當(dāng)前，全球各國(guó)智慧水務(wù)建設(shè)大規(guī)模鋪開，吸引眾多企業(yè)參與，包括國(guó)際科技巨頭、互聯(lián)網(wǎng)公司、傳統(tǒng)水務(wù)行業(yè)、小型環(huán)境初創(chuàng)企業(yè)份份進(jìn)入智慧水務(wù)領(lǐng)域。中國(guó)水星網(wǎng)之前也整理過一篇有關(guān)智慧水務(wù)內(nèi)容的文章（《智慧水務(wù)丨華為、阿里、萬(wàn)科、浪潮紛紛進(jìn)入環(huán)境水務(wù)市場(chǎng)，水務(wù)企業(yè)以實(shí)踐破局》），今天，我們繼續(xù)來(lái)看看其他國(guó)家的智能水務(wù)工作是怎么開展的，水務(wù)數(shù)據(jù)開放是怎么樣的，本次以新加坡為例，探討其在智慧水務(wù)方面的發(fā)展策略及技術(shù)創(chuàng)新。新加坡從受馬來(lái)西亞供水制約的島國(guó)，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿�球水�?wù)樞紐，將其最大的劣勢(shì)轉(zhuǎn)為最大的優(yōu)勢(shì)，對(duì)我國(guó)水務(wù)管理發(fā)展有很好的借鑒。

 

新加坡水務(wù)管理四大借鑒

作為島國(guó)，新加坡淡水資源短缺，其在水資源利用方面不斷推陳出新，力爭(zhēng)在到2060年總用水量翻一番，其中非住宅用水量約占70%，而新生水和海水淡化將滿足新加坡未來(lái)85%的用水需求。當(dāng)?shù)丶�水區(qū)的水、進(jìn)口水、新生水和海水淡化四大類是新加坡主要的供水來(lái)源，被稱為“四個(gè)國(guó)家水龍頭”。

環(huán)境和水行業(yè)是新加坡的重要增長(zhǎng)行業(yè)。自2006年以來(lái)，新加坡已承諾投入6.7億新元以培育領(lǐng)先技術(shù)并帶動(dòng)該行業(yè)的發(fā)展。如今，新加坡已成為全球領(lǐng)先的水力樞紐，并擁有一個(gè)充滿活力和蓬勃發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)，該生態(tài)系統(tǒng)由180家水務(wù)公司組成，在整個(gè)水價(jià)值鏈中擁有20多個(gè)水研究中心。

用水需求增加，運(yùn)營(yíng)成本上升，人力資源緊張以及氣候變化等新挑戰(zhàn)的推動(dòng)下，新加坡國(guó)家水務(wù)局（以下簡(jiǎn)稱“PUB”）正在利用數(shù)字解決方案和智能技術(shù)來(lái)增強(qiáng)其運(yùn)營(yíng)彈性，生產(chǎn)力，安全性和安全性。智能水技術(shù)的集成將成為新加坡水資源管理的重要支柱，以提高效率，并加快規(guī)劃，運(yùn)營(yíng)和服務(wù)交付的響應(yīng)時(shí)間。

2018年，PUB推出了SMART PUB路線圖，以數(shù)字化新加坡整個(gè)供水系統(tǒng)以提高運(yùn)營(yíng)水平并滿足未來(lái)的用水需求。這是PUB持續(xù)投資數(shù)字解決方案的一部分，以實(shí)現(xiàn)更智能的水質(zhì)管理，網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)，集成的客戶參與度和更智能的工作流程。

 

01

新加坡智能水管理的智能路線圖

 

數(shù)字和信息通信技術(shù)的進(jìn)步正在迅速改變?nèi)�球格局，為水�?wù)公司提供了提高計(jì)劃和運(yùn)營(yíng)效率和效率的新方法。在用水需求增加，運(yùn)營(yíng)成本上升，人力資源緊張以及氣候變化等新挑戰(zhàn)的推動(dòng)下，PUB正在利用數(shù)字解決方案和智能技術(shù)來(lái)增強(qiáng)其運(yùn)營(yíng)彈性，生產(chǎn)力，安全性和安全性。智慧水技術(shù)的集成將成為新加坡水資源管理的重要支柱，以提高效率，并加快規(guī)劃，運(yùn)營(yíng)和服務(wù)交付的響應(yīng)時(shí)間。

PUB首席信息官卓金福此前表示，新加坡用水量預(yù)計(jì)在2060年翻倍，為確保該局能維持高服務(wù)水準(zhǔn)，同時(shí)滿足高用水需求，“現(xiàn)有的工作方式是不可持續(xù)的”。他說：“數(shù)碼化是一種解決方案，這個(gè)全新計(jì)劃將能確保水務(wù)系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展，水務(wù)專才也能提高工作效率。”

02

以AI和自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能水質(zhì)管理

 

為提供安全及可持續(xù)的安全飲用水，PUB正在探索用于遠(yuǎn)程水質(zhì)監(jiān)測(cè)的兩項(xiàng)關(guān)鍵創(chuàng)新-遠(yuǎn)程無(wú)脊椎動(dòng)物檢測(cè)儀和自主船。

該遠(yuǎn)程微型無(wú)脊椎動(dòng)物探測(cè)器是一個(gè)內(nèi)部的原型，設(shè)計(jì)和PUB的水質(zhì)部門開發(fā)。便攜式低成本設(shè)備可以 輕松地在現(xiàn)場(chǎng)部署，以使用人工智能提供圖像的實(shí)時(shí)檢測(cè)和識(shí)別，并具有瞬間成像來(lái)確定水樣本中微脊椎動(dòng)物的存在。該裝置鏈接到移動(dòng)應(yīng)用程序和聊天機(jī)器人，使系統(tǒng)可以在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)水樣進(jìn)行24/7實(shí)時(shí)測(cè)試，響應(yīng)命令，發(fā)送實(shí)時(shí)圖像報(bào)告并在檢測(cè)到異常時(shí)觸發(fā)警報(bào)。

由于海水淡化是新加坡的四個(gè)國(guó)家級(jí)水龍頭之一，因此對(duì)公用事業(yè)局來(lái)說，監(jiān)測(cè)工廠海水?dāng)z入的質(zhì)量非常重要。PUB正在測(cè)試自主船，該船具有勇敢起伏的水的能力，可以通過機(jī)載傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)水質(zhì)監(jiān)測(cè)，收集水樣并拍攝實(shí)際水況的照片和視頻。通過編程來(lái)避免在水中形成障礙物，該船還能夠自動(dòng)導(dǎo)航到指定的采樣點(diǎn)。

03

借助預(yù)測(cè)智能對(duì)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改進(jìn)

 

PUB專注于集成數(shù)據(jù)流，旨在采取預(yù)防措施來(lái)提高我們的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性，縮短事件響應(yīng)時(shí)間并實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)水。關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)之一是搶先式泄漏管理系統(tǒng)，可檢測(cè)潛在的管道故障并防止管道泄漏。分析技術(shù)的使用將使PUB能夠識(shí)別并確定這些高風(fēng)險(xiǎn)管道的優(yōu)先級(jí)以進(jìn)行續(xù)訂。

此外，PUB正在發(fā)布有關(guān)智能下水道分析和預(yù)測(cè)管理功能的建議書，以優(yōu)化PUB的下水道運(yùn)營(yíng)，維護(hù)和自動(dòng)化工作流程。該系統(tǒng)的目的是允許PUB減少服務(wù)中斷，并幫助管理資源以更好地提供服務(wù)。

04

結(jié)合客戶參與度和用水量數(shù)據(jù)

 

此舉使水的使用數(shù)據(jù)容易讓消費(fèi)者從水龍頭到應(yīng)用程序訪問，PUB正在探索使用智能水表，代替機(jī)械儀表，逐步在全省各地。該智能水表的目的是監(jiān)測(cè)和收集用水量數(shù)據(jù)。這將使PUB通過移動(dòng)客戶應(yīng)用程序?yàn)橄�費(fèi)者提供增值服務(wù)，例如了解他們的用水量，并向家庭發(fā)出可疑的漏水警報(bào)。為了激勵(lì)人們改變行為以節(jié)省淋浴時(shí)間，PUB還推出了智能淋浴設(shè)備，消費(fèi)者可以在智能手機(jī)上通過移動(dòng)應(yīng)用程序跟蹤淋浴的實(shí)時(shí)用水情況并設(shè)置自己的節(jié)約目標(biāo)。

05

利用無(wú)人機(jī)和機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行智能監(jiān)測(cè)

 

PUB旨在通過自動(dòng)化，無(wú)人機(jī)和機(jī)器人技術(shù)簡(jiǎn)化工作流程，旨在消除手動(dòng)執(zhí)行的紙張密集型任務(wù)，改善知識(shí)管理，同時(shí)優(yōu)化工作場(chǎng)所的安全性。

以IWA國(guó)際水協(xié)會(huì)近期報(bào)道為例，新加坡團(tuán)隊(duì)自行設(shè)計(jì)開發(fā)了全新的無(wú)人機(jī)智能設(shè)備，利用360°旋轉(zhuǎn)的攝影成像系統(tǒng)原理，監(jiān)測(cè)隧道或有限空間的水質(zhì)情況。

旋轉(zhuǎn)攝像頭外觀

 

水平飛行測(cè)試視頻

 

垂直飛行測(cè)試視頻

 

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)DTSS的有效監(jiān)測(cè)工作，新加坡團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了專門用于隧道檢查的新型無(wú)人機(jī)及成像系統(tǒng)。從目前的測(cè)試結(jié)果來(lái)說，這款配有360°旋轉(zhuǎn)成像系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)，能夠勝任對(duì)整個(gè)隧道壁的完整成像任務(wù)，同時(shí)無(wú)人機(jī)的自主定位和導(dǎo)航系統(tǒng)也證明了可行性。

 

06

全網(wǎng)絡(luò)水位傳感器和閉路電視監(jiān)測(cè)

 

目前，PUB在新加坡各地?fù)碛?00多個(gè)水位傳感器，用于監(jiān)控排水系統(tǒng)。這些水位傳感器可提供有關(guān)排水溝和運(yùn)河中水位的數(shù)據(jù)，從而增強(qiáng)了在暴風(fēng)雨期間實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)狀況和響應(yīng)時(shí)間的能力。

 

水位上升時(shí)的SMS警報(bào)系統(tǒng)現(xiàn)已向公眾開放供訂閱。這將有助于更及時(shí)地向公眾通報(bào)潛在的山洪暴發(fā)。下面的互動(dòng)式地圖顯示了水位傳感器在運(yùn)河和排水溝中的位置。

07

新加坡智能水表節(jié)流方法

 

據(jù)了解，PUB從2021年初開始，為新建造的以及現(xiàn)有的住家和工商單位安裝30萬(wàn)臺(tái)智能水表，并預(yù)計(jì)在2023年底之前，完成首批智能水表的安裝工作。

目前該局正在研究率先使用智能水表的地點(diǎn)，智能水表將取代現(xiàn)有用戶單位使用的傳統(tǒng)水表首階段智能水表計(jì)劃實(shí)行后，公用局將先評(píng)估效果，加強(qiáng)技術(shù)能力，再在全島其他地點(diǎn)全面落實(shí)這一計(jì)劃。而且最重要的是，用戶無(wú)需為智能水表和安裝工作支付任何費(fèi)用!

以前的話，全島住家和非住家單位，目前裝有約160萬(wàn)臺(tái)水表。水表數(shù)據(jù)每?jī)蓚�(gè)月由工作人員上門讀取一次，用戶每個(gè)月會(huì)收到賬單，公用局則每隔一個(gè)月對(duì)用戶用水量進(jìn)行估算。

但用戶單位安裝了智能水表系統(tǒng)后，用水量可每天自動(dòng)讀取多次，相關(guān)數(shù)據(jù)也會(huì)當(dāng)日傳送回公用局。這將進(jìn)一步協(xié)助當(dāng)局及早發(fā)現(xiàn)水供網(wǎng)絡(luò)，以及用戶單位的漏水情況。

除此之外，智能水表系統(tǒng)用戶還能通過手機(jī)應(yīng)用或網(wǎng)站，自行查詢每日用水量，以及在用水量高，或出現(xiàn)漏水跡象時(shí)，及時(shí)收到通知，盡早解決問題。

08

新加坡國(guó)際水資源周共探智慧水之路

 

依靠智能技術(shù)的勢(shì)頭，PUB每年進(jìn)行一次國(guó)際水資源周，同期進(jìn)行了的智能水論壇聚集了該行業(yè)的智能技術(shù)解決方案提供商以及主要大洲的全球公用事業(yè)，以分享他們的經(jīng)驗(yàn)以及在智能配電網(wǎng)絡(luò)，傳感，過程自動(dòng)化，數(shù)字解決方案和解決方案領(lǐng)域的最新知識(shí)，分享最新的業(yè)務(wù)和技術(shù)創(chuàng)新以及水的政策發(fā)展。

 

通過一系列科學(xué)管理、智能路線規(guī)劃、智能技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新、基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)改造等等，新加坡正打造可持續(xù)的智慧水務(wù)管理體系，將傳統(tǒng)水務(wù)危機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)樾聲r(shí)代的商機(jī)，更好地預(yù)備未來(lái)，迎接未來(lái)。

參考資料：

新加坡公用事業(yè)局《將PUB轉(zhuǎn)變?yōu)槲磥?lái)的智能公用事業(yè)》

IWA國(guó)際水協(xié)會(huì)《借鑒醫(yī)學(xué)技術(shù)，新加坡團(tuán)隊(duì)研發(fā)新型無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)深隧》

人民郵電報(bào)《國(guó)際經(jīng)驗(yàn)|新加坡推動(dòng)水務(wù)系統(tǒng)數(shù)碼化》