在数字化浪潮席卷各行各业的今天，随着城市发展对供水服务的要求日益提高，探寻智慧供水的有效路径显得尤为重要。在“2024（第九届）供水高峰论坛”上，合肥水务集团有限公司总经济师、教授级高级工程师朱波以“面向数据模型的合肥智慧供水规划与建设实践”为题，从发展现状、建设规划、建设成果、数据赋能四个维度分享了宝贵经验。
合肥水务集团有限公司（以下简称“合肥水务集团”）成立于2024年8月，前身为始建于1954年的“合肥水厂”。2024年是合肥供水的70周年，也是合肥水务的元年。合肥水务集团以城市供水为基础，集原水、供水、排水、污水、中水一体化运营管理为主，注册资本30亿，目前资产规模达千亿。供水板块主要承担合肥市区及部分县区供水保障与服务工作，目前集团下辖制水厂9个，日供水能力303万立方米，75毫米以上供水管网11683公里，用户316万户，服务面积897平方公里。
一、发展现状
谈及智慧供水建设，尽管学界和业界对于智慧水务和智慧供水没有严格的定义，但普遍认同其是从用户需求出发，利用先进信息技术，通过更透彻的感知、更全面的互联互通和更深入的智能化等手段，实现水务企业的智慧化管理和运行，进而提升企业的服务水平，有效支撑智慧城市的建设。
水务企业的信息化进程始于80年代，到如今进入了信息流、数据流、控制流和超融合的新阶段。在这一背景下，大模型的应用已然成为智慧水务建设的重要方向。多模态大模型、机理模型和小模型等在供水实践中的应用和效果均值得进行深入探讨和研究。
在大模型的发展方面，从2023年到2024年，国外巨头的研发投入高达百亿美金，如SORA OpenAI成功融资103亿美金。在国内，习近平总书记强调，人工智能是引领这一轮科技革命和产业变革的战略性技术，具有溢出带动性很强的“头雁”效应。
大数据具有一秒定律和数据呈几何级增加的特点，且非结构化数据占比不断攀升。海量数据带来了巨大的商业价值，亟待深入挖掘和利用。根据IDC研究报告，2024年全球将生成159.2ZB的数据，预计到2028年这一数字将增加一倍以上，复合增长率为24.4%。
合肥供水在智慧化方面也取得了显著进展。自2018年以来，合肥供水的计算资源从CPU0.7THZ增长至3.4THZ，内存从2.34TB增长至19.84TB，存储资源从75TB增长至233TB，数据开始了井喷式增长。智慧水务是一个长期性、系统性、创新性和渐进性的工程，需要随着技术的进步不断引入新的基础应用。
二、建设规划
合肥水务集团在指导思想、发展目标、建设思路、总体架构、业务架构、大数据框架、组织保障7个方面加强总体规划，主要体现在：
①合肥水务集团以对内精细化管理、提高公司效益和对外作为服务型企业、承担社会责任为指导思想，对内减少了内耗、能耗和时耗，对外及时响应用户需求，提高了服务水平。②以数字化倒逼企业管理变革为发展目标，总的来说就是从粗放向精细转变、从结果向过程转变，从被动向主动转变，从应急向预警转变，从合理向优化转变，从而实现降本增效的结果。③其建设思路是以新一代的信息技术作为技术支撑，使得管理、业务、信息技术深度融合，通过建设智慧生产、智慧管网、智慧管理、智慧服务四大体系，实现生产运作自动化、业务管理高效化、客户服务优质化、经营决策科学化，从而达到优质、稳定、高效的目标。④通过决策中心、业务应用、能力中心、数据中心、混合云平台五个层次和有关制度、标准的搭建以支撑整个智慧水务系统的总体架构。主要对象涵盖用户、工作人员、管理人员和决策人员，对个人提供工作台，对管理人员提供移动互联，对决策者提供决策支持。⑤在业务架构上，合肥水务集团秉持智慧水务服务于业务的原则，采取业务为主轴、信息化为工具的理念，从用户需求出发到满足用户需求结束，将智慧生产、智慧调度、智慧管网、智慧管理、智慧服务与供水业务全链条有机融合。⑥从数据、信息、知识、应用四个层级规划了大数据建设框架，打通了内部指标数据、社会数据和互联网数据，构成数据之源，并在此框架基础上开展相应的工作。⑦在组织保障方面，合肥水务集团成立了智慧水务领导小组和建设办公室，组建了智慧生产、智慧管网、智慧终端和智慧管理四个工作专班，分工明确、协同合作，取得了一定的成效。
在总体规划的布局下，合肥水务集团将供水物联网、数据中台、智慧管理、智慧客服、智慧生产、智慧管网6个板块作为建设内容，逐步构建起一套完善且高效的智慧水务体系：①在全市布设了1万余台物联网设备，日采集数据达到100万条，打造“感-传-知-用”四层架构供水物联网体系，全面感知供水状态。②建设数据中台，通过数据仓库技术进行数据挖掘，向决策层提供销售指标、财务指标，对业务层来说可以用于工作沟通和提示。③打造一体化的智慧管理平台，为三个层级提供功能：一是为决策层提供全局性指标性数据支持；二是为管理层提供职责范围内的决策分析；三是为应用层提供高效的工作方式。④建设智慧客服系统，通过ESB连接营业收费、业扩报装、呼叫热线等业务，实现客户发展、管理和服务功能，并以此构建客户关系管理平台，关联项目经理、服务专员和管理人员等角色，推动服务优化。⑤在智慧生产方面，合肥水务集团搭建了智慧加药模型。通过对进水检测数据、加药过程数据、LIMS水检化验数据、出水检测数据进行收集与分析，实现精准投加、快速调控、水质平稳、药耗降低，达到生产流程趋于最优化的管控。⑥搭建智慧管网，主要通过感知层、传输层和数据层以实现漏损控制、设备全生命周期管理两大应用目的。当前，合肥水务集团正在积极介入静态水务模型，后续也将启动动态水务模型的建设和应用工作。在智慧水务建设进程中，合肥水务集团不断创新突破，在多个关键领域取得了显著成果，具体如下：①在科学调度方面，合肥水务集团创新运用先进的人工智能算法，赋予系统“思考”的能力，在供水量预测、能耗优化、智能加药等方面率先实现科学调度。此外，利用供水历史数据试训练开发的改进型的循环神经网络模型(H-GRN)，在24小时用水量预测方面达到了国内领先水平②在客户关系管理方面，建设了“连心桥”供水热线，系统集成了呼叫话务、工单等功能模块，为用户提供从来电到咨询、报修以及回访的全链条服务。③在二次供水方面，建设了合肥最大的二次供水网络，实现了泵房闯入报警、远程喊话、行为追踪、远程停泵等功能，24小时保障安全运行。同时对于水量、电量、电耗、故障率、在线率等KPI指标进行有效的分析。④在一站式服务方面，以项目建设为中心，对受理、勘察、立项、设计、预算、合同收费、施工、综合验收、移交、结算等关键节点进行“红黄绿灯”管控，实现客户“网上申报零跑办，窗口申报一屏通办”的高效服务，连续两年获评合肥市创优营商环境工作“优秀”等次。⑤在漏损管控方面，按照“三级分区六计量”的管理要求及时排查、维修和止漏，近年来漏损率显著下降。特别是采用卫星成像法并结合地面勘察发现了多处漏点，综合漏点查出率达到31.4%，每年至少节约106万吨水。⑥在模型试点建设方面，合肥水务集团攻坚克难，在滨湖区域试点建立供水管网标准模型，并应用工况模拟功能，辅助供水方案制定，为管网设计、供水调度、事故管理的决策提供依据。⑦在智慧生产和仓储方面，利用自动控制、物联网、机器人、数据模型、大数据分析等新一代信息技术，使水厂在生产检测、设备巡检、质量控制、产量控制、应急处置等环节实现全面智慧化和自动化。并打造全国首家供水行业五星级智慧仓库，实现物资的收、发、存全过程信息化、智慧化。⑧在数据标准化方面，打破了数据壁垒、消除信息孤岛、充分挖掘数据价值，发布了多项数据标准，并建立数据中心，日交换能力达327万条/天。
最后，朱波着重介绍了合肥水务集团在数据赋能方面的实践成果：
①聚焦工商户用水习惯和客户文本，合肥水务集团开展了深入分析与积极探索。一方面，借助先进的数据挖掘技术，对工商用户海量数据进行深度剖析与细致分类，基于此有针对性地定制服务方案，提升供水服务效能；另一方面，通过大量积累用户的诉求并将语音转换成文本，形成诉求资源库，提升服务精准度和效率，提高用户满意度。
②将原本沉淀池1/3处的单一反馈，优化为1/2处和沉后水浊度两级反馈，并通过积累数据对参数设置不断优化，提升智能加药控制效果，药耗与去年同期相比节约约15%。
③开发了一套预测反馈模型，通过管网标志点的压力预测值对出厂水机泵进行调整控制，使得管网的压力波动趋于稳定。恒压调度后，电耗下降明显，特别是在大水量下更加显著。
④在合肥9个小区的10个泵房进行了节能错峰智慧供水系统的试点应用，目前运行稳定，高峰流量削减24.84%，压力波动降低41.88%，水箱利用率高达94.52%，水箱水龄降低21.63%。
合肥水务集团现已基本完成了企业的信息化覆盖和数字转型，未来，随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，合肥水务集团将在智慧生产、智慧服务、智慧管网、智慧管理四个领域持续发力，完成智慧水务1.0阶段的建设，为城市发展和居民生活提供更加优质、高效、便捷的供水服务。
