暑期产业实践 | 智慧水利：城市水务的智慧解决方案

发布时间2019-09-04文章来源暑期产业实践智慧水利课题组作者责任编辑

随着我国城市化进程不断推进，人民生活水平不断提高，城市用水量逐年攀升，这给城市供水带来了空前的压力。老旧排水系统的规模已经难以适应日益增加的城市生产生活污水，城市面积扩大引起更加严重的城市内涝。作为城市治理的新挑战，水利问题日益严峻。因此如何利用“智慧手段”解决城市水利问题成为了一个引人关注的重要课题。

今年暑假末两周，上科大产业实践课题组的同学们以“智慧水利”为题目，在学校副校长朱志远以及指导老师张武雄的带领下进入青浦第二水厂、上海宏波工程咨询管理有限公司、上海万朗集团、上海桑锐电子科技股份有限公司、上海昊沧系统控制技术有限责任公司等多家企事业单位走访参观，对城市水务的现状及前沿发展情况有了全面的了解。

城市供水：智能传感精确把关

供给水紧密关系着人民的生产和生活，是水利产业中极其重要的环节。近年来城市用水量激增而水利管理从业人员却呈减少趋势，例如青浦第二水厂仅有10余名在编员工，却承担着382平方公里区域的供水任务，服务人口达75万。

为了进一步了解城市供水的现状，课题组到青浦第二水厂进行了实地走访。蔡建峰厂长一边带领同学们参观厂房，一边讲解了现代化水厂的运作流程。

通过蔡建峰厂长的介绍，同学们了解到水厂的高效运转很大程度上得益于信息技术的运用：从预臭氧处理、混凝剂混合、折板絮凝、平流沉淀、砂滤、臭氧接触，直到活性炭过滤的每一步净水工艺，都有相应的传感器采集各项水质指标并传输到中心控制室进行汇总，而通过PLC集散控制系统，既可在中心控制室实现对整个净水流程的调度，又能满足在各个子控制站上对相应的工艺进行管理，还可在紧急情况下切换到手动操作。

城市居民、单位用水监测的工作量也随着城市化进程的推进不断加大，同学们在上海桑锐电子科技股份有限公司听取了关于这一方面的介绍。作为远程智能水电气抄表的行业标杆，桑锐电子运用微功率无线通讯进行数据传递和管理，其独创的传感设备能够对调度供水的水源井、水厂、加压泵、供水管网等环节进行远程测控，同时也监控着城市污水泵站、防汛排涝情况以及污染源等详细信息，为城市的用水监管提供了极大便利，减少了水利管理的人力需求。

管道排污：技术创新弥补缺陷

现代化的城市不仅拥有繁忙的地上交通网络，地下的管网系统更是错综复杂，给排水管道就是其中非常重要的一部分。

城市的地下给排水管道分属供水管道、污水管道、防洪排水管道等不同功能，共同维持着城市水务的运转。其中，污水管道和雨水管道之间常有相通的调控节点，控制着管道内水流的分配。然而，城市在建设时曾经由于考虑不周、地下管网检测困难等原因，污水管道和雨水管道常常被混淆使用，进而对自然水体造成了严重污染。

课题组来到上海万朗集团，了解城市供排水管道的相关情况。万朗集团作为城市供排水系统的综合服务商，其业务主要包含河道治理和智慧运维，雨污管道分流是万朗集团在河道治理方面的一个重要创新点。重力流雨污分流装置和泵提式雨污分流装置相较于传统的分流装置，均具有适用面广、有效防止污水倒灌以及可个性化设置等优点。此外，一体化智能截流井是集潜污泵、拦渣设施、配套管道为一体的集成设备，反应灵敏且拦截准确性远优于传统截流井。

在上海宏波工程咨询管理有限公司，同学们还了解了在水利工程设施中使用激光测距方法测量微小位移，保障管道在内的基础水利设施安全的技术。

智慧运维：管理平台突破创新

上海万朗集团除了在供排水的硬件技术方面具有突出创新，其自主研发的智慧运维软件也使同学们眼前一亮。在展示厅，技术人员向同学们展示了新江湾城地铁站的消防水管3D模型，现场演示如何对某一处截流井的水位、温度、有毒气体和运行状况进行实时监控，并可以在必要时通过切换手动模式进行远程操作。平台除了截流井管理功能，还拥有河道治理、二次供水改造和智能运输管网建设等项目的管理数据功能，以便实时调用。可以说，万朗集团不仅在管网设施方面有着重要突破，而且将大数据管理运用其中，大大降低了处理紧急情况的时间成本，减少损失并提高了监管效率。

与万朗集团软硬件结合的一体化服务不同，上海昊沧系统控制技术有限责任公司是一家专攻软件的企业，专注于环境领域工业控制过程的自动化、信息化、智能化的高新技术服务。通过与各大水务集团以及高校的合作，上海昊沧为市政给排水、管网泵站、城市防汛、固废处理等产业链提供了具有针对性的管理系统。此外，上海昊沧顺应信息“模块化”的趋势，将各种封装好的软件模块进行组合，以满足不同客户的需求。临港新城海绵城市建设是上海昊沧参与、颇受瞩目的项目，其各个分区的降雨量，每一处供排水管的水位水质，和每一台设备的维护信息均能被实时记录。公司市场战略发展部总监韩少唐和售前技术工程师李宏伟分别向同学们讲解和演示了临港水务监管平台，使课题组同学体会到信息化和智能化带来的便利。

结语

通过本次智慧水利产业实践的调研和学习，同学们认识到城市水务治理是一个充满了挑战与机遇的领域——许多问题亟待解决，诸如城市供水、污水处理、城市内涝等。对于大数据管理、自动化控制、传感器制造等智能手段，这些困难恰恰蕴含着机遇和市场。通过将智能手段与传统水务结合，城市水利领域正迸发出新的生机。

城市水利行业广阔的发展前景吸引着更多科技人才的加入，在上科大“跨学科、跨专业”的氛围中生活学习的同学们，更能深刻认识到“智慧”与“水利”相结合的重要意义。朱志远副校长在参观过程也时常鼓励同学们要以“报国裕民”为理想，积极投身科学与生产的交叉领域。这两周产业实践的经历与收获，必将激励同学们努力学习，为将来投身科技事业打好基础，为祖国发展贡献自己的力量。