在 中,廣州市自來水有限公司二次供水設施中心黨支部書記、主任李啟林介紹了“'水潤廣州,智享未來'—高品質引領廣州二次供水新發展”。報告以廣州市自來水公司供水范圍內現有供水單元為對象,從五個方面系統闡述了二次供水系統改造與智慧運維體系的構建路徑。通過全域設施普查、增量項目標準化管控、存量設施迭代升級的三階段策略,結合物聯網與熱成像技術,建立覆蓋249萬用戶的供水安全保障體系。實證數據顯示,改造后單元漏損率降至2.6%,用戶投訴率歸零,為高密度城市二次供水管理提供可復制解決方案。
李啟林
本文根據嘉賓發言內容整理。已經由專家本人審閱。
二次供水現狀及主要問題分析
廣州市自來水公司供水范圍內現有17821個供水單元,居民戶表約249萬戶。目前二次供水系統在整體管理和運行方面保持了較好的水平,滿足各類用戶的用水需求。政府和相關部門對于二次供水的水質和設備管理都設有嚴格的規范,并且實施了定期檢測和維護計劃,以確保水質的安全和設備的穩定運行。
然而,盡管整體狀況良好,但某些個別區域和老舊小區仍存在設施老化、設計標準滯后、維護不足等問題,導致水壓波動與水質風險。我們實際考察了其中部分地點,仔細分析后,究其原因有以下四點:
(1)低質量的設備和不合理的建設,直接影響二次供水的穩定性。
(2)開發商和使用者對二次供水系統的認知不足,尤其是對相關設備和設施的了解較少,造成管理和運營上的困難。
(3)故障管理和應急響應手段不足,無法有效處理系統突發問題。
(4)部分二次供水系統仍以人工操作為主,操作容易出現失誤。
那么,廣州市怎么做?
基礎工作開展情況
基礎數據建設:供水單元摸查與臺賬建立
2020年起,我司對中心六區17821個供水單元開展摸查工作,建立涵蓋各供水單元設備類型、使用年限、設備狀態、設施維護記錄等維度的精細化臺賬,為后續的工作和決策提供數據支撐,精準掌握每個區域的供水設備狀態。
控增量:新建優質水示范點
針對新建住宅,推行現代化泵房建設標準,包括防澇排澇、防煙、安全防護、降噪減震、防潮通風、水質保障、運營維護、供電保障七大核心系統。
我們通過打造多個示范性泵房,驗證了集中式深度處理設備在高品質供水系統中的集成應用模式。以廣州某500戶住宅項目為例,受限于場地條件,開發商僅規劃220㎡的二次供水泵房空間,其中132㎡用于設置水箱,剩余88㎡需統籌配建智慧標準泵房七大核心模塊。
面對有限空間挑戰,我們采取了很多技術措施達到"小而全、小而精"的標準化泵房建設效果。
我們做了若干個示范區項目,成功驗證了方案的可行性。結合不同設備的特點,使用有限的空間,無論品牌如何,始終保持開放態度。同時,我們不斷幫助開發商節約開發成本,并提升二次供水設施的服務質量。
通過整合公司的現有資源,我們在接收管理后,能夠提供更智能化、專業化的運維管理服務。我們實現了24小時后臺數據實時監測,并進行每季度的人工復檢和保養。針對用戶的需求,我們承諾在兩個小時內做出響應,并提供相應的保障措施,以確保二次供水的安全。
此外,我們的智慧藥泵房已實現智能化、自動化及遠程控制等協調運作,通過智慧泵房的七大系統實時監測水質、設備及泵房環境條件。如果系統檢測到異常,將自動停止供水并發出警報,從而確保供水設備和用戶用水的安全。
減存量:舊改—老舊供水設施迭代升級改造
繼新建項目之后,我們面臨的是減存量的挑戰。在一些老舊社區,設備老化問題確實存在,但這是一個循環過程:今天新建的設施,20年后也會面臨老化。那么,我們如何減少存量呢?
我們已經對所有供水設施進行了徹底的調查,正如之前提到的,我們已經掌握了需要進行哪些工作,以及針對哪些具體問題。以桃源街的一個小區為例,我們可以在上圖中看到許多點,左側的點顯示了哪些設施已經陳舊,哪些還能使用,哪些狀況良好。我們根據這些情況,分輕重緩急進行處理。
從2021年9月開始,到2023年12月,我們完成了所有供水設施的改造。右側的圖片展示了改造前后的對比,左側是改造前的狀況,可能連水泵的位置都看不清楚。經過我們的改造,現在有了一個現代化的小泵房,小巧而高效。
我們改造的成果總結來說主要是以下五點:
(1)居民生活用水和消防用水實現了徹底分離;
(2)新增了二次供水系統,安裝了新的水泵,并對水池也進行了改造;
(3)將水表移出戶外,并集中安裝了遠程智能水表;
(4)所有設施的維護和養護工作交由自來水公司進行專業化管理;
(5)針對可能存在的漏水問題,我們從改造前的總分表差23.85%,降低到了改造后的2.6%,可以說我們的改造成效明顯,徹底解決了老舊小區管網漏損的問題(2.6%的總分表差幾乎可以忽略不計,因為這個比例更接近于不同表之間的測量誤差)。
供水設備的日常巡檢
供水設備的日常巡檢是確保二次供水系統高效、安全運行的重要環節。通過定期檢查和及時維護,可以有效預防設備故障,提高系統的穩定性,減少突發事故的發生。巡檢工作應包括對各類設備、儀表、管道等的檢查、清理、調整和必要的維修。
通過完善的巡檢機制,能夠及時發現潛在問題,確保二次供水系統的高效運作,同時為后期的技術改進和設備更新提供可靠數據支持。
根據我們公司的統計數據,我們已接收管理的供水單元的管道和設施,改造后沒有用水問題工單,2024年沒有接到任何用戶投訴。因此,我們的管理可以說得到了用戶的高度認可。
管理平臺建設及數據采集系統
在執行上述基礎措施之后,我司開發了一套綜合管理平臺,該平臺的構建目的在于提升二次供水管理的效率。我們建立了一個專門的管理系統,通過數字化手段對供水設備的運行狀態進行實時監控,并集成了數據采集、故障報警等多項功能。該報警管理平臺通過集中監控系統實現了設備的在線監測、數據采集以及故障預警。
前面提及的兩個概念——報警與預警,對于這兩點,我們管理平臺采用了統一的技術方法。利用必要的傳感器技術,例如視頻門禁系統,實施遠程監控和數據分析;通過自動化監控,我們能夠判斷設備是否出現異常,從而降低運行風險,并發揮報警作用。
此外,我們還融入了創新思維,采用熱成像監控技術。
選擇此項技術的原因,是熱成像監控技術具有雙重作用:首先,它能直觀地展示設備的運行狀態;其次,我們在整個泵房都配備了熱成像儀,這是為了實現火災預警。目前火災預警主要依賴于煙感器,但當煙感器發出警報時,火災很可能已經發生。因此,經過長時間的考慮,我們采用了熱成像技術,對泵房的溫度進行實時監控,在達到煙點之前,我們就能發現并及時處理潛在問題。此外,我們還可以獲取關于泵房的詳細參數信息,幫助后臺調度人員和巡檢人員進行進一步的校對和分析。
標準提升與驗收流程優化
專業團隊的組建和工作方向
同時,我司還組建了一支專業的團隊,盡管并非在每個領域都擁有頂尖水平,但我們致力于解決實際問題。
我們的工作分為五個主要部分:首先是給排水系統,專注于二次供水以及如何優化管道鋪設和使用;其次是水質管理,我們熟悉紫外線、臭氧和次氯酸鈉的投放,選擇哪種方法取決于具體需求和環境條件。
接下來是自動化領域,我們通過自動化控制和自行開發的程序實現了遠程監控和操作,包括本地化部署、壓力監測以及停開機等操作。
在電氣系統方面,我們的主要投入方向是精簡和優化。我們一直在做減法,因為過去的控制系統中電氣部分確實存在許多可以進一步優化的地方,每增加一個元器件實際上都給我們帶來了額外的負擔,同時也意味著未來故障率的輕微上升。
最后是計算機領域,我們的計算機系統負責網絡和現場計算機的智能化調控與調度。通過這五個系統,我們的團隊能夠迅速解決日常遇到的大部分問題,對于一些較為復雜或深奧的問題,我們會將其提升至更高層次進行深入研究。
廣州市地方標準的修訂
在這些年的工作中,我們同步修訂了廣州市的地方標準,并已獲得市場監督管理局的批準。我們計劃在2026年3月前完成所有修改工作,以進一步推進標準化進程,確保廣州市各行各業都能共同遵守統一的標準。
無論是新建項目還是老舊設施改造,一旦建設完成,我們將實施嚴格的驗收流程。我們已經制定了87項驗收標準,確保每一項都達到現場驗收的要求。在驗收管理過程中,我們將執行標準化的質量檢驗和驗收程序。
創新措施與設備研發
在公司的統一規劃下,我們創新性地建立了一個名為高品質供水體驗館的平臺。該體驗館不僅展示了管材閥門和智慧化產業設備,還提供了供水設備的直觀展示。通過終端設備的展示,我們的發展商和客戶能夠全面、零距離地了解二次供水的整個流程。我們致力于提升服務品質,向客戶展示我們的服務流程和保障措施,確保他們能夠體驗到高質量的供水服務。
在我們的二次供水體驗館中,特別設計了一個集約化、高度智能化的泵房。參觀者,無論是同事還是客戶,都能實時觀察到泵房的實際運行狀態。例如,能耗、出口壓力、目標壓力以及安防措施等關鍵指標,我們都有明確的保障措施。我們詳細解釋了集中式深度處理與終端式深度處理的區別及其效果,以充分挖掘業務優勢。
在公司的統籌領導下,我們對二次供水管理進行了深入研究,并開發了多項實用新型專利,為二次供水設施與管理的持續迭代奠定了堅實的基礎。
為了滿足住戶對個性化需求的追求,我們自主研發了多款終端凈水設備。這些設備與傳統凈水理念有所不同,我們不僅僅追求過濾的清澈度,還保留了自來水中的有益元素。在口感與過濾純凈度之間,找到了一個理想的平衡點。這些自主研發的設備滿足了住戶對個性化選擇的需求,無論是大型還是小型終端,都為飲水提供了更多選擇。
另外,我們秉承著簡化設備設計的理念,自主開發了集成式二次供水設備(一體化成套加壓泵組),自主完成全技術路線設計和設備選型,開發泵組自動控制系統,可實現對泵組的自動化控制。高度集成水泵、電機、變頻器、控制柜及必要管件等泵組零部件,優化結構使之緊湊??s減占地面積,降低生產成本,提高設備效能,掌握核心技術。
在舊改項目中,由于空間有限,我們小而精的設備設計就非常適合,既節省空間又降低了生產成本。與此同時,我們設備的效能和噪聲控制都達到了高標準。由于核心技術自主研發,我們的設備在舊改項目中能夠達到優化的配置,確保用戶能感受到我們的設計有在真正為他們著想。
為了確保二次供水的應急保障,我們還同步開發了應急加壓供水保障車系列。
這些保障車配備了發電機組和電控系統,可以想象成一個小型移動加油站。模塊化的設置使得它能夠應對市民的緊急停水需求、二次供水設施故障、大型活動或災害情況下的應急供水,如抗旱等緊急情況。
舉個例子,以前方倉醫院遇到缺水問題,我們只需將保障車開到現場,就能迅速恢復供水。
未來發展趨勢及技術創新
隨著云平臺、大數據和智能算法的運用,我們預見到未來云平臺建設將更加智能化,例如二次供水大數據的應用。結合AI和機器學習的智能算法,我們能夠提升系統的自我調節和響應能力。
那么,我們應該如何實現這一目標呢?
實際上,我們的目標是從傳統的報警系統向預警系統轉變。目前,二次供水設備主要采用報警方式,一旦設備出現故障,就會通過信息或網絡通知我們。我們的平臺能夠收集到設備一年內故障的次數、故障導致的損失次數以及設備的能耗等數據。
這些在前端布局的所有數據采集工作,都是為了下一步的迭代,即從報警向預警的過渡。我們采用科學的算法,包括設備全生命周期的管理、使用年限、狀態監測;通過聲音和震動的頻譜分析等手段來評估設備的運行狀態。目前,用水量預警已經相對成熟,但二次供水設施的預警系統尚未有完善的解決方案。我們的目標是從報警向預警方向的逐漸發展完善。
總結來說,廣州市的二次供水系統目前相對穩定,水質安全,管理規范。然而,隨著城市的持續發展和老舊城區設施的逐漸老化,二次供水系統面臨著重大挑戰。為了進一步提升系統的穩定性和服務質量,我們將加大設施更新、智能化建設和水質監控等方面的工作力度。通過跨專業領域的協作與努力,二次供水的管理運行將變得更加高效、安全和可靠,為廣州市的可持續發展提供堅實的水務保障。期待與各位專家和同行共同探索這一領域。
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編輯整理:《凈 水技術》編輯 李濱妤
排版:《凈水技術》編輯 李濱妤
審核:《凈水技術》社長/執行主編 阮辰旼
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