数字管网如何赋能城市水环境治理新未来?
发布时间:2024-09-23 10:40:53 来源:中国水网 作者:赵利伟 浏览次数:

在“2024(第十六届)上海水业热点论坛”上,上海市水务局“供排水管网系统数字化应用工程研究中心”主任/上海万朗水务科技集团有限公司董事长、高级工程师樊雪莲作了题为“排水管网系统数字化应用与思考”的发言。


她指出,排水系统要想高质量发展,离不开数字的赋能。数字管网是智慧排水的核心,而数字管网的重点又在数据底板上,地基决定层高,数据底板就像大厦的地基一样重要,没有详实准确的数据底板很难做好数字管网、数字排水。

来源:中国水网      整理:赵利伟


伴随城市化进程,我国城市新增管网规模日趋扩大,老旧管网年久失修,给城市建设和安全带来较大隐患。数字管网作为未来城市的基础设施,能够帮助我们守护好“城市生命线”,实现管线运行状态的智能感知与监控,具有广阔的应用前景与极高的重要性。

在“2024(第十六届)上海水业热点论坛”上,上海市水务局“供排水管网系统数字化应用工程研究中心”主任/上海万朗水务科技集团有限公司董事长、高级工程师樊雪莲作了题为“排水管网系统数字化应用与思考”的发言。

她指出,排水系统要想高质量发展,离不开数字的赋能。数字管网是智慧排水的核心,而数字管网的重点又在数据底板上,地基决定层高,数据底板就像大厦的地基一样重要,没有详实准确的数据底板很难做好数字管网、数字排水。

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右图为8月28日樊雪莲在中心成立大会上致词

中心的定位和目标明确,即“一个中心、两个贯通,三网融合、四轮驱动、五位一体”,以数据为抓手,提供全过程数据管理下的规划、建设、管理、养护、运维服务的系统解决方案。中心工作思路围绕“数据”展开,从“数据底板”、“数据率定”、“数据仿真”、“数据管理”及“数据服务”,最终实现真正的“数据价值”。
 
03
聚焦三大领域
数字管网中心的创新与价值


在创新与任务实行方面,中心聚焦于三个核心领域来推进工作,分别是:数据台账、健康监测和智慧管理

数据台账尤为重要,涵盖了现场排查、勘测、诊断、数据的采集与校核、分析与判断、展示与应用等若干环节。大家都知道,我们的管网系统乃至排水系统错综复杂、底数不清、问题繁多,尽管当下已经拥有较多的技术和人才,但因家底数据的完整性、准确性及更新的及时性等问题的存在,导致模型、算法、智能管控等难以实现。因此,构建完整准确的数据底板至关重要。

但在实际操作中面临两个问题:一方面,具备排查能力的专业人员缺乏信息化、数字化的理念和技术;另一方面,擅长信息技术的人员则缺乏一线排查的专业经验。这就有了构建复合型团队的需求,既能深入现场专业排查又能熟悉信息化、数字化的技术,实现从排查到方案,从数据到平台智慧管理的无缝衔接。为此,万朗集团自2017年起就开始打造这样的团队,打磨数据台账的关键技术,优化管网数据采集,提升数据维护效率,强化管网数据应用,为数字管网、数字水务的全面发展奠定坚实基础。

数据台账工作还包括了云边协同能力体系的建设。通过整合数据获取、展示、分析与赋能四大环节,将排查、系统、平台与台账更新有效融合,对具体业务赋能,以提供企业数字化、智慧化转型的基础平台。

大量的数据采集并经过有效核准后,可以运用模型和算法对数据进行深入分析,以判断识别如外水入侵、管网混接、管道破损、河道倒灌及水环境污染等问题,为管网系统的健康管理、雨污混接整治、水环境提升、排水系统的提质增效、道路安全管理、城市防汛等提供建设管理的决策依据。

数据台账的亮点和创新点在于其结合了上海市水务局2023年发布的雨污混接技术导则,和团队多年积累的排查经验,并借鉴了日本先进的云台账管理技术,形成了独特的“万朗普查工作手册”。此外,还开发了一种名为“智能金箍棒”的多功能普查工具,本产品通过集成化设计,集成获取排水井窖、泵站内水深、泥深、管网管径、埋深、井深等多种数据,数据实时上传后台,简化了排查流程,减轻了排查工作量;相关数据均由设备读取和储存,无需人工读取或录入,提高了测量精度;数据自动挂接,提升工作效率,解决多检测工具数据成果共享交互难的问题;内置云边协同的智能算法,减轻数据审核校对工作量;后台GIS同步修正,实现管网数据进得来,出得去,用得好的效果。

健康监测是中心的第二项重点任务,主要关注的是管网系统及其配套设施、设备的健康状态。不同于常规的液位、水量、流速和水质等运营数据的监测,这里强调的是管道及设施设备自身的健康监测,包括管道的沉降、渗漏、损害、变形、腐蚀、温度、寿命、结构变化等状况的检测分析。通过监测可以深入了解管道及相关设备的实际使用状况、预估剩余寿命,并识别存在的缺陷风险。目前国内专门从事这方面研究的机构很少,我们团队自2014年以来已有很好的技术积累多项发明专利和案例经验。

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排水系统高质量发展离不开数字化赋能


樊雪莲从以下两方面总结认为:

数字管网建设需要厂、站、网、河、户多要素统筹、多专业融合、多部门协同,还需要系统性的数字化管理手段,这是一个综合、复杂、庞大的工程,涉及到给排水、水处理、勘测、工程、GIS、模型、物联、仪器仪表和平台集成等诸多专业,需要更多的专家和企业共同协作、共同打造。

管控内容的数字化是基础、管控过程的智能化是重点。数字化赋能的目的最终是为了实现系统的智能化管控,以外水入侵分析为例,通过旱天昼夜比、雨天晴雨比等数据的分析,结合AI的算法,自动生成报告,从而实现智能处置的目的。

综上所述,数字化赋能不光可以提高雨污水管网的收集能力、输送能力、提高污水处理达标能力,提高行业监管隐患识别能力,还可以增强雨污混接排查整治、污染溢流的控制、排水户长效动态监管、厂网站联合调度等方面的能力,最终实现城市排水系统的高质量发展。

她最后引用小米雷军的话重申数字管网的深远意义:数字经济必将成为中国领先全球,率先打开第四次产业革命之门的钥匙,数字化转型事关水务事业高质量发展,希望能和大家一起携手共创数字中国的美好未来!



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