運用大數據的城市智慧水務 讓杭州一年少漏5個西

    智慧城市水務系統，這個名詞聽起來似乎既陌生又遙遠，但是你知道嗎？正是在這套系統的保障下，城市水務的運行效率得到大幅提升，僅杭州因此每年就節約了約5個西湖的水量，極大的保障了城市水務安全。近日，“智慧城市水務系統安全運行的檢測與控制基礎理論和方法”項目研究主持人、杭州電子科技大學教授陳云說。

    陳云說，目前使用的傳統城市水務系統普遍存在動態建模難、漏損檢測難、安全運行難、數據集成和有效應用難等一系列難題，缺乏大數據環境下城市水務系統的綜合性研究，因而難以實現城市水務系統的整體安全運行控制與優化。

    例如城市地下供水管網滲漏的問題，始終困擾著每個城市的水務公司。“目前，我國城市地下供水管網滲漏率多的達到30%。”陳云表示，以杭州市為例，由于水管老化、道路原因無法更換水管，杭州的自來水管的漏損率一直保持在12%左右。12%是什么概念呢？折算成水量就意味著每天要漏掉14萬噸以上的自來水，一年損失5000萬噸，相當于5個西湖的水量。不僅如此，大量水通過管網滲漏和地下空間滲漏，既造成水資源的浪費，又易形成大面積塌陷，構成巨大的安全隱患。

 　針對傳統城市水務系統存在的一系列問題，在國家自然科學基金-浙江“兩化融合”基金的支持下，陳云帶領課題組開展了城市水務系統安全運行的建模、檢測和控制理論與方法研究，以提高城市水務系統安全運行的預測、預防和快速反應及事故處理能力，有效地降低安全事故發生率和事故損失，為水務系統管理、維護、更新改造優化方案提供依據。

　  在這套方案中，依賴人工的環節被大大省略，取而代之的是大數據建模、動態方程等先進的技術手段。陳云舉例說，傳統的管網滲漏檢測是通過人工監聽漏點信號進行定位的，而該項目建立的供水管網的動態方程，將測點壓力、流量、濁度等檢測數據與預估值進行實時比較，通過校核驗算來判斷漏水位置，提高了檢測的效率和精準度。

　 經過10年的不斷努力開發，課題組的相關研究成果已經率先運用到了杭州市政系統中——杭州市排水系統綜合自動化系統軟件就是應用成果之一。據介紹，該系統成功實現了對杭州排水管網與泵站系統的優化控制，有效消除了排水過程中存在的不確定性、強耦合現象，提高了管網內水力學狀態變量的預測精度。

　 “在2009年‘莫拉克’臺風期間，該系統為杭州市排水系統的防汛應急提供了很好的決策依據。”陳云介紹，系統通過構建數據采集與監視控制SCADA系統，對河道水網、污水泵站實現數據聯網監測，增強排水運行工況的實時監控。

   　陳云表示，下一步希望能將大數據、云計算、物聯網等信息技術和手段應用到城市水務系統安全運行的檢測與控制中來，建設成為能夠解決實際問題的一套工具，服務智慧城市建設。