智慧水务未来发展前景如何?

2024-05-07 16:14

1. 智慧水务未来发展前景如何?

5G技术的发展,大数据、物联网、云计算等移动互联网新技术不断融入传统行业的各个环节,智慧水务作为互联网技术与水务管理相结合的先进模式,智慧水务正处于环保行业发展的黄金期。
智慧水务是通过数采仪、无线网络、水压表等在线检测身上实时感知供排水系统的运行状态,采用可视化系统的方式呈现整个运行流程。翰克环保致力于水务云平台,水务云平台负责人表示“技术发展是没有止境的,为人类的美好生活带来更多的创新、便利走在时代的行业的前沿是我们的目标”。环保行业的发展必将涉及人工智能和区块链,强强联手,发挥更大的优势,打造更新的“物联网热”。

翰克环保水务云管理平台
大数据、人工智能、区块链和云平台在当今世界不断的发展着,有很多优秀的人也体会到了这块区域散发出来的巨大的魅力。例如大数据,在这次的疫情下就发挥了重大的作用。对于人工智能,阿里巴巴创始人,马云曾说过:“人工智能是技术,但是人工智能又不是具体的一项或者几项技术,人工智能是我们认识外部世界、认识未来世界、认识人类自身,重新定义我们自己的一种思维方式,我们在重新定义自己未来的一种生活方式”。未来,我们还有B2B模式的智慧城市、智能制造、智能家居和智能硬件等等。
面对我国水资源的困境,推动智慧水务的建设是必经之路,众望所归,环保行业将迎来一个“大智慧”时代。

智慧水务未来发展前景如何?

2. 智慧水务是什么意思?

通俗理解为通过在各泵站、管道、水渠、污水处理厂安装传感器、控制器、数采仪、网关等,实现将生产运行数据实时传输到数据平台,数据平台通过对各类关键数据的实时监控和智能分析,并提供分类、分级预警。
以供水调度数据为基础,为给水系统、排水系统、污水处理系统等众多子系统提供运营数据分析、设备运转、水量管理、安全管理等业务支撑。形成感知、诊断、调度、预警、校正一体化水务管理体系,为用户打造规范化、精细化、智能化的水务运作流程。
回头看传统的水务管理,水厂位置普遍分散且缺乏统一集中管控,导致各厂区运营水平不均衡,频繁出现数据汇总不及时不全面、问题反馈滞后、事件处置缓慢等问题。运营管理过度依赖人工经验对其进行生产控制、故障判断、设备维修,人力成本过高且效率低下,难以复用。

水务行业在当下作为供排水民生保障类行业,需要实现以碳达峰、碳中和目标为契机,开发绿色低碳和可持续新型工艺,挖掘碳减排潜力,达到减污与降碳协同增效的目的。在未来,污水处理则是将能源与资源回收视为实现水务部门碳中和的重要手段,是能量平衡和能量自给。
智慧水务是智慧城市发展的一部分,近年来一直受到政府的扶持。智慧水务通过数采仪、无线网络、水质水压表等在线监测设备整体感知城市供排水系统的运行状态,并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供排水设施,形成“城市水务物联网”,并可将海量水务信息进行及时分析与处理,并做出相应的处理结果辅助决策建议,以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程。智慧水务可通过所获得的数据进行分析判断,结合实际情况生成方案辅助水务管理,协助水务运行更加的科学高效。

为助推“供排污”精细化运作,帮助提高水务精细作业、集中管控、数据透明,Hightopo 搭建了2D 智慧水务可视化解决方案。通过搭载数据采集设备、水质检测传感器、压力传感器、智能水表、流量计等设备,对水务信息进行实时动态采集,重点关注各水厂、水量、泵站的压力、流量、转速等关键性指标。主页场景汇总各水库、水厂、泵站定位信息,用户可点击对应区域进行详细查看。

界面摒弃了以往传统的地图模式,采用更加简洁的六边形色块拼接出湖泊水库等地形,河流分支则运用更加简化的线条予以展现,再选用不同颜色标明泵站、自来水厂、污水处理厂、非饮用水、饮用水水源及水源保护区域位置。如此设计更容易突出业务内容,让管理达到事半功倍的效果。
根据各地水务管理需求,通过对区域用水走势、供水量、水费总收益等层面信息的综合采集展示,准确获取各地区人口、水厂、水库、泵站的动态情况,对应生成可视化图表,清晰简明提高办公效率。支持基于时间、空间、质量等多维度监测管网漏损、水质超标或设备仪表超越阈值上限等类型事件,异常情况将自动触发告警装置,及时上报运维人员,辅助用户科学研判。在一定程度上降低设备故障损失和管网漏损率,避免了故障导致上下游设备而出现连锁事故,时刻保障用水安全生产。
可视化数据监管构建了涵盖生产、运营、财务、民生等综合信息,打破以往单一规划的管理形式,摆脱从前各自为政时代碎片化、补丁式信息化建设,提供综合分析辅助管理决策。

工艺组态仿真界面,支持“一张图”式远程集中监控厂区作业,点选对应厂区,呈现净水车间、清水池、加药间、送水泵房、出厂水等工艺段设备的实时运转状态。应用  2D  渲染模型,可将泥阀、液池、阀门等设备、管线及其他生产相关的构筑物进行直观呈现,并在对应区域叠加关键仪表读数,选用不同颜色区分各管线运作内容。为保证水池液位水量充足且不溢出,系统可根据监控到的水厂水池液位,联动遥控泵阀的启停和水泵站运行频率,实现自动控泵和恒压供水。

针对关键路径系统进行巡查管护,精确覆盖重点区域目标,确保全厂设备、流程、工艺整体稳定运行,让水处理在质量、决策、效率方面取得显著提升。提供历史数据回溯查询,对特定时间段某一件事进行追溯和轨迹追踪,为用户提供直观的视频图像和视图控制,如同身临其境查看现场情况。

3. 智慧水务未来发展前景如何,5G会给智慧水务带来重要影响吗?

近年来,我国相继出台系列政策支持智慧水务行业的发展,随着近年来我国城市供水持续增长,供排水管网迅速扩张,面对分散的管网、用户、泵站、水厂管理,要求水务部门和企业的管理手段、工作效率能跟上快速的发展,因而水务部门和企业需要建立一个支撑整个供排水管理的智慧水务平台。
随着我国智慧水务进入一体化信息调度阶段,对视频+人工智能的需求急增。人工智能技术在我国水务行业的应用尚处于初级阶段,未来智慧水务必然是集感知-诊断-决策-控制为一体的智能体系,人工智能助力智慧水务行业未来发展。
智慧水务政策环境向好
建年来,我国智慧水务行业的政策环境向好。我国相继出台系列政策支持智慧水务行业的发展,从总体目标、保障措施、管理办法、重点工程等角度对智慧水务行业提供了更为针对性的政策指导。

供排水增长提升智慧水务建设需求
据住房和城乡建设部数据,2010-2019年我国城市供水总量逐年增长,2019年我国城市供水总量为628.3亿立方米,较2018年增加2.23%。预计,2020年我国城市供水量约为637.0亿立方米。

近年来,城市排水管道长度加速增长。2019年,全国城市排水管道增加至74.40万公里,同比增速为8.85%。2009-2019年我国城市排水管道长度平均增速为8.04%,预计2020年我国城市排水管道长度约为80.38万公里。
随着近年来我国城市供水持续增长,供排水管网迅速扩张,面对分散的管网、用户、泵站、水厂管理,要求水务部门和企业的管理手段、工作效率能跟上快速的发展,因而水务部门和企业需要建立一个支撑整个供排水管理的智慧水务平台。

行业进入一体化信息调度平台阶段
在供排水持续增长和政策布局的推动下,我国水务行业稳定发展。我国智慧水务经历了信息化的基础建设、完善信息化数据和应用模块等建设,行业正处于第四阶段——数据融合实现一体化信息调度平台阶段。

人工智能助力智慧水务未来发展
随着我国智慧水务进入一体化信息调度阶段,对视频+人工智能的需求急增。水务场景监管对象数量多且分布广泛,通过人工方式巡视,时间长,覆盖范围小、人员投入多,工作量大,投入成本高。如在河湖监管中,利用人工智能分析手段,可实现水域侵入识别、水位线测量、漂浮物监测等智慧水务管理应用。
目前,人工智能技术在我国水务行业的应用尚处于初级阶段,未来智慧水务必然是集感知-诊断-决策-控制为一体的智能体系。

—— 更多数据请参考前瞻产业研究院《中国智慧水务行业趋势前瞻与投资战略规划分析报告》

智慧水务未来发展前景如何,5G会给智慧水务带来重要影响吗?

4. 城市水务发展前景好吗?

水务行业在当下作为供排水民生保障类行业,需实现以碳达峰、碳中和目标为契机,开发绿色低碳和可持续新型工艺,挖掘碳减排潜力,达到减污与降碳协同增效的目的。
在未来,污水处理则是将能源与资源回收视为实现水务部门碳中和的重要手段,是能量平衡和能量自给。
回观当前,环境保护治理程度的日益重视,各地政府积极响应国家政策,在共同聚焦生态文明建设下,急速催生了水务行业数字化转型。“供排污”一体化管理系统成为行业发展的重要趋势,提高水务精细作业、集中管控、数据透明成为刚需。
数字化水务产业链包括:上游的水表供应商、阀门供应商、水泵供应商,分别为下游的系统集成服务商提供水表、阀门、水泵等硬件设备;中游的自动化方案服务商、智能技术服务商,为下游的系统集成服务商提供设备自动化解决方案,下游的系统集成服务商,提供物联网、智能传感、云计算、大数据、地理信息系统(GIS)、建筑信息管理(BIM)、人工智能等技术服务,为最终用户提供智慧水务应用服务。
解决了水厂位置普遍分散且缺乏统一集中管控,导致各厂区运营水平不均衡,频繁出现数据汇总不及时不全面、问题反馈滞后、事件处置缓慢等问题。打破以往单一规划的管理形式,摆脱从前各自为政时代碎片化、补丁式信息化建设,提供综合分析辅助管理决策。Hightopo可视化技术开展产品生态设计和低碳发展,积极顺应市场大势所需,优化产业布局和流程结构变革,搭建智慧水务可视化解决方案。
通过搭载数据采集设备、水质检测传感器、压力传感器、智能水表、流量计等设备,对水务信息进行实时动态采集,重点关注各水厂、水量、泵站的压力、流量、转速等关键性指标。主页场景汇总各水库、水厂、泵站定位信息,用户可点击对应区域进行详细查看。

根据各地水务管理需求,通过对区域用水走势、供水量、水费总收益等层面信息的综合采集展示,准确获取各地区人口、水厂、水库、泵站的动态情况,对应生成可视化图表,清晰简明提高办公效率。

支持基于时间、空间、质量等多维度监测管网漏损、水质超标或设备仪表超越阈值上限等类型事件,异常情况将自动触发告警装置,及时上报运维人员,辅助用户科学研判。在一定程度上降低设备故障损失和管网漏损率,避免了故障导致上下游设备而出现连锁事故,时刻保障用水安全生产。
工艺组态仿真界面,支持“一张图”式远程集中监控厂区作业,点选对应厂区,呈现净水车间、清水池、加药间、送水泵房、出厂水等工艺段设备的实时运转状态。应用2D渲染模型,可将泥阀、液池、阀门等设备、管线及其他生产相关的构筑物进行直观呈现,并在对应区域叠加关键仪表读数,选用不同颜色区分各管线运作内容。为保证水池液位水量充足且不溢出,系统可根据监控到的水厂水池液位,联动遥控泵阀的启停和水泵站运行频率,实现自动控泵和恒压供水。

围绕监测污水排放区域、设施运行评估及成分参数分析(COD、氨氮、HP、总磷)等设施的运行态势,进行厂网协同分析和可视化图表展示,为污水全网溯源监测、辅助决策、应急处置提供基础辅助。当出现污水泄露类突发事故时,系统将迅速追踪定位,根据应急预案流程自动告警相关部门,跨部门、跨业务、跨层级发起协同调度指挥。辅助用户精确知悉污水排放处理全流程,在保证污水处理符合排放标准的同时,深化污水治理力度。
不仅满足了配水、净水、输水以及工艺、设施的数智化全过程,还有效规避城市供水出现二次污染问题,节能降耗,保障城市用水安全以及污水治理的精准化运作。

5. 智慧水务应该怎么做?

随着国家对环境保护治理程度的日益重视,各地政府积极响应国家政策,在共同聚焦生态文明建设下,急速催生了水务行业数字化转型。如今 “供排污”一体化管理系统成为行业发展的重要趋势,提高水务精细作业、集中管控、数据透明成为刚需。
采用更加简洁的六边形色块拼接出湖泊水库等地形,河流分支则运用更加简化的线条予以展现,再选用不同颜色标明泵站、自来水厂、污水处理厂、非饮用水、饮用水水源及水源保护区域位置。如此设计更容易突出业务内容,让管理达到事半功倍的效果。

两侧面板用于展示采集到的实时数据统计,以供水调度数据为基础,为给水系统、排水系统、污水处理系统等众多子系统提供运营数据分析、设备运转、水量管理、安全管理等业务支撑。形成感知、诊断、调度、预警、校正一体化水务管理体系,为用户打造规范化、精细化、智能化的水务运作流程。
水务运营数据可视化
水厂位置普遍分散且缺乏统一集中管控,导致各厂区运营水平不均衡,频繁出现数据汇总不及时不全面、问题反馈滞后、事件处置缓慢等问题。
HT 通过搭载数据采集设备、水质检测传感器、压力传感器、智能水表、流量计等设备,对水务信息进行实时动态采集,重点关注各水厂、水量、泵站的压力、流量、转速等关键性指标。主页场景汇总各水库、水厂、泵站定位信息,用户可点击对应区域进行详细查看。

支持将地理信息系统(Geographic Information System,GIS)与 HT 可视化技术二者相结合,为构建城市排水管网管理的现代化、科学化、综合化平台提供了前所未有的契机。提高运营监管效率,优化水务管理宏观层面的综合运营监管与统筹指挥。
水量数据监测可视化
根据各地水务管理需求,通过对区域用水走势、供水量、水费总收益等层面信息的综合采集展示,准确获取各地区人口、水厂、水库、泵站的动态情况,对应生成可视化图表,清晰简明提高办公效率。
支持基于时间、空间、质量等多维度监测管网漏损、水质超标或设备仪表超越阈值上限等类型事件,异常情况将自动触发告警装置,及时上报运维人员,辅助用户科学研判。在一定程度上降低设备故障损失和管网漏损率,避免了故障导致上下游设备而出现连锁事故,时刻保障用水安全生产。
可视化数据监管构建了涵盖生产、运营、财务、民生等综合信息,打破以往单一规划的管理形式,摆脱从前各自为政时代碎片化、补丁式信息化建设,提供综合分析辅助管理决策。
工艺组态界面
泵房监控可视化
传统厂区运营管理过度依赖人工经验对其进行生产控制、故障判断、设备维修,人力成本过高且效率低下,难以复用。

HT 工艺组态仿真界面,支持“一张图”式远程集中监控厂区作业,点选对应厂区,呈现净水车间、清水池、加药间、送水泵房、出厂水等工艺段设备的实时运转状态。应用 HT 2D 渲染模型,可将泥阀、液池、阀门等设备、管线及其他生产相关的构筑物进行直观呈现,并在对应区域叠加关键仪表读数,选用不同颜色区分各管线运作内容。为保证水池液位水量充足且不溢出,系统可根据监控到的水厂水池液位,联动遥控泵阀的启停和水泵站运行频率,实现自动控泵和恒压供水。

水处理可视化
为强化日常的联动监督,两侧数据面板可配备水处理工艺流程数据(微生物指标、化学指标、感官性状等)。针对关键路径系统进行巡查管护,精确覆盖重点区域目标,确保全厂设备、流程、工艺整体稳定运行,让水处理在质量、决策、效率方面取得显著提升。提供历史数据回溯查询,对特定时间段某一件事进行追溯和轨迹追踪,联动 HT 视频融合技术,将 2D 视频图像融合至场景的 3D 模型中,为用户提供直观的视频图像和视图控制,如同身临其境查看现场情况。

污水处理可视化
污水处理是国家新兴战略的产业之一,其目的是使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。近年来污水处理厂数量不断扩增,面对提高污水处理效率,管控污水处理厂的运营监管问题成了首要任务。
HT 污水处理可视化板块,围绕监测污水排放区域、设施运行评估及成分参数分析(COD、氨氮、HP、总磷)等设施的运行态势,进行厂网协同分析和可视化图表展示,为污水全网溯源监测、辅助决策、应急处置提供基础辅助。当出现污水泄露类突发事故时,系统将迅速追踪定位,根据应急预案流程自动告警相关部门,跨部门、跨业务、跨层级发起协同调度指挥。辅助用户精确知悉污水排放处理全流程,在保证污水处理符合排放标准的同时,深化污水治理力度。
HT 可视化技术采用 B/S 架构,通过 PC、PAD 或是智能手机打开浏览器,即可随时访问监控场景,打破了以往用户在控制室内控制场景的局限性。并实现了触屏设备的单指旋转、双指缩放、三指平移的操作,不必再为跨平台的不同交互模式而烦恼。可延伸到 3D 和 VR 场景,无需二次开发交互。
水情监测可视化
HT 也支持采用 3D 轻量化建模形式搭建水务监测场景,结合专业分析预测模型,对江河湖泊、电站、水库管理要素的分布区域、覆盖范围、管理状态予以精炼呈现,实现对降雨(雪)、冰凌、蒸发、墒情、泥沙等水情多角度参数分析。提升对水害事故的应急效率,为防汛抗灾、生态保护、资源管理业务增加强有力的支撑。

水务行业在当下作为供排水民生保障类行业,需要实现以碳达峰、碳中和目标为契机,开发绿色低碳和可持续新型工艺,挖掘碳减排潜力,达到减污与降碳协同增效的目的。在未来,污水处理则是将能源与资源回收视为实现水务部门碳中和的重要手段,是能量平衡和能量自给。

智慧水务应该怎么做?

6. 水务行业现状与前景

行业供水情况:水资源总量小幅波动
2010-2019年,我国水资源总量整体呈现小幅波动变化的趋势,2011年,我国水资源总量为23256.7亿立方米,为近年最低值,2016年,我国水资源总量为32466.4亿立方米,为近年最高值;与此同时,人均水资源量也处于不稳定状态,2019年为2051.21立方米/人。
2019年,全国水资源总量29041.0亿立方米,比多年平均值偏多4.8%。其中,地表水资源量27993.3亿立方米,地下水资源量8191.5亿立方米,地下水与地表水资源不重复量为1047.7亿立方米。



——行业需求情况:用水总量基本稳定,生活用水逐年提升
我国用水总量在2013年达到峰值,近几年,全国用水总量保持基本稳定,平均年变化幅度保持在±1%左右。2019年我国用水总量为6021.2亿立方米,同比增长0.09%,全国用水总量比2018年略有增加,用水效率进一步提升,用水结构不断优化。



注:根据国家统计局统计口径,全国供水总量及用水总量为同一指标,即按照农业、工业、生活、生态用水划分进行用水总量统计。
从需求结构看,农业用水一直是用水需求最大的产业,占比超过60%。其次是工业用水,需求占比在20%以上,第三用水需求是生活用水,最后为生态用水。
2019年我国生活用水871.7亿m3,占用水总量的14.5%;工业用水1217.6亿m3(其中火核电直流冷却水479.3亿m2),占用水总量的20.2%;农业用水3682.3亿m3,占用水总量的61.2%;生态用水249.6亿m3,占用水总量的4.1%。从占比变化趋势看,生活用水和生态用水的需求占比逐渐增大,而工业用水的需求占比逐渐减少。



中国水务行业发展前景及趋势分析
——发展趋势:竞争由资本转向服务,行业信息化加速
从行业整体发展趋势来看,水务行业的信息化是行业发展的必然趋势,智慧水务将会迅速发展。此外,水务行业将从以资产为主逐步转向以服务为主,致力于为人民提供更优质的服务。从竞争格局趋势来看,竞争由大城市转向中小城市,在多变的市场环境中,小型企业生存环境将变得更加困难,行业内兼并重组现象将愈加明显。



——发展前景:行业迎来良好的发展机遇
从长远来看,水务行业将会迎来重要的发展机遇,如国务院通过《中共中央、国务院关于加快水利改革发展的决定》等政策会议多次强调加大包括水利工程在内的基础设施建设。同时,国家将加大交通、水利、能源等领域投资的力度,补齐农村基础设施和公共服务的短板。
政策扶持下,水务行业整体呈现良好的发展趋势。据此,前瞻预计到2026年,供水固定资产投资规模将达到近700亿元,污水处理固定资产投资规模有望突破1000亿元。



——更多数据来请参考前瞻产业研究院《中国水务行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

7. 污水处理行业前景如何呢?

污水处理是国家新兴战略的产业之一,作为环保产业的重要组成部分,行业涉猎广泛,前景的可以说是朝阳产业。它被广泛应用于医疗农业、市政建筑、能源石化、交通餐饮等各个领域。
污水处理逐步从粗放型向集约型转变,适合分布式污水处理技术的市场尚未充分开发,污水治理的重点逐渐由集中式转向分布式,有利于提高全国的污水治理率。
党的十九大报告指出,建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计,在生态文明的系列思想和观念指导下,我国水污染防治和水资源保护的战略地位不断提升。近年来,相继出台多项政策加大对环保治理的支持,并通过资金支持、税收优惠等方式鼓励国内企业自主研发具有国际先进水平、拥有自主知识产权的污水治理技术;并进一步加大环保投资总额,提高污水处理工程建设与运营的市场化、规范化和现代化水平。
国家政策的支持将是水污染治理行业持续健康发展的基础。近年来污水处理厂数量不断扩增,面对提高污水处理效率,管控污水处理厂的运营监管问题成了首要任务。
当前,污水处理厂可通过  GIS、BIM、大数据等融合技术,合力打通数据孤岛,实现全面感知排供管网运行状况,巩固对水务建设全生命周期管理。不仅满足了配水、净水、输水以及工艺、设施的数智化全过程,还有效规避城市供水出现二次污染问题,节能降耗,保障城市用水安全以及污水治理的精准化运作。提高水务精细作业、集中管控、数据透明,Hightopo搭建 智慧水务。污水处理可视化板块,围绕监测污水排放区域、设施运行评估及成分参数分析(COD、氨氮、HP、总磷)等设施的运行态势,进行厂网协同分析和可视化图表展示,为污水全网溯源监测、辅助决策、应急处置提供基础辅助。

当出现污水泄露类突发事故时,系统将迅速追踪定位,根据应急预案流程自动告警相关部门,跨部门、跨业务、跨层级发起协同调度指挥。辅助用户精确知悉污水排放处理全流程,在保证污水处理符合排放标准的同时,深化污水治理力度。
在水处理方面,为强化日常的联动监督,针对关键路径系统进行巡查管护,精确覆盖重点区域目标,确保全厂设备、流程、工艺整体稳定运行,让水处理在质量、决策、效率方面取得显著提升。提供历史数据回溯查询,对特定时间段某一件事进行追溯和轨迹追踪,联动  HT 视频融合技术,将 2D 视频图像融合至场景的 3D 模型中,为用户提供直观的视频图像和视图控制,如同身临其境查看现场情况。

应用 2D 渲染模型,可将泥阀、液池、阀门等设备、管线及其他生产相关的构筑物进行直观呈现,并在对应区域叠加关键仪表读数,选用不同颜色区分各管线运作内容。为保证水池液位水量充足且不溢出,系统可根据监控到的水厂水池液位,联动遥控泵阀的启停和水泵站运行频率,实现自动控泵和恒压供水。

污水处理行业前景如何呢?

8. 5G时代哪些产业会迅猛发展呢?