水資源是萬物生長的源泉，也是地球上最重要的資源之一。從工、農業生產，到城市發展、百姓生活，雖然水資源的使用形式千差萬別，但無疑都占據著核心地位。如同人體的供血系統一般，城市水務系統中的供水系統，更是維系居民正常生活、企業正常運轉的關鍵所在。
由于我國水資源分布不均衡，仍有很多城市的生活用水常年處于緊張狀態。21世紀以來，我國的城市供水事業發展迅速，城市供水綜合生產能力在2018年達到3.12億噸/日的規模，較2007年的2.57億噸/日，年均增長率為1.96%。2019年，我國供水總量約632.9億噸，其中生活用供水總量就占了343.6億噸。
不難發現，隨著城市的發展以及人們生活水平的提高，人們對于水的需求也在逐步增加，給原本緊張的供水系統帶來了更多挑戰，如何確保穩定、高效的供水成為亟待解決的問題。2020年是我國“十三五”規劃的收官之年，立足今日，展望未來，一個城市的供水能力想要再上一個臺階，除了保障工程建設的高質量，積極開辟水務企業發展的新路徑，還需要借助一件更有力的武器——數字化技術。
近年來，數字化轉型的浪潮已席卷全球，給各行各業布局成功的企業帶來了可觀的紅利。而數字化技術的關鍵功能之一，就是讓企業的數據采集、處理和可視化等環節更加人性、便捷，以達到數據價值最大化和透明化，最終實現高效的生產運營。
對于從事供水業務的企業來說，數字化“魔法”還能夠幫助企業實現由調度中心向控制中心的華麗轉變，并實現管網壓力、水資源合理調度等各個層面的全方位協同。現如今，我國智慧工廠的建設如火如荼，卓越的數字化技術也已經在城市的供水系統里“靜靜流淌”了。
美麗“春城”的供水痛點
“東連黔桂通沿海，北經川渝進中原”，昆明市位于云貴高原中部，地處長江、珠江、紅河三大流域分水嶺地帶，素有“春城”的美譽。但受地理、氣候等多種因素影響，昆明市水資源較為匱乏，多年平均水資源總量62.02億立方米，人均水資源量僅914立方米，滇池流域人均水資源量不足200立方米，僅為全國人均水資源量的10%。水資源的短缺和飲用水安全問題已成為制約昆明市發展的主要“瓶頸”。
昆明自來水供水已有上百年歷史，從20世紀城市管網建成以來，供水規模隨城市發展也在逐年擴大。2006年，昆明通用水務自來水有限公司（簡稱“昆明通用水務”）正式成立，承擔著昆明主城區供水服務運營、管理及發展任務。現在，昆明通用水務設有10座自來水廠，總供水能力達158萬立方米/日，全長2115公里的配水管網，以及超配水管網全長3844公里，為超過380萬人提供飲用水。
水務企業的責任重大、任務艱巨，在保障安全供水的同時，如何實現生產運營效率的優化是其所面臨的永恒考題。多年來，為響應國家對節能降耗、高質量發展的號召，昆明通用水務始終希望通過安全高效供水服務，保障市民用水，并通過有效降低漏損率和能源浪費，合理利用水資源。
“面對更為復雜的水網網絡，對于我們昆明通用水務來說，管理水平和技術要求也在不斷提高，生產調度系統需要進行一定程度的更新，通過引入更高等級的數字化智慧以減少‘跑、冒、滴、漏’等水資源浪費現象的出現，信息化技術的飛速發展帶來了轉型升級的機會。”昆明通用水務供水調度中心的黃禹澄表示。基于智能化手段，昆明水務希望進一步提升企業運維水平，釋放更多數據的潛在價值，這與智慧水務的專家——施耐德電氣的價值主張不謀而合。
打造智慧水務的數字內核
依托通用水務集團的先進經驗，昆明水務對智慧水務的理念，有著天生的強大理解力與接受能力。隨著公司對生產調度管理需求的增加，其在精益管理、集中管控、數據透明等方面的提升已成為剛需。
昆明通用水務與施耐德電氣的合作淵源可以追溯到2008年，雙方建立著深厚的信任和友誼。黃禹澄介紹：“昆明通用水務原有供水調度管理系統由施耐德電氣2009年建設，采用了當時最先進的Citect和Ampla軟件，上線10年來，對于提高供水調度水平和效率可謂立下了汗馬功勞。隨著供水信息化技術的不斷發展，我們也向施耐德電氣提出了繼續提升和改進的需求。”
“我們期望新的生產調度系統處理要滿足現有系統的數據接入外，還要兼容考慮新建系統的集成，同時該系統還將建設成為整個昆明通用水務的生產管理信息化平臺，集成所有水源、水廠、管網、二次供水的生產調度、能源、水質等數據以及設備運行狀態和運維數據，同時為管理提供更及時、準確、完整的數據，給通用水務的運營提供有力的技術支撐。”黃禹澄表示。
2018年11月，雙方再度簽訂合作協議，施耐德電氣憑借在水處理行業多年積累的經驗，為昆明通用水務提供從生產控制到運營調度的業界先進數字化水務解決方案。基于先進的EcoStruxure架構與平臺，施耐德電氣為昆明水務提供了智能中低壓配電解決方案，以及可靠的自動化解決方案。該方案打包了從核心元件到系統、從智慧綜合運管平臺到現場控制器、中/低壓配電到關鍵電源，包含水廠需求的Blokset低壓柜、PIX高壓柜、ATV1200高壓變頻器，以及泵站的ModiconM340（PLC），為昆明通用水務提供了數字化升級的新思路。
“施耐德電氣為我們打造的‘數字內核’，為水廠與管網的實時控制、可靠運行、高效運維保駕護航，讓我們從生產控制到供水調度全程安心，也讓昆明市民用水放心。”黃禹澄表示。
水資源調度與水廠運營效率雙優化
針對昆明水務的智能化轉型需求，施耐德電氣對其現有的AVEVA Wonderware軟件平臺進行了升級擴容，并將歷史的水源、水廠、泵站、管網等壓力、流量、水質等數據遷移到新的報表系統中。施耐德電氣還負責了包括各種業務報表、定制報表、調度指令執行與反饋的新報表系統的建設。2019年6月，新的Wonderware平臺報表系統試運行順利，并一直運維至今。
昆明通用水務供水信息管理系統
“現在，我們在公司供水調度中心控制室就可以獲得水源、水廠、泵站、智網、水質等核心數據，通過合理的分析和評估，指定有效的供水方案，可以實現管理與展示、生產組織、供水調度、能效優化的有效協同，讓生產調度更透明、更靈活、更數字化。”黃禹澄表示。
大屏顯示的現場效果
全新的數字化生產調度平臺依托AVEVA系統平臺與能效管控+融合搭建而成，從整體呈現效果上來看，施耐德電氣基于EcoStruxure三層架構的解決方案，在應用、服務和分析層面，打造了昆明通用水務自有的生產管理信息化平臺；邊緣控制層面，SCADA工藝監控和Modicon PLC幫助用戶實現從生產控制到能源使用全方位的監視、分析和高效運維；互聯互通產品層面，施耐德電氣的中低壓變頻器、中低壓元器件及設備、UPS等在高度保障供電可靠性的同時，幫助用戶實現高效的數據收集和運行狀態的監測。
“在本次技術改造過程中，團隊最大的感受是水務傳統管理模式得到了升級，數字化平臺軟件技術融入到調度的全流程中。”黃禹澄表示。運用精益管理的思想與集中管控的集成技術，施耐德電氣助力昆明通用實現合理的自動化控制、智能的運營調度和統一的信息集成，為水廠與管網的實時控制、可靠運行、高效運維保駕護航，并同步幫助昆明通用水務從單一的水務調度管理思維，成功向水務全盤控制管理方向轉變。
綠色智慧：未來水務藍圖
毋庸置疑，安全與高效永遠是生產之本。伴隨著經濟社會的飛速發展，綠色與智慧生產概念也逐漸來到舞臺的中央。
在此次成功合作中，作為智慧水務的專家，施耐德電氣組建了包括系統架構師、自動化工程師、實施顧問、軟件工程師、系統運維工程師等在內的豪華專家團隊，旨在為客戶提供量身定制的解決方案，幫助客戶在安全高效的基礎上，增添智慧與綠色的羽翼。
昆明通用水務也憑借新的數字配水平臺，與AVEVA Wonderware Platform、EMS+集成在一起，將海量數據在企業供水和分配控制中心的系統中收集和顯示，在確保供水過程的安全、可靠和高效的同時，也讓整個供水和分配的過程變得簡單可視和數字化，大大提高了企業的精細化管理水平。
城市的供水事業，事關到千家萬戶的生計與幸福。未來，施耐德電氣還計劃為昆明水務的運營及調度實現更有效、完整的數據分析與挖掘，并通過施耐德能效管控+的應用，實現能源使用可視化和集團級能效管理等。黃禹澄也表示：“我們將繼續與施耐德電氣合作，以便充分利用水這一寶貴的自然資源，實現綠色和可持續的運營。”
