進行巡查及更新改造，爆管的響應(yīng)及維修速度也進一步提升，每年節(jié)約水資源約360萬噸。“整個管網(wǎng)的運行更加平穩(wěn)、順滑，用戶的用水體驗感也提升了。”黃顯東感慨道。
迭代更新助推行業(yè)“蝶變”
粵海水務(wù)如何踏上“智慧水務(wù)”之路？記者了解到，隨著業(yè)務(wù)版圖的拓展，粵海水務(wù)的水處理規(guī)模大幅增長，“智慧水務(wù)”建設(shè)就此提上日程。孫國勝告訴記者，在粵海水務(wù)準備規(guī)劃實施“智慧水務(wù)”體系建設(shè)初期，全國水利水務(wù)行業(yè)也正處在數(shù)字化建設(shè)的起步階段，數(shù)字化智能化水平相對有限，市場上能提供“智慧水務(wù)”整體解決方案和產(chǎn)品的供應(yīng)商也比較少。
“像電力、燃氣或者通信行業(yè)都是高度標準化的，而全國水務(wù)行業(yè)規(guī)上企業(yè)可能有四千多家，在各自發(fā)展過程中也積累了一些相關(guān)經(jīng)驗，因此智慧水務(wù)在當(dāng)時并沒有一個統(tǒng)一標準。”粵海水務(wù)信息中心總經(jīng)理馬成濤說，粵海水務(wù)在最初建設(shè)“智慧水務(wù)”時確定了“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一推廣”的思路。
馬成濤分享道，當(dāng)時水務(wù)行業(yè)的“智慧水務(wù)”案例比較少，因此粵海水務(wù)在標準化建設(shè)方面花了很長的時間，“在系統(tǒng)建設(shè)過程中，做了1.0版本推出去先試點、再推廣，1.0版本是在2011年起步，主要是滿足業(yè)務(wù)的信息化管理需要，在使用過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗，再迭代到2.0版本、3.0版本，慢慢才具備了通用性”。
“到2016年2.0版本時，增強了‘互聯(lián)網(wǎng)+’的服務(wù)應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)平臺的建設(shè)，如手機辦理業(yè)務(wù)、水廠污水廠的管控。”馬成濤稱，2018年，粵海水務(wù)通過混合所有制改革控股深圳市科榮軟件股份有限公司，科榮軟件成為“智慧水務(wù)”業(yè)務(wù)開展的前沿陣地；2020年，2.0版本更是開啟了向3.0版本的躍升之路。
“智慧水務(wù)”3.0版本又有何變化？“3.0版本主要是大量使用了人工智能、數(shù)據(jù)孿生等最新技術(shù)，并和水務(wù)生產(chǎn)運營管理進一步深入融合，無論是軟件系統(tǒng)的體系架構(gòu)還是應(yīng)用場景，都發(fā)生了比較大的變化，將逐步改變我們的生產(chǎn)和運營管理模式。黃閣水廠就是一個典型案例。”馬成濤說。
作為水務(wù)領(lǐng)域的“排頭兵”，粵海水務(wù)的“智慧水務(wù)”建設(shè)將如何進一步惠及灣區(qū)各地乃至全國？孫國勝介紹，粵海水務(wù)目前在全國17個省份（省、自治區(qū)、直轄市、特別行政區(qū)）投資運營水務(wù)項目109個，服務(wù)人口1億人，綜合水處理規(guī)模逾5700萬噸/日，其智慧生產(chǎn)、智慧管網(wǎng)、智慧工程等產(chǎn)品將在香港、福州、大連等多地應(yīng)用。
“水務(wù)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的需求，迫切需要尖端信息技術(shù)帶動行業(yè)整體的生產(chǎn)服務(wù)水平提升，以高效、精準的方式配置和管理水資源。”孫國勝說，粵海水務(wù)攜手騰訊、華為等互聯(lián)網(wǎng)科技頭部企業(yè)，打造了“鯤鵬智慧水務(wù)聯(lián)合創(chuàng)新實驗室”，正攜手行業(yè)多家軟、硬件企業(yè)，共同建設(shè)國產(chǎn)化水務(wù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，推進前沿技術(shù)在智慧水利水務(wù)領(lǐng)域的創(chuàng)新研發(fā)與應(yīng)用。
文 | 記者 許張超 黃婷 孫晶 通訊員 龔正 傅銘瑩 實習(xí)生 黃筠媛
