“自動化”到“智慧化”——智慧水廠建設(shè)的新思路

水處理系統(tǒng)作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施，2012年《關(guān)于開展國家智慧城市試點(diǎn)工作的通知》：國家智慧城市(區(qū)、鎮(zhèn))試點(diǎn)指標(biāo)體系(試行)對供水系統(tǒng)提出明確的指標(biāo)，2014年8月，國家發(fā)改委、工信部、科技部、公安部、財政部、國土部、住建部、交通部等八部委印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》中，要求大幅提升電力、燃?xì)?、交通、水?wù)、物流等公用基礎(chǔ)設(shè)施的智能化水平。

無論是國家政策還是地方政策、規(guī)劃，水務(wù)都是不可或缺的重要一環(huán)，但是，這些政策、措施仍然是處于規(guī)劃層面。與城管、交通等以管理為主的行業(yè)和純制造業(yè)不同，水務(wù)行業(yè)既涉及生產(chǎn)，又服務(wù)于大眾，同時還有上游保護(hù)、下游環(huán)保等職責(zé)。水廠作為具有一定政府職能的企業(yè)，雖然當(dāng)前有各方面特別是很多著名企業(yè)都在努力探索，推出大量的設(shè)想、產(chǎn)品和解決方案，但要實(shí)現(xiàn)智慧城市要求下的水廠智慧化，仍然存在沒有清晰脈絡(luò)，沒有形成共識的困境,需要頂層規(guī)劃，探索實(shí)現(xiàn)智慧水廠建設(shè)的路徑。

1明確智慧水廠理念目標(biāo)

建設(shè)智慧水廠的誤區(qū)，是將智慧水廠等同于全自動水廠、無人水廠。2012年住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳《關(guān)于開展國家智慧城市試點(diǎn)工作的通知》明確：“智慧城市是通過綜合運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、整合信息資源、統(tǒng)籌業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，加強(qiáng)城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的新模式。為探索智慧城市建設(shè)、運(yùn)行、管理、服務(wù)和發(fā)展的科學(xué)方式，決定開展國家智慧城市試點(diǎn)工作”，2014年八部委印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》指出：“智慧城市是運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、空間地理信息集成等新一代信息技術(shù)，促進(jìn)城市規(guī)劃、建設(shè)、管理和服務(wù)智慧化的新理念和新模式”，由此可見，智慧城市的手段是新的技術(shù)，特別是信息技術(shù)，目的是提高規(guī)劃、建設(shè)、管理和服務(wù)能力。為滿足智慧城市的要求，作為城市重要基礎(chǔ)設(shè)施，智慧水廠應(yīng)該是以應(yīng)用新一代信息技術(shù)為手段，生產(chǎn)、運(yùn)行、維護(hù)、調(diào)度和服務(wù)等全方位、全過程各環(huán)節(jié)高度信息互通、反應(yīng)快捷、管理有序的高效節(jié)能、綠色環(huán)保、環(huán)境舒適水廠。

2構(gòu)建智慧水廠框架體系

綜上所述，智慧水廠應(yīng)該由一個從生產(chǎn)到管理全面信息化、自動化的框架系統(tǒng)組成。目前在“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的大背景下，涉及水務(wù)業(yè)務(wù)的企業(yè)都在探索水務(wù)行業(yè)的智能化、進(jìn)而智慧化，如：遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)、管網(wǎng)GIS系統(tǒng)、漏損檢測系統(tǒng)、能耗管理系統(tǒng)、泵房綜合控制平臺以及機(jī)器人、視頻識別系統(tǒng)等等。根據(jù)以往的經(jīng)驗和思路，整合這些成果，我們通常會提出如圖1的框架。

該系統(tǒng)以水廠安全、可靠以及節(jié)能降耗為目標(biāo)，針對目前水廠運(yùn)營可能存在的問題，運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)和控制技術(shù)，建立一系列的管理、控制系統(tǒng)，加強(qiáng)水廠生產(chǎn)管理。

從工業(yè)化、電氣化到自動化，都是通過技術(shù)的創(chuàng)新，來提高我們的生產(chǎn)力，水廠的發(fā)展也是如此，電和電動機(jī)、水泵的發(fā)明，使給水能夠工業(yè)化、電氣化，繼電器技術(shù)產(chǎn)生了“一鍵啟動”，PLC使“自動化”成為可能，網(wǎng)絡(luò)成就了“中央控制”，這些發(fā)展，其共同的特點(diǎn)就是：發(fā)明新的技術(shù)-解決現(xiàn)有問題-提高生產(chǎn)效率-推進(jìn)管理進(jìn)步，這是一種從下而上發(fā)展思路，我們可以稱之為“自動化”思路，上述框架正是沿用了這一思路。智慧城市強(qiáng)調(diào)管理，智慧水廠的建設(shè)思路應(yīng)該是自上而下的思路，即：完善管理體系-利用信息技術(shù)-提高管理效率-提升生產(chǎn)水平-實(shí)現(xiàn)新的目標(biāo)。這一思路，我們可以稱之為“智慧”思路。基于目前的水廠管理制度，是長期生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)晶，雖然在手段上可能不夠先進(jìn)，但在實(shí)踐中證明是可靠適用的。因此，建議通過分解現(xiàn)有水廠生產(chǎn)管理功能，以現(xiàn)有管理體系為依據(jù)，將現(xiàn)有的管理需求分解整合為各功能模塊，這些可組合、可分期、可擴(kuò)展的模塊，應(yīng)該包含了現(xiàn)有水廠管理的各種需求，并可通過擴(kuò)展?jié)M足水廠管理的新需求。

水廠除了最重要也是自動化最為關(guān)注的生產(chǎn)工藝外，還包括：為確保生產(chǎn)可靠運(yùn)行的人為保障工作、原材料的管理工作、設(shè)備的維護(hù)、建構(gòu)筑物的維護(hù)以及人員的管理、安全的保障等。分解、分析和完善水廠的管理體系，推薦的智慧水廠框架體系如圖2。

這些系統(tǒng)以及在此基礎(chǔ)上不斷補(bǔ)充完善，構(gòu)建了完整的水廠生產(chǎn)、管理、服務(wù)體系，通過其智慧解決方案，可以解決目前存在的管理、服務(wù)手段落后的痛點(diǎn)，滿足智慧城市對水廠的管理需求。

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