智慧水務(wù)與大數(shù)據(jù)應(yīng)用

智慧水務(wù)是通過數(shù)采儀、無線網(wǎng)絡(luò)、水質(zhì)水壓表等在線監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)感知城市供排水系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并采用可視化的方式有機(jī)整合水務(wù)管理部門與供排水設(shè)施，形成“城市水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)”，并可將海量水務(wù)信息進(jìn)行及時(shí)分析與處理，并做出相應(yīng)的處理結(jié)果輔助決策建議，以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理水務(wù)系統(tǒng)的整個(gè)生產(chǎn)、管理和服務(wù)流程，從而達(dá)到“智慧”的狀態(tài)。在水資源短缺、水污染加劇的形勢(shì)下，智慧水務(wù)正成為市場(chǎng)的熱點(diǎn)。

根據(jù)預(yù)測(cè)，我國(guó)智慧水務(wù)市場(chǎng)規(guī)模超千億。我國(guó)智慧水務(wù)的市場(chǎng)很大，但目前的市場(chǎng)也是無序的。歸結(jié)起來，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：

目前對(duì)于智慧水務(wù)尚無一個(gè)行業(yè)通則的標(biāo)準(zhǔn)，有的中國(guó)水務(wù)企業(yè)對(duì)智慧水務(wù)的概念認(rèn)識(shí)不清，以為“數(shù)字化改造”就是智慧水務(wù)；有的企業(yè)在投資智慧水務(wù)的過程中總想一蹴而就；

在一些項(xiàng)目的執(zhí)行過程中，市政管網(wǎng)資料分散，很多數(shù)據(jù)或是丟失或是不連通，有非常多的數(shù)據(jù)孤島需要去打通；

管網(wǎng)信息化、自動(dòng)化、智能化欠缺等。目前，還有很多作業(yè)操作基本依賴人工，基本數(shù)據(jù)靠人工收集，出現(xiàn)的問題靠人工分析等。

大數(shù)據(jù)推進(jìn)智慧水務(wù)建設(shè)

大數(shù)據(jù)指具有4V特性的數(shù)據(jù)：Volume海量、Velocity 增長(zhǎng)快、Variety多樣化、Value價(jià)值動(dòng)態(tài)。為了分析處理大數(shù)據(jù)，相應(yīng)產(chǎn)生的“塊級(jí)虛擬化、挖掘建模、機(jī)器自學(xué)習(xí)......”等新技術(shù)，稱為大數(shù)據(jù)技術(shù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)大大解放了人們的分析能力。

可以分析更多的數(shù)據(jù)，甚至是相關(guān)的所有數(shù)據(jù)，而不再依賴于隨機(jī)抽樣；

研究數(shù)據(jù)如此之多，以至于不再熱衷于追求精確度；

不必拘泥于對(duì)因果關(guān)系的探究，而可以在相關(guān)關(guān)系中發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值。

從智慧供電到智慧供水

法國(guó)電力集團(tuán)EDF是全球領(lǐng)先的電力基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)提供商。為推進(jìn)智慧供電，公司在全法安裝3500萬智能電表，每10分鐘抄表一次采集個(gè)體家庭的用電負(fù)荷數(shù)據(jù)，并對(duì)用戶用電負(fù)荷曲線進(jìn)行集中處理。公司專門成立企業(yè)數(shù)據(jù)分析中心，整合電表數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、用電合同信息及電網(wǎng)數(shù)據(jù)等，來對(duì)銷售管理提供運(yùn)營(yíng)分析支撐，例如：預(yù)測(cè)各類一級(jí)市場(chǎng)和大眾市場(chǎng)內(nèi)中小企業(yè)和家庭住戶的電力消耗和需求趨勢(shì)，營(yíng)業(yè)收入，成本和利潤(rùn)率，從而幫助營(yíng)銷部門更為精確地找準(zhǔn)目標(biāo)客戶，推出更具盈利性的新產(chǎn)品……總體上，EDF通過對(duì)數(shù)據(jù)資產(chǎn)分析利用，實(shí)現(xiàn)了精確定位目標(biāo)客戶、推出更具盈利性的新產(chǎn)品、擴(kuò)大企業(yè)市場(chǎng)份額、提升客戶服務(wù)響應(yīng)速度、提升企業(yè)商業(yè)運(yùn)作靈活度等一系列成效。

在法國(guó)電力集團(tuán)的經(jīng)驗(yàn)中，包括了諸如：引入并強(qiáng)化數(shù)據(jù)分析處理能力、由專業(yè)的大數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)開展運(yùn)營(yíng)管理支撐等措施。而我們首先要注意到搜集數(shù)據(jù)、完善數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，積累數(shù)據(jù)資產(chǎn)的重要性。EDF通過智能表計(jì)的安裝，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化測(cè)量，在對(duì)消費(fèi)者提供服務(wù)過程中，積累數(shù)據(jù)資源。通過將用電數(shù)據(jù)、合同數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)等各類數(shù)據(jù)融合，進(jìn)行專業(yè)分析與管理，實(shí)現(xiàn)紊亂的數(shù)據(jù)資源向有效的數(shù)據(jù)資產(chǎn)的轉(zhuǎn)化。同為能源企業(yè)，智慧水務(wù)的建設(shè)也可以從表計(jì)數(shù)據(jù)的規(guī)范處理和應(yīng)用起步。美國(guó)加州智能精細(xì)化供水管理的開展過程中，供水公司就十分強(qiáng)調(diào)對(duì)智能水表數(shù)據(jù)的采集和應(yīng)用。他們聯(lián)合科技企業(yè)，加快普及智能水表，以“每小時(shí)收集近7億個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)”的規(guī)模收集海量的細(xì)粒度數(shù)據(jù)（ne-grained data）；并把這些信息與數(shù)十個(gè)關(guān)于住房地點(diǎn)、房齡、氣候和入住率的數(shù)據(jù)點(diǎn)整合到一起進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)，為用戶提供水務(wù)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)：給用戶提供個(gè)性化用水報(bào)告、為節(jié)水行為打分、提示花園灌溉許可日期和許可量……在水資源極度緊張的狀況下，加州智慧水務(wù)項(xiàng)目仍實(shí)現(xiàn)了平均5%的節(jié)水幅度。

大數(shù)據(jù)是推進(jìn)智慧水務(wù)建設(shè)的核心問題。如果缺乏大數(shù)據(jù)分析處理，智慧水務(wù)的“大腦”就不夠發(fā)達(dá)，“智商”就不夠高，能力就不夠強(qiáng)。大數(shù)據(jù)處理、挖掘模型等技術(shù)相對(duì)通用，但產(chǎn)生出融合智慧的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，卻需要一點(diǎn)一滴地積累。當(dāng)前建設(shè)智慧水務(wù)，積累有效的“海量數(shù)據(jù)”已成為當(dāng)務(wù)之急。

有效的數(shù)據(jù)采集是進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析的前提基礎(chǔ)

為有效地采集數(shù)據(jù)、豐富信息流，必須不斷地研發(fā)、改進(jìn)技術(shù)以增強(qiáng)設(shè)備的采集能力，加大流量、水質(zhì)、水壓等方面各類新型傳感設(shè)備的應(yīng)用部署和普及。水表遍布千家萬戶，水表流量數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含著社會(huì)生產(chǎn)生活各方面的豐富信息，是行業(yè)天然的數(shù)據(jù)價(jià)值源泉。但我國(guó)目前的智能遠(yuǎn)傳水表，不僅規(guī)模有限，并且在數(shù)據(jù)采集方面上仍只單純要求“替代人工抄表，完成簡(jiǎn)單的水費(fèi)收費(fèi)”的功能，不僅未能體現(xiàn)投資價(jià)值，更難以滿足未來的大數(shù)據(jù)需求，從而產(chǎn)生“未來重復(fù)投資、拖延水務(wù)企業(yè)智慧化進(jìn)程”的風(fēng)險(xiǎn)。

智慧水務(wù)需要高密度、高精度、高價(jià)值的水務(wù)數(shù)據(jù)的大規(guī)模海量積累；在某些特定場(chǎng)景，比如特種工業(yè)企業(yè)水資源消耗監(jiān)測(cè)時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)的采集和實(shí)時(shí)性的要求更為苛刻，要求“實(shí)時(shí)、完整、精確地采集到流量過程曲線數(shù)據(jù)”。為達(dá)到這些智慧應(yīng)用場(chǎng)景的支撐要求，智能水表需要向1L級(jí)（0.001m3）、分鐘級(jí)的流量數(shù)據(jù)采集精度和顆粒細(xì)度目標(biāo)努力，這一要求對(duì)行業(yè)的技術(shù)、工藝都提出了較高的挑戰(zhàn)。