“現(xiàn)在大家都在提智慧水務，什么是智慧水務?如何去實現(xiàn)智慧供水?”寧波水表股份有限公司技術(shù)總監(jiān)、浙江省水表研究院院長姚靈在6月21日舉辦的2017(第二屆)供水高峰論壇上分享了寧波水表在智慧供水和智能水表方面的探索與應用。他從智慧水務的概念談到推行智慧供水的方法與路徑，展現(xiàn)了智能水表在供水新業(yè)務中的新角色，并剖析智能水表與業(yè)務應用系統(tǒng)的幾項關鍵技術(shù)。

　　寧波水表股份有限公司技術(shù)總監(jiān)、浙江省水表研究院院長姚靈

　　姚靈介紹，寧波水表股份有限公司經(jīng)過60年的發(fā)展，目前產(chǎn)品線已經(jīng)全部覆蓋所有的水表，包括機械水表和第一代、第二代的智能水表及業(yè)務應用系統(tǒng)。寧波水表目前也是我國水表出口量和銷售量及品種規(guī)格最多的專業(yè)生產(chǎn)廠家。浙江省水表研究院是依托寧波水表股份有限公司建立的，也是我國水表行業(yè)唯一的專業(yè)研究院，它設有博士后科研工作站，也有國家認可的水表中心實驗室、智能水表與測控技術(shù)研究所等部門。

　　智慧供水新業(yè)務的構(gòu)成與支撐

　　對智慧水務這一概念，姚靈給出非常準確的解釋：它是現(xiàn)代信息、通信技術(shù)與水務過程控制和水務管理系統(tǒng)深度融合以后，所產(chǎn)生的一種業(yè)務新形態(tài)。智慧水務通過挖掘和運用水務信息資源，有效提升管理效率，從而科學地管理城市水務工作，它覆蓋供水、排水、污水處理、再生水利用等。

　　上圖是水務運營的一些管理內(nèi)容，圖的上部分是供水管理內(nèi)容，下部分是其它水務管理內(nèi)容。姚靈提出，應對重點關注的智慧供水新業(yè)務系統(tǒng)進行梳理，這些都是以測控系統(tǒng)為主的過程管理，也包括了水務內(nèi)部的業(yè)務信息化支撐系統(tǒng)。

　　怎么去實現(xiàn)智慧供水?從方法上看，必須要推進“兩化融合”，就是工業(yè)化和信息化的深度融合，同時實施“中國制造2025”。現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)很多企業(yè)還處在工業(yè)2.0的階段，通過推動智慧供水，讓大多數(shù)供水企業(yè)由電氣化向自動化和智能制造的方向發(fā)展。它的技術(shù)路徑主要由這三項支撐：一是物聯(lián)網(wǎng)的應用技術(shù)；二是測控自動化技術(shù)，重點是測量與控制；三是大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，主要提供解決方案。

　　大家都知道，互聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)，是人與人的信息交互。而物聯(lián)網(wǎng)，是M2M，就是機器與機器之間的交互。目前簡單的劃分，可以將其分成三個層次，最下面的是感知層，即儀表和傳感器，網(wǎng)絡層是解決數(shù)據(jù)安全傳輸?shù)膯栴}，應用層將采集到的數(shù)據(jù)進行業(yè)務處理等。

　　智能水表在供水業(yè)務中的新角色

　　智能水表在供水新業(yè)務中，有哪些新的角色?大家知道，水表的主要功能是對用水量的計量和結(jié)算。隨著新技術(shù)的發(fā)展，它可以增加哪些功能?姚靈對此進行了總結(jié)。智能水表使用功能的拓展，一是自動抄表與用水監(jiān)測系統(tǒng)中的應用，如用水量計量、時段用水量狀況監(jiān)測與分析等；第二是參與DMA管網(wǎng)分區(qū)漏滲監(jiān)測，即通過定時、集中自動抄表，發(fā)現(xiàn)局部區(qū)域管網(wǎng)漏滲情況；三是智能水表加上綜合傳感器，利用水表通信裝置和安裝位置，進行管網(wǎng)供水綜合參數(shù)監(jiān)測與遠傳，包括流量、水壓、水質(zhì)、漏滲、工況等參數(shù)；四是智能水表加上電控閥，對管網(wǎng)進行自動控制等。

　　智能水表與業(yè)務應用系統(tǒng)的關鍵技術(shù)

　　首先，作為智能水表，它的計量性能與長期工作可靠性是最為重要的。智能水表發(fā)展趨勢的判斷：從智能水表1.0產(chǎn)品向2.0產(chǎn)品發(fā)展。1.0產(chǎn)品的計量機構(gòu)采用的是機械水表，存在著一些不利的條件;智能水表2.0產(chǎn)品是采用現(xiàn)代電子流量計的某些新技術(shù)，使水表產(chǎn)品具有較高的計量性能和長期使用可靠性。姚靈進一步談到，機械水表在目前確實存在一些技術(shù)問題，如：對水質(zhì)要求較高，軸系易磨損;測量范圍不寬，特性校正與精度長期維系較困難;壓損較大，供水電耗較高;小流量特性對溫度較敏感，且無法修正等。而2.0的產(chǎn)品，主要有三大類，即：超聲水表、電磁水表、射流水表。現(xiàn)在水表新的國家標準也已經(jīng)修訂完成，它對于水表的性能提升有了新的要求。

　　第二個關鍵技術(shù)，是智能水表無線網(wǎng)絡接入技術(shù)與數(shù)據(jù)安全性。任何終端，數(shù)據(jù)要傳輸上去，必須通過接入網(wǎng)絡。根據(jù)水表行業(yè)十三五發(fā)展規(guī)劃的推薦，有三種無線接入技術(shù)值得關注：一種是無線局域網(wǎng)，另一種是無線廣域網(wǎng)，還有一種是比較有發(fā)展前景的是無線蜂窩廣域網(wǎng)，利用無線公網(wǎng)通信，授權(quán)頻段，低功耗、廣覆蓋、安全可靠，是今后物聯(lián)網(wǎng)的應用發(fā)展方向。下圖是它們的應用場景示意圖。

　　第三個關鍵技術(shù)是數(shù)據(jù)挖掘與處理，建模與應用算法研究。對物聯(lián)網(wǎng)中的應用層而言，數(shù)據(jù)應用是目的。常見管網(wǎng)數(shù)學模型包括管網(wǎng)的水力、水質(zhì)、漏滲、能耗等模型。

　　寧水股份近幾年在智慧供水方面所做的部分工作

　　姚靈介紹，這幾年寧水股份在智慧供水方面做了些有益的探索。第一是與浙江大學合作的國家重點基金項目——《面向城市供水系統(tǒng)安全的大數(shù)據(jù)分析及云服務理論與方法研究》，主要目標是管網(wǎng)漏滲評估及先進漏滲檢測與定位技術(shù)，可以實時發(fā)現(xiàn)漏水和檢測。該項目浙江大學還發(fā)明了自漂流式的管道內(nèi)檢測球，對地下管網(wǎng)進行健康普查，識別其中存在的微小泄露并進行定位。另一個研究目標是管網(wǎng)水質(zhì)異常檢測及污染源定位方法。

　　第二個方面是最近幾年開展的博士后研究課題，這里面有兩項跟智慧水務有關，一是供水管網(wǎng)關鍵水質(zhì)指標在線檢測方法研究及產(chǎn)業(yè)化應用探索，第二項是電磁檢測技術(shù)的優(yōu)化。

　　第三個方面，是與華為和運營商的戰(zhàn)略合作，推進了窄帶無線網(wǎng)絡接入技術(shù)的應用研究，主要案例有：一個是和澳洲東南水務開展關于NB-IOT“超聲水表+綜合傳感器”的項目，還有與深圳水務開展關于NB-IOT“無磁傳感水表”的項目(有1200個NB-IOT水表接入使用)等。

　　第四個方面，是智能水表終端產(chǎn)品研究，例如智能水表2.0產(chǎn)品(電磁、超聲、射流水表)、無線水表(NB-IOT、GPRS、短距無線水表等)、閥控水表等。