通过数字化转型扭转水务公司局势

December 8, 2021

Christina Cardoza

水务管理

获得清洁、安全的饮用水是我们大多数人的期望，而无需考虑过多。我们打开水龙头，它就在那儿了。但是，水槽下、管道内、街道下方所发生的事情的流程是复杂的、过时的、受管制的，甚至是政治化的。

就像智能工厂或工业4.0水务需要进行数字化转型以确保其运营的安全性和效率。

我们采访了INTERA的首席技术官Alison Adams博士，INTERA是一家地球科学和工程公司，在水资源问题方面有一定的背景，他谈到了老化的水务基础设施面临的挑战，对数据分析的需求，以及数字转型如何从一个为我们提供如此重要资源的系统中带来我们所期望的可持续性和弹性。

您认为当今水务行业的趋势和挑战是什么？

由于公众健康对安全、高质量饮用水的要求，用水公共事业工业一直面临风险。在这个国家，供水是一项全天候的活动。与电网不同的是，电网可能会出现停电和断电，而供水系统永远不会离线。

但现在气候变化、经济大幅变动、用水模式的变化、对水质日益增强的关注——所有这些都带来了额外的挑战。客户群体也越来越意识到这一点，并提出了更多的问题，希望公用事业行业更加透明。

因此，水务行业必须找到解决方法，以更好地应对日常运营中面临的各种危机和风险。

供水系统的基础设施有多少实力来应对这些变化？

在城市中运输水的实际基础设施非常陈旧，有些地方的基础设施已有一百多年的历史。因此，运行、维护以及升级这些系统极具挑战性。我们大部分水利基础设施都埋在地下管道中，眼不见心不烦。

这使得该系统在向数字化转型概念发展方面进展缓慢——采用传感器，采用能够查看地下情况的方法。但是如果缺少某种监控系统的话，维护地下设施是非常困难的。

水务行业采用新技术面临的另一个挑战是监管环境。用水公共事业工业在很大程度上受法律的指导，包括水质测试、水质监测、供水系统监测——这些都是由法规需求驱动的。这个国家的监管机构在采用创新的方式向适应性决策、适应性管理、预测性分析、情景规划迈进方面非常缓慢——而所有这类的方法，通过数字化转型的数据分析让你唾手可得。通常，当你收集到足够的数据让人决定“哦，看起来我们遇到了一个问题 ”时，对公用事业来说，修复这个问题的成本非常非常高。

然而，如果我们有更多的能力，通过进入系统的更多的数据分析和数据信息进，进行预测分析或情景规划，那么至少公用事业部门可以调整他们的管理策略，以避免影响或影响最小化。这将有助于降低用于缓解或试图解决问题的成本，而这些问题正是监管机构想要避免的。

水务公司开始数字化转型之旅的最佳方式是什么？

老实说，对公用事业而言，数字化转型的成本不低。过程的开始阶段，很难进行成本/效益分析，因为公用事业公司一开始获得的很多收益都难以计算成本。在员工方面会有节省；会有流程的节省，例如将您的组织整合在一起，消除筒仓。

下一部要做的就是评估您所拥有的。公用事业个公司是老牌机构，他们随着时间的推移建立了不同的数据库。他们可能有SCADA系统，即监督控制和数据采集系统。他们可能有实验室水质量系统。随着时间的推移，他们会为不同类型的数据建立不同的数据库，这些数据开始创建自己的错综复杂的数据库。因此，很多数字化转型都是围绕着将所有的数据——通常是分散在整个组织中的数据带到某个中心位置展开，以便每个人都能访问。

哪种类型的数据可用于供水设施？他们又如何将这些数据转化为可操作的见解？

几十年来，SCADA系统一直是公用事业的主要工具之一。它在收集与公用事业运营相关的所有类型的数据方面非常出色——有多少水进入你的水处理厂；根据水质不同，化学药剂用量是多少；你需要提供给客户的水的质量如何？这其中有很多是监管方面的问题。许多公用事业公司也有自己想要监控的安全用水的附加标准。公用事业公司最终得到的只是大量的数据。

因此，开发良好的数据分析很重要。同时在决策最有效的站点完成数据分析。例如，如果您有一个控制阀,或者您有一个化学药剂调节器, 并且您在前沿有分析，传感器现在也与一些数据分析相结合，因为它在执行分析时带来了信息，然后决策可以随时更新和作出。这些是数字化转型的一些方式，可以真正改变公用事业公司应对不断变化的环境条件的方式。

水务公司在其数字化转型工作中可以使用哪些类型的工具和技术？

许多水务公司首先做的事情之一是实现每个家庭供水的自动抄表，以便更好地了解最终用户的情况。了解最终用水需求确实有助于推动水务公司的整体规划和运营。

如今，一项新的技术在水务行业获得了广泛的关注，这就是数字孪生的概念——您可以使用SCADA系统或控制系统，并以数字方式创建它的副本。现在您可以开始利用您的水力模型——这些模型帮助您更好地了解水如何通过管道，压力、温度以及水质对系统中的水的影响——您可以创建这个系统的数字孪生模型。然后您可以开始做假设分析游戏。您可以开始做出改变。如果某一区域的压强突然下降，这对整个系统有什么影响?

以前，即使是基础设施升级和改进，也很难进行规划。您不得不让部分系统停止服务。这将对系统的其他部分产生什么影响？很多时候，这些决定主要是根据过去的经验做出的。您可以运行一些液压模型，但通常这些模型非常有限。有时您只是希望是最好的结果，并希望有一个好的恢复计划。

复制系统的液压系统，然后调整它，影响它，看看发生了什么——看看你的压力点在哪里，看看你的故障点在哪里，这确实有助于提高很多公用事业公司的洞察力，并改善他们系统的运作。它可以帮助他们了解在管道更换或泵更换等方面，他们需要将维护计划重点放在哪里。

这是很多事情的发展方向。我也知道一些公用事业公司开始更多地将人工智能作为其数据分析的一部分。因为有如此多的数据进入系统，而人工智能在分析领域正变得越来越普遍，所以向这个方向发展是一种自然的过渡，即利用大数据来真正评估大型系统。

INTERA如何帮助水务公司解决监管问题，同时还能实现其数字化转型和创新目标？

INTERA真正关注的是如何更好地利用客户收集的数据——将这些数据转化为可操作的信息。因此，它不仅仅是收集数据并将其放入数据库，而是将其转化为现在你可以采取行动的东西。无论你这样做是为了响应监管要求，还是仅仅因为从商业角度看有意义——它正在提高运营效率；它正在提高效率。

您是如何与英特尔^®合作，帮助水务公司解决这些问题？

英特尔^®带来了技术创新，以及与全球合作伙伴合作的机会。英特尔还为我们提供资助以开展一些试点项目。我们正在实地部署特定类型的传感器解决方案，向水务公司展示其中一些数字化转型活动的好处，作为概念验证。

INTERA致力于数据分析方面，数据库方面这些信息的显示，以展示我们如何将这些数据转化为可操作的信息，从而使公共事业公司能够做出不同的决定。为不同规模的公用事业做这些示范项目的能力，我认为是非常、非常重要的，因为不是所有的公用事业都有同等的财政保障。

许多公用事业公司系统中没有大量的资金来支付创新的成本。大多数公用事业都是公共实体，费率设定是一个非常非常公开的过程。这是一个非常政治化的过程。通常情况下，您无法改变费率——它们就是它们。这使得公用事业公司面临很大的风险，无法转向创新，或者以创新的方式做事，从长远来看，这可能会为它们节省资金。

您能否谈谈弹性和可持续性，以及它们如何与水务公司的数字化转型相适应？

弹性是可持续发展的关键，因为弹性代表应对风险的能力。我们无法为每一个可能发生的风险做计划，但通过弹性系统来开发管理风险的方法是可能的。我认为这确实是数字化转型为我们提供的关键项目。如果我们在现场有传感器，并进行数据分析，我们实际上可以预测由极端降雨引起的洪水事件。如果我们能够预测它，那么我们就可以制定缓解和适应战略，防止它成为一场灾难或危机。