6、智能化、智慧化赋能水基础设施提升传统价值.pdf

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1、智能化、智慧化赋能水基础设施，提升传统价值邱顺添、王旭、王明娜天津大学2023年11月22日第六届城市智慧管网发展论坛目录/CONTENTS水系统的恶化及新挑战供水系统智能化、智慧化智慧水务系统CONTENTS2价值提升4总结1.2 水系统的恶化水系统的恶化4第六届 城市智慧管网发展论坛 随着我国及世界城市化进程的快速发展，深刻影响着自然生态系统和经济社会系统，产生了内涝、黑臭水体、热岛雨岛、季节性缺水等一系列水问题。1.2 水系统的恶化水系统的恶化5第六届 城市智慧管网发展论坛 各类水问题不管其表现形式如何，最终都可以归结为水循环系统演变与调控的失衡问题。洪涝事件：气候变化下的自然水循环演变

2、过程失衡缺水问题：自然水循环-社会水循环演变失衡黑臭水体：与水循环伴生的水化学过程演变失衡生态退化：与水循环伴生的生态过程演变失衡利用信息技术提升水系统数据采集与分析能力，进而提升系统运行效率与效益1.2 城镇生活供水系统面临量、质双重挑战城镇生活供水系统面临量、质双重挑战 随着城镇化建设的加快，集中用水需求不断增加，城镇居民对高品质水的需求愈发凸显，但技术手段有限，城镇生活供水逐渐面临着水量不足和水质恶化的双重困境。现状供水系统受资源、能源、经济等的多重制约，韧性不足，难以应对未来的多样化风险。（数据来源：国家统计局）6第六届 城市智慧管网发展论坛1.2 城镇生活供水系统面临量、质双重挑城镇

3、生活供水系统面临量、质双重挑战战沿水而居、人力搬运水厂净化、广泛入户取水难卫生差消防弱不规范不公平不安全集中取水、管道输送多风险多事件多浪费早期：生存需求近代：生产生活需求现代：高品质健康生活需求生活用水：供人生存的饮水和服务日常活动的用水生活用水：供人生存的饮水和服务日常活动的用水7第六届 城市智慧管网发展论坛1.3 分裂的供水阶段分裂的供水阶段8第六届 城市智慧管网发展论坛2.1 供水系统的智能化智慧化供水系统的智能化智慧化？10第六届 城市智慧管网发展论坛2.1 供水系统的智能化智慧化供水系统的智能化智慧化？11第六届 城市智慧管网发展论坛2.2 涉水基础设施涉水基础设施12第六届 城市

4、智慧管网发展论坛水源调度、调蓄供水管网水质、水量保障二次供水过程优化 供水管网是城市的“水动脉”，是保障居民用水安全的重要基础设施。许多供水管网深埋地下，建设年代久远，设施老化严重，极易造成管网运行能耗高、漏损严重、爆管频发等问题，威胁“水量安全”。供水管网结构庞大、体系复杂，达标的出厂水流经数十公里到达用户，其间发生复杂的物理、化学和生物反应，威胁“水质安全”。避免或控制大量抽水产生的的负压，保证流量稳定；水箱液位要受控，保持水体常新，水龄受控，水质稳定；泵房运行的可视化、多座泵房运行时的联动控制；寻找节约能耗的二次供水方式；用户端流量需求的预测、监测和预警。我国水资源时空分布不均，洪涝和干

5、旱等极端天气频繁出现；不同规模的调水工程相继建设，形成了多源供水的局面，对各类蓄水工程及河湖水体联合调度，以实现各类水源高效利用。再生水等非常规水源的加入，形成了更为复杂的供水格局；解析不同水源组合供水的潜力和影响，提升城市供水能力。智能化、智慧化的业务需求2.2 涉水基础设施涉水基础设施13给排水系统智能化基本架构及要素：监测网点部署-通过布设智能监测设备，完成管网重要节点的动态监测数据采集；设施感知系统-全方位感知设施运行状况，通过“一张图”大数据可视化管理模式；Io oT感知中台-汇聚基础、实时监测和运行维护数据，建设覆盖“源-网-站-厂”一体化的感知中台，全方位感知运行状况，支持多云部

6、署，平台API或智能终端底层协议接入能力；移动应用平台-通过数据交互和共享，实现事件管理、信息查询、报警提醒、位置信息、任务管理、系统管理、二次开发、部署应用等功能；第六届 城市智慧管网发展论坛3.1 智慧管网发展智慧管网发展15第六届 城市智慧管网发展论坛 智慧供水系统是一个综合的供水信息化管理平台，将供水系统中的取水泵站、水源井、自来水厂、供水管网、加压泵站、消防栓、二次供水等重要供用水单元纳入全方位的监控和管理。3.2 智慧水务的特征智慧水务的特征16第六届 城市智慧管网发展论坛(1)更全面的感知3.2 智慧水务的特征智慧水务的特征 17第六届 城市智慧管网发展论坛企业企业办事人员办事人