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未來的城市,未來的水——2024數(shù)字水務創(chuàng)新論壇觀察
夏日里的上海,艷陽高照,晴空萬里。由三峽集團所屬長江環(huán)保集團、三峽上海院主辦,三峽智慧水務公司承辦的“2024數(shù)字水務創(chuàng)新論壇”在上海舉辦。中國工程院院士、外籍專家、相關行業(yè)領域專家學者,企業(yè)、行業(yè)協(xié)會代表齊聚一堂,交流分享國內外數(shù)字水務建設的技術和經(jīng)驗,為加快構建數(shù)智化水務出謀劃策。
▲2024數(shù)字水務創(chuàng)新論壇現(xiàn)場 攝影:崔徐波
一次水務數(shù)字化創(chuàng)新實踐的交流
水是生命之源,水務是百姓安居樂業(yè)的基石。近年來,全球生態(tài)環(huán)境惡化導致水資源短缺加劇,各國普遍面臨水務基礎設施老化、修建資金短缺等難題,構建更具可持續(xù)性和韌性的水務系統(tǒng)已經(jīng)迫在眉睫,水務數(shù)字化、智慧化發(fā)展是其應有之義。
問題引領方向。“輸入低質量的數(shù)據(jù),輸出的也會是低質量的結果。”英國皇家工程院院士喬比·博克索爾(Joby Boxall)在統(tǒng)計英國供水管網(wǎng)使用年限時發(fā)現(xiàn),超過60%的管網(wǎng)年限未知,在他看來若無法獲取準確的基礎信息,基于數(shù)據(jù)的城市決策也將是無意義的,因此數(shù)字化工作不可或缺。
“當前,管道破損和錯接情況嚴重影響我國城市雨天排澇能力,對此類情況進行調查是排水系統(tǒng)雨污同治的基礎工作,重要目標是實現(xiàn)實時監(jiān)控。”中國工程院院士徐祖信同樣指出城鎮(zhèn)水務系統(tǒng)數(shù)字化工作的必要性。未來很長一段時間,管網(wǎng)將是水環(huán)境治理的主戰(zhàn)場,她認為城市污水處理系統(tǒng)應結合大數(shù)據(jù)及人工智能等新興技術的發(fā)展,開辟出一條數(shù)字化和智慧化的道路。
▲2024數(shù)字水務創(chuàng)新論壇現(xiàn)場 攝影:崔徐波
管網(wǎng)如同城市的“毛細血管”,是感知城市水務的“觸手”。“當前供水管網(wǎng)運行的主要挑戰(zhàn)包括供水效率低、基礎設施老化、智能化水平不足等。”寧波水表(集團)水務科技創(chuàng)新研究院部長黃旦光,以其企業(yè)所參與的長距離輸水管線監(jiān)測預警項目為例,分享數(shù)字智慧系統(tǒng)在輔助城市管網(wǎng)漏損預警方面的實踐探索。
在安徽六安城北水質凈化廠里,城區(qū)的27個泵站、7個水質凈化廠、4座供水廠、5個調蓄池、1座中水廠、1座污泥處理中心,還有合計長達3950公里的供排水管網(wǎng),被“濃縮”在一張數(shù)字大屏的方寸之間。“大腦”的背后,5000多個傳感器分布在城市角落,眼觀六路、耳聽八方。
▲六安水管家智慧調控中心 攝影:崔徐波
“這是以數(shù)智化為內核的水管家系統(tǒng)治理在六安的實際應用。”長江環(huán)保集團副總經(jīng)理趙強說道。參與共抓長江大保護六年來,三峽集團不斷探索系統(tǒng)化治水方案,從全局的視角來摸清城市水環(huán)境治理存在的堵點和痛點問題,并通過搭建數(shù)智化管控平臺實現(xiàn)廠網(wǎng)河一體化調度。
一次對于未來城市物聯(lián)感知的想象
前不久,國家發(fā)展改革委、國家數(shù)據(jù)局、財政部、自然資源部聯(lián)合發(fā)布《關于深化智慧城市發(fā)展推進城市全域數(shù)字化轉型的指導意見》,揭開了城市數(shù)字化新篇章,這一文件不僅為智慧城市勾勒了清晰藍圖,也為智慧水務等前沿行業(yè)鋪設了“黃金跑道”。
上海市水務局副局長高昊旻提出,全面推進數(shù)字化轉型是未來塑造城市核心競爭力的關鍵之舉。在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興科技力量的牽引下,未來的城市水系統(tǒng)又會是什么樣?
中國工程院院士馬軍在其報告中系統(tǒng)地闡述了他對未來綠色低碳安全城鄉(xiāng)發(fā)展對策的思考,分析了當前我國碳中和愿景下城鄉(xiāng)水系統(tǒng)所面臨的各類挑戰(zhàn)。他指出,面向新質生產力發(fā)展趨勢,數(shù)字化智慧化轉型將在源頭污染控制、智慧管控等方面發(fā)揮重要作用。
英國?巳卮髮W水信息學教授伏廣濤將城市水務管理模式分為四個階段:數(shù)千年前人們在古城周邊開鑿人工河道是以經(jīng)驗為中心的第一代;15世紀開始,西方國家逐步形成對于水的研究理論,開啟以實驗和理論為中心的第二代;19世紀50年代后,形成以計算機為中心的第三代;進入以數(shù)據(jù)為中心的第四代后,人機交互成為基礎,決策將實現(xiàn)自動化。
“人工智能可以將水務系統(tǒng)中傳感器和攝像頭收錄的監(jiān)測結果、圖像影像等海量數(shù)據(jù)背后的價值進行充分挖掘,通過人工智能分析實現(xiàn)風險預測、自動化控制、智能決策、故障預測等。”三峽上海院AI創(chuàng)新團隊負責人徐濤表示,“人工智能+水務”大有可為,三峽集團在新能源、水電等行業(yè)的數(shù)字化經(jīng)驗可以在水務行業(yè)創(chuàng)造性應用。
據(jù)了解,三峽集團正在人工智能管網(wǎng)缺陷識別技術、基于圖像識別的水質監(jiān)測技術,以及生態(tài)環(huán)保行業(yè)大模型開發(fā)等方面進行積極探索。由重慶三峽生態(tài)環(huán)境技術創(chuàng)新中心研發(fā)的“Gecko I”物聯(lián)網(wǎng)多功能管道機器人,可以實現(xiàn)對城市管道“疾病”及“修復”的全面可視化診斷。
▲“Gecko I”的功能示意圖 長江環(huán)保集團供圖
關于水廠的未來構想,在北京金控數(shù)據(jù)董事長楊斌看來,未來水廠一定是基于先進工藝,具備智慧化、集約化、無人化、資源化、裝備化五大特征。北控水務集團副總裁劉偉巖則認為,智能控制將成為智慧水務項目的標配,未來水廠管理將更注重標準化、系統(tǒng)性,更注重提升人力資源效能,污水廠從入水到最終出水,所有的生產、運行、維護、調度、服務均可在空無一人的“黑燈水廠”內完成,實現(xiàn)真正意義上的無人作業(yè)。
一次產業(yè)間的融合互促
“預見期調整至3小時后,該區(qū)域可能形成河道洪水,請密切關注洪水上漲情況。”百度智能云水務業(yè)務部解決方案總監(jiān)馮江播放的一段3分鐘視頻引起現(xiàn)場觀眾矚目。
通過模擬預演,該平臺實現(xiàn)了對某流域關鍵斷面洪水的實時滾動預報,人們通過語音提問,可以獲取包括不同斷面洪峰流量、洪峰到達時間、洪水總量、洪水淹沒范圍等信息,并生成預案內容及應急方案,同時還可以設置特定場景進行預案推演,展示了人工智能在城市水利建設、保障城市水安全方面的無限可能。
作為非傳統(tǒng)水務企業(yè)代表,馮江表示未來的合作模式應當建立在多方參與的基礎之上,包括數(shù)據(jù)、技術、解決方案提供商,以及各相關研究機構、行業(yè)專家和政策制定者等。
“數(shù)字化轉型已不是‘選擇題’,而是關乎發(fā)展的‘必答題’,更需要社會各方攜手,融合創(chuàng)新協(xié)同助力水務數(shù)字化轉型。”三峽智慧水務副總經(jīng)理、國際水協(xié)會數(shù)字水務中國委員會聯(lián)席主席郭宇峰說道。
“與行業(yè)內外交流互促十分有益,這次直面問題的深度思考和充滿想象力的數(shù)字方案,讓我深受啟發(fā),方向更明確。”氣氛熱烈的論壇結束后,與會人員依然覺得意猶未盡。此時距離論壇不遠處,與論壇同期召開的2024世界環(huán)境博覽會也在火熱進行。
作為專注節(jié)能減排與環(huán)保的平臺,2024世環(huán)會展覽面積約26萬平方米,涵蓋上海國際水展、上海國際泵閥展、上海國際環(huán)保展、上海環(huán)境監(jiān)測展、上海節(jié)能裝備展五大主題展會,集中并全面地呈現(xiàn)了污染物防治及節(jié)能方面的先進產品技術。
▲三峽智慧水務公司在上海國際水展參展 攝影:崔徐波
“這是漂浮式多普勒流量計,可帶水安裝、帶水維護,不影響排水管網(wǎng)正常運行,這是全量程液位計,高精度、小體積還節(jié)能,這些設備可為供排水管網(wǎng)的健康運行提供強有力的數(shù)據(jù)保障,為一體化調度提供決策依據(jù),并實時預警管網(wǎng)運行風險。”三峽智慧水務公司現(xiàn)場講解員指著參展的科技產品介紹道 ,“我們也是環(huán)保產業(yè)的一員,希望借助交流學習機會,共同推動城市低碳綠色發(fā)展。”
本文作者:黃克瑤