點石成金 智能水網(wǎng)應對水危機利器

　　在不大量更新現(xiàn)有管網(wǎng)基礎設施的情況下，減少管網(wǎng)的漏損率，提高水資源的運行效率并降低成本，智能水網(wǎng)可發(fā)揮“點石成金”的關(guān)鍵作用。

　　生命起源于水，但水危機則很可能是人類面臨的下一個全球性危機。相關(guān)預測顯示，到2025年，全球?qū)⒂腥种娜丝谏钤陂L期缺水的狀態(tài)中。沒有水，人類生存面臨威脅，經(jīng)濟發(fā)展更無從談起。不少科學家認為，要解決水危機，智能水網(wǎng)建設迫在眉睫。

　　智能水網(wǎng)，要解決的就是對水資源的無序利用和浪費。這種問題在當今很多國家都普遍存在。比如，在不少城市，市政供水系統(tǒng)老舊，設備超期服役現(xiàn)象嚴重，不少管段由于城市發(fā)展、道路拓寬，就位于機動車道下，從而造成管網(wǎng)漏損率偏高，造成大量的水資源浪費。

　　與此同時，市政供水系統(tǒng)所用的儀表，比如水表等，大多還是第一代的模擬儀表，需要人工抄讀，既耗人力又容易出錯，對于水供給的情況和水質(zhì)情況都無法做到及時詳細的了解，從而造成許多不必要的損失與浪費。

　　資料顯示，中國城市公共供水系統(tǒng)管網(wǎng)漏損率約為20%，尚未達到國家控制標準。曾有相關(guān)報道顯示，中國城市供水漏損量高達每年60億立方米，美國的數(shù)據(jù)則大約為0.2億立方米。

　　對于預算緊張的自來水公司而言，它們十分關(guān)心如何維護現(xiàn)有的供配水基礎設施，但目前存在的諸多問題，往往使自來水公司陷入“更換或維修”的兩難之中。

　　在不大量更新現(xiàn)有管網(wǎng)基礎設施的情況下，減少管網(wǎng)的漏損率，提高水資源的運行效率并降低成本，智能水網(wǎng)可發(fā)揮“點石成金”的關(guān)鍵作用。

　　所謂智能水網(wǎng)，其實和智能電網(wǎng)類似，即通過智能化的手段實現(xiàn)水廠及管網(wǎng)的自動化控制、監(jiān)控調(diào)度、泄漏檢測、水質(zhì)監(jiān)測等功能，使水在生產(chǎn)及傳輸過程中有效地提高生產(chǎn)效率、降低能源消耗、減少水的漏失、減少水資源污染。

　　智能水網(wǎng)的硬件總體框架從基層到終端可以分為五層：物理設備層，傳感和控制層，信息收集和交互層或網(wǎng)絡層，數(shù)據(jù)管理、融合和分析層，以及終端的數(shù)據(jù)展示層。

　　其中，信息收集和交互層或者網(wǎng)絡層包括無線終端、光纖、總線等，它們將從傳感和控制層中收集到的關(guān)于供配水管網(wǎng)運行狀態(tài)的大量實時信息，發(fā)送到智能水網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，也就是智能水網(wǎng)的最核心部分，被稱為數(shù)據(jù)管理和決策層。

　　數(shù)據(jù)管理和決策層相當于智能水網(wǎng)系統(tǒng)的“大腦”，它可能位于自來水公司的數(shù)據(jù)中心，也可能位于“云服務器”上。它將提供最佳的輸配水系統(tǒng)的壓力管理功能，比如通過遠程控制如減壓閥、變速泵等相關(guān)的現(xiàn)場控制設備，優(yōu)化輸配水管網(wǎng)的壓力，根據(jù)水資源使用的真實情況，可以動態(tài)地調(diào)度水資源。

　　位于智能水網(wǎng)最頂端的是數(shù)據(jù)展示層，根據(jù)用戶的實際需求，將數(shù)據(jù)管理層提供的決策以最接近于用戶的形式展示出來。比如，不久的將來，水公司管理層智能終端上，將實時地顯示出管網(wǎng)系統(tǒng)的哪里出現(xiàn)了漏水的情況，哪里的水質(zhì)可能出現(xiàn)了異常等;最終用戶的智能終端上也將顯示每天用水的實際情況。

　　智能水網(wǎng)的廣闊市場前景，吸引了很多業(yè)參與其中。有的公司致力于基層水管理功能的實現(xiàn);有的作為基層設備供應商、通訊方面的先驅(qū)者，致力于水網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集和傳輸;也有提供整體解決方案的企業(yè)。比如，在上海的通用電氣(GE)中國研發(fā)中心實驗室，不少科學家正致力于開發(fā)智能水網(wǎng)解決方案：利用自來水公司控制系統(tǒng)每天提供的海量數(shù)據(jù)，通過開發(fā)先進的分析算法以實現(xiàn)遠程管理、監(jiān)控和優(yōu)化供配水管網(wǎng)，以此實現(xiàn)供配管網(wǎng)系統(tǒng)的智能化管理。

　　這是一個正方興未艾的大市場。力士研究(LuxResearch)所做的一份水領(lǐng)域IT市場調(diào)查顯示，預計2020年水領(lǐng)域IT的市場規(guī)模和投入將至少十倍于2009年，從2009年的5.3億美元增加到2020年的163億美元。所謂水領(lǐng)域IT，很多都屬于智能水網(wǎng)的范疇。而如果能在智能水網(wǎng)上取得突破，無疑有助于更好地利用和保護水資源，也將為人類的更可持續(xù)發(fā)展作出積極而深遠的貢獻。