在數字化浪潮席卷各行各業的今天，隨著城市發展對供水服務的要求日益提高，探尋智慧供水的有效路徑顯得尤為重要。在“2024（第九屆）供水高峰論壇”上，合肥水務集團有限公司總經濟師、教授級高級工程師朱波以“面向數據模型的合肥智慧供水規劃與建設實踐”為題，從發展現狀、建設規劃、建設成果、數據賦能四個維度分享了寶貴經驗。
合肥水務集團有限公司（以下簡稱“合肥水務集團”）成立于2024年8月，前身為始建于1954年的“合肥水廠”。2024年是合肥供水的70周年，也是合肥水務的元年。合肥水務集團以城市供水為基礎，集原水、供水、排水、污水、中水一體化運營管理為主，注冊資本30億，目前資產規模達千億。供水板塊主要承擔合肥市區及部分縣區供水保障與服務工作，目前集團下轄制水廠9個，日供水能力303萬立方米，75毫米以上供水管網11683公里，用戶316萬戶，服務面積897平方公里。
一、發展現狀
談及智慧供水建設，盡管學界和業界對于智慧水務和智慧供水沒有嚴格的定義，但普遍認同其是從用戶需求出發，利用先進信息技術，通過更透徹的感知、更全面的互聯互通和更深入的智能化等手段，實現水務企業的智慧化管理和運行，進而提升企業的服務水平，有效支撐智慧城市的建設。
水務企業的信息化進程始于80年代，到如今進入了信息流、數據流、控制流和超融合的新階段。在這一背景下，大模型的應用已然成為智慧水務建設的重要方向。多模態大模型、機理模型和小模型等在供水實踐中的應用和效果均值得進行深入探討和研究。
在大模型的發展方面，從2023年到2024年，國外巨頭的研發投入高達百億美金，如SORA OpenAI成功融資103億美金。在國內，習近平總書記強調，人工智能是引領這一輪科技革命和產業變革的戰略性技術，具有溢出帶動性很強的“頭雁”效應。
大數據具有一秒定律和數據呈幾何級增加的特點，且非結構化數據占比不斷攀升。海量數據帶來了巨大的商業價值，亟待深入挖掘和利用。根據IDC研究報告，2024年全球將生成159.2ZB的數據，預計到2028年這一數字將增加一倍以上，復合增長率為24.4%。
合肥供水在智慧化方面也取得了顯著進展。自2018年以來，合肥供水的計算資源從CPU0.7THZ增長至3.4THZ，內存從2.34TB增長至19.84TB，存儲資源從75TB增長至233TB，數據開始了井噴式增長。智慧水務是一個長期性、系統性、創新性和漸進性的工程，需要隨著技術的進步不斷引入新的基礎應用。
二、建設規劃
合肥水務集團在指導思想、發展目標、建設思路、總體架構、業務架構、大數據框架、組織保障7個方面加強總體規劃，主要體現在：
①合肥水務集團以對內精細化管理、提高公司效益和對外作為服務型企業、承擔社會責任為指導思想，對內減少了內耗、能耗和時耗，對外及時響應用戶需求，提高了服務水平。②以數字化倒逼企業管理變革為發展目標，總的來說就是從粗放向精細轉變、從結果向過程轉變，從被動向主動轉變，從應急向預警轉變，從合理向優化轉變，從而實現降本增效的結果。③其建設思路是以新一代的信息技術作為技術支撐，使得管理、業務、信息技術深度融合，通過建設智慧生產、智慧管網、智慧管理、智慧服務四大體系，實現生產運作自動化、業務管理高效化、客戶服務優質化、經營決策科學化，從而達到優質、穩定、高效的目標。④通過決策中心、業務應用、能力中心、數據中心、混合云平臺五個層次和有關制度、標準的搭建以支撐整個智慧水務系統的總體架構。主要對象涵蓋用戶、工作人員、管理人員和決策人員，對個人提供工作臺，對管理人員提供移動互聯，對決策者提供決策支持。⑤在業務架構上，合肥水務集團秉持智慧水務服務于業務的原則，采取業務為主軸、信息化為工具的理念，從用戶需求出發到滿足用戶需求結束，將智慧生產、智慧調度、智慧管網、智慧管理、智慧服務與供水業務全鏈條有機融合。⑥從數據、信息、知識、應用四個層級規劃了大數據建設框架，打通了內部指標數據、社會數據和互聯網數據，構成數據之源，并在此框架基礎上開展相應的工作。⑦在組織保障方面，合肥水務集團成立了智慧水務領導小組和建設辦公室，組建了智慧生產、智慧管網、智慧終端和智慧管理四個工作專班，分工明確、協同合作，取得了一定的成效。
在總體規劃的布局下，合肥水務集團將供水物聯網、數據中臺、智慧管理、智慧客服、智慧生產、智慧管網6個板塊作為建設內容，逐步構建起一套完善且高效的智慧水務體系：①在全市布設了1萬余臺物聯網設備，日采集數據達到100萬條，打造“感-傳-知-用”四層架構供水物聯網體系，全面感知供水狀態。②建設數據中臺，通過數據倉庫技術進行數據挖掘，向決策層提供銷售指標、財務指標，對業務層來說可以用于工作溝通和提示。③打造一體化的智慧管理平臺，為三個層級提供功能：一是為決策層提供全局性指標性數據支持；二是為管理層提供職責范圍內的決策分析；三是為應用層提供高效的工作方式。④建設智慧客服系統，通過ESB連接營業收費、業擴報裝、呼叫熱線等業務，實現客戶發展、管理和服務功能，并以此構建客戶關系管理平臺，關聯項目經理、服務專員和管理人員等角色，推動服務優化。⑤在智慧生產方面，合肥水務集團搭建了智慧加藥模型。通過對進水檢測數據、加藥過程數據、LIMS水檢化驗數據、出水檢測數據進行收集與分析，實現精準投加、快速調控、水質平穩、藥耗降低，達到生產流程趨于最優化的管控。⑥搭建智慧管網，主要通過感知層、傳輸層和數據層以實現漏損控制、設備全生命周期管理兩大應用目的。當前，合肥水務集團正在積極介入靜態水務模型，后續也將啟動動態水務模型的建設和應用工作。在智慧水務建設進程中，合肥水務集團不斷創新突破，在多個關鍵領域取得了顯著成果，具體如下：①在科學調度方面，合肥水務集團創新運用先進的人工智能算法，賦予系統“思考”的能力，在供水量預測、能耗優化、智能加藥等方面率先實現科學調度。此外，利用供水歷史數據試訓練開發的改進型的循環神經網絡模型(H-GRN)，在24小時用水量預測方面達到了國內領先水平②在客戶關系管理方面，建設了“連心橋”供水熱線，系統集成了呼叫話務、工單等功能模塊，為用戶提供從來電到咨詢、報修以及回訪的全鏈條服務。③在二次供水方面，建設了合肥最大的二次供水網絡，實現了泵房闖入報警、遠程喊話、行為追蹤、遠程停泵等功能，24小時保障安全運行。同時對于水量、電量、電耗、故障率、在線率等KPI指標進行有效的分析。④在一站式服務方面，以項目建設為中心，對受理、勘察、立項、設計、預算、合同收費、施工、綜合驗收、移交、結算等關鍵節點進行“紅黃綠燈”管控，實現客戶“網上申報零跑辦，窗口申報一屏通辦”的高效服務，連續兩年獲評合肥市創優營商環境工作“優秀”等次。⑤在漏損管控方面，按照“三級分區六計量”的管理要求及時排查、維修和止漏，近年來漏損率顯著下降。特別是采用衛星成像法并結合地面勘察發現了多處漏點，綜合漏點查出率達到31.4%，每年至少節約106萬噸水。⑥在模型試點建設方面，合肥水務集團攻堅克難，在濱湖區域試點建立供水管網標準模型，并應用工況模擬功能，輔助供水方案制定，為管網設計、供水調度、事故管理的決策提供依據。⑦在智慧生產和倉儲方面，利用自動控制、物聯網、機器人、數據模型、大數據分析等新一代信息技術，使水廠在生產檢測、設備巡檢、質量控制、產量控制、應急處置等環節實現全面智慧化和自動化。并打造全國首家供水行業五星級智慧倉庫，實現物資的收、發、存全過程信息化、智慧化。⑧在數據標準化方面，打破了數據壁壘、消除信息孤島、充分挖掘數據價值，發布了多項數據標準，并建立數據中心，日交換能力達327萬條/天。
最后，朱波著重介紹了合肥水務集團在數據賦能方面的實踐成果：
①聚焦工商戶用水習慣和客戶文本，合肥水務集團開展了深入分析與積極探索。一方面，借助先進的數據挖掘技術，對工商用戶海量數據進行深度剖析與細致分類，基于此有針對性地定制服務方案，提升供水服務效能；另一方面，通過大量積累用戶的訴求并將語音轉換成文本，形成訴求資源庫，提升服務精準度和效率，提高用戶滿意度。
②將原本沉淀池1/3處的單一反饋，優化為1/2處和沉后水濁度兩級反饋，并通過積累數據對參數設置不斷優化，提升智能加藥控制效果，藥耗與去年同期相比節約約15%。
③開發了一套預測反饋模型，通過管網標志點的壓力預測值對出廠水機泵進行調整控制，使得管網的壓力波動趨于穩定。恒壓調度后，電耗下降明顯，特別是在大水量下更加顯著。
④在合肥9個小區的10個泵房進行了節能錯峰智慧供水系統的試點應用，目前運行穩定，高峰流量削減24.84%，壓力波動降低41.88%，水箱利用率高達94.52%，水箱水齡降低21.63%。
合肥水務集團現已基本完成了企業的信息化覆蓋和數字轉型，未來，隨著技術的不斷進步和應用場景的不斷拓展，合肥水務集團將在智慧生產、智慧服務、智慧管網、智慧管理四個領域持續發力，完成智慧水務1.0階段的建設，為城市發展和居民生活提供更加優質、高效、便捷的供水服務。
