二次供水運維策略分析探討

滕立勇

（上海威派格智慧水務股份有限公司，上海 201823）

1.引言

目前，越來越多的二次供水泵房被要求由水務管理單位統(tǒng)一管理，以保障城鎮(zhèn)供水最后一公里的安全穩(wěn)定。

據(jù)不完全統(tǒng)計，全國已有XX個水務企業(yè)對城市二次供水泵房進行了統(tǒng)一管理，5年內(nèi)需要接管的二次供水泵房規(guī)模在xx～xx座。二次供水泵房的運維內(nèi)容主要包括日常巡檢、定期保養(yǎng)和緊急搶修三大類。受到成本、專業(yè)水平等因素的影響，不同城市對脫保二次供水泵房的運維管理采取了不同的措施，管理水平也大相徑庭。

隨著水務企業(yè)對智慧水務思想的深入理解和逐步接受，利用信息化技術來輔助決策、降本增效、改善營商環(huán)境、提升用戶體驗也是大勢所趨。在錯綜復雜的信息化技術面前，水務工作者更需要從水務業(yè)務管理角度，客觀務實地探究信息化技術在水務管理中能夠發(fā)揮的作用以及應當發(fā)揮的作用。本文將從水務企業(yè)針對二次供水泵房設施統(tǒng)一運維管理的角度，剖析信息化技術的機會與挑戰(zhàn)。

2.運維管理基準

以某沿海城市水務為例。該水務設置了獨立二次供水管理公司（簡稱二供公司）負責轄區(qū)內(nèi)所有二供泵房的建設管理。二供公司每年通過招標選擇合適的運維供應商，并對運維提出了明確的指標要求。

2.1 例行巡檢

對泵房內(nèi)泵組、自控柜、各類儀表、泵房工藝管道、供電系統(tǒng)、排污系統(tǒng)及附屬設施（含滅火器）按要求進行巡檢。定期在泵房現(xiàn)場通過專用檢測儀器檢測數(shù)據(jù)，結(jié)合實際運行工況分析確定設備運行狀態(tài)定期出具一份泵房檢測報告，對泵房內(nèi)設備設施更換、維修提出合理化建議。巡檢周期每月一次。

2.2 保養(yǎng)

包括設備潤滑、防松緊固、閥門啟閉、設備除塵和泵房衛(wèi)生打掃。保養(yǎng)周期根據(jù)保養(yǎng)內(nèi)容的不同，設置每半年一次、每年一次兩檔。

2.3 維修及更換

根據(jù)實際情況和專項檢測報告審批結(jié)果，經(jīng)業(yè)主確認后，對水泵、管道、控制柜、儀表、門窗、排污泵、閥門等設施進行維修更換，維修更換費用單價固定，工程量按實結(jié)算。

表1 例行巡檢設置

表2 保養(yǎng)設置

按需維修。

2.4 應急服務

對各類停水事件（電動閥卡死、停電、控制柜損壞、儀表損壞、其他人為原因及不確定因素導致的停水）、防臺防汛等重要事件、由于設備設施故障導致泵房停水或水壓不穩(wěn)定等問題進行應急響應。服務單位應在規(guī)定時間內(nèi)響應、組織人力及物資趕赴現(xiàn)場，并采取有效措施確保居民供水。要求5分鐘準備出發(fā)、30分鐘～60分鐘到達現(xiàn)場進行處置。跟蹤處置過程，及時通報，反饋信息，協(xié)助水務企業(yè)做好保障措施。

以上要求普適性較高，以下分析以此作為管理基準。

3.問題分析

從以上運維要求可以看出，泵房巡檢主要通過視覺、嗅覺、聽覺、觸覺進行感知，其中視覺感知主要圍繞泵房環(huán)境衛(wèi)生、供水設施銹蝕情況、管路接頭跑冒滴漏情況、機械儀表準確度、集水井堵塞情況、水泵倒泵情況、變頻器運行狀況、水壓/液位情況、動力供電情況等內(nèi)容；嗅覺主要圍繞泵房異味、電控柜異味等內(nèi)容；聽覺主要圍繞水泵運行噪音、排水泵運行噪音等內(nèi)容；觸覺主要圍繞水泵溫度、振動異常情況等內(nèi)容。要求運維工程師具備比較豐富的運維知識。

月度、季度巡檢內(nèi)容中對水箱液位、壓力變送器、流量等數(shù)據(jù)的巡檢以儀器儀表的準確度檢查為主，而半年度巡檢內(nèi)容中要求對供水系統(tǒng)的檢查則考慮了泵房內(nèi)進出水聯(lián)動檢查。后者的檢查需要觀察至少一個完整的供水周期，例如“水箱進水-出水”、“負壓-恢復”、“超壓-恢復”。按要求完成巡檢需要在泵房內(nèi)停留觀察較長時間并進行記錄，時間成本較高。

泵組和水泵的運行狀態(tài)會隨著供水工況隨時變化。非供水系統(tǒng)故障異常中往往掩藏著供水系統(tǒng)故障的隱患。以上運維要求的最小巡檢周期為月，排除供水系統(tǒng)故障停機導致的用戶投訴，巡檢工作對于泵房可能發(fā)生的異常的發(fā)現(xiàn)時間在1天～1個月。因此，提高巡檢頻次有助于供水系統(tǒng)異常發(fā)現(xiàn)及時率，從而降低供水系統(tǒng)故障的風險。同理，其他季度、半年度、年度巡檢若能提高巡檢頻次，能夠降低的供水系統(tǒng)故障風險將更加明顯。提高異常發(fā)現(xiàn)及時率是降低供水風險的有效措施。

日常巡檢和保養(yǎng)有助于相對及時地掌握水泵及泵組的運行狀況。其中低效率水泵長期運行將直接影響泵組運行能耗水平。因此及時地從運行歷史維度監(jiān)測水泵運行效率和水泵倒泵周期，有助于及時發(fā)現(xiàn)高能耗的低效泵組，予以及時的運維介入。

4.不同運維策略分析

目前行業(yè)內(nèi)通常通過人力外包或成立維護隊來組織二次供水泵房的統(tǒng)一運維管理。部分信息化理念較為領先的水務企業(yè)，會借鑒水廠和管網(wǎng)的監(jiān)控經(jīng)驗，通過建設二次供水泵房監(jiān)控系統(tǒng)來輔助人工運維管理，使水務管理者擁有更豐富的決策依據(jù)。

4.1 人工運維

以某南部城市為例，要滿足以上運維要求，大概每100座泵房需要10名左右運維工程師。實行24小時3班倒1輪休制，其中每個班組2～3人。人均負責泵房數(shù)約10～12座。按照每年每人8萬元的人力成本算，每100座泵房所需的人力成本大約80萬元。

4.2 泵房監(jiān)控輔助人工運維

針對以上運維要求，某沿海城市水務企業(yè)二供公司監(jiān)控中心實行24小時3班倒1輪休制，每個班組2人，共計8人。監(jiān)控人員利用泵房監(jiān)控系統(tǒng)，實時關注并查看每個泵房關鍵指標的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，定期巡視泵房視頻，及時發(fā)現(xiàn)異常情況。監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)異常情況或收到用戶投訴反饋時，立刻通過即時通訊軟件進行任務派送。同時，二供公司要求運維供應商設置每3人一組負責100座泵房的運維，共計7組，其中每組中2人負責日常巡檢養(yǎng)護，另1人負責應急處置。當供應商運維人員收到二供公司工作任務時，及時進行處置。綜合以上信息，該水務企業(yè)二供公司共計管理約700座二次供水泵房，內(nèi)外部共設置大約25名工作人員，設置人均負責泵房數(shù)約28座，平均每100座泵房需要3.6人。按照每年每人8萬元的人力成本算，每100座泵房所需的人力成本大約28.8萬元。

若某水務企業(yè)二次供水泵房規(guī)模較小，按照以上人力配置要求，其邊際成本將上升，如下表（估算值，僅供參考）：

表3 泵房監(jiān)控輔助人工運維邊際成本估算值

圖1 泵房監(jiān)控輔助人工運維泵房年人力成本及 百座泵房邊際成本比較

表4 主動式運維平臺輔助人工運維邊際成本估算值

表5 三種運維方式的比較

4.3 主動式運維平臺輔助人工運維

若將監(jiān)控系統(tǒng)進行升級，由一套比較智能的管理系統(tǒng)完成上述人工對二次供水泵房的遠程監(jiān)控和異常診斷，則可降低水務企業(yè)二供公司監(jiān)控人員的工作量。

保守情況下，將“24小時3班倒1輪休，每組2人”的配置，調(diào)整為“24小時3班倒1輪休，每組1人”。該名值班人員僅需要完成校對系統(tǒng)發(fā)出的異常告警，并進行確認或工單派送?？沼鄷r間可繼續(xù)執(zhí)行泵房遠程巡檢工作。

圖2 主動式運維平臺輔助人工運維泵房年人力成本 及百座泵房邊際成本比較

通過進一步工作優(yōu)化，對泵房巡檢、保養(yǎng)和應急處置人員的數(shù)量要求有望進一步降低。

4.4 三種運維方式的比較

通過以上三種運維方式的人力成本比較分析可以看出，監(jiān)控輔助人工運維和主動式運維平臺輔助人工運維兩種方式確實可以在一定程度上節(jié)約人手。

圖3 三種運維方式的比較

從以上圖表中可以看出：

當泵房體量小時，采取監(jiān)控手段進行24小時管理外加現(xiàn)場運維對成本相對較高；當泵房體量特別大時，采取純?nèi)斯み\維成本相對較高。

采取監(jiān)控和主動式運維平臺輔助人工運維這種信息化技術化技術的應用在大部分情況下都發(fā)揮出了人力成本優(yōu)勢。然而，要使用信息化技術手段提升運維效率，還需要額外進行泵房信息化改造，至少實現(xiàn)數(shù)據(jù)和視頻采集。若將運維要求中的“視覺、嗅覺、聽覺、觸覺”進行數(shù)字化，則至少需要完成以下內(nèi)容的建設：

泵房信息化建設是監(jiān)控和平臺化運維的前提。因此監(jiān)控輔助人工運維和主動式運維平臺輔助人工運維的成本應該考慮泵房信息化建設的成本。從市面廠家通常報價看，以上建設內(nèi)容的單泵房信息化建設調(diào)試費用約1.2萬元～1.5萬元（不含流量計），單泵房年網(wǎng)絡租用成本0.05萬元～0.3萬元。

信息化建設調(diào)試成本以1.2萬元/泵房，網(wǎng)絡年租用費用0.05萬元/泵房為例，運維主要成本構(gòu)成如下：

從上表可以看出，監(jiān)控輔助人工運維和主動式運維平臺輔助人工運維總成本遠高于純?nèi)斯み\維成本。其中主要投入占比為泵房信息化。

表6 建設內(nèi)容

表7 運維主要成本構(gòu)成

理論上，通過正常的維護，泵房信息化系統(tǒng)可以使用多年。因此可以將一次性的泵房信息化建設調(diào)試成本進行多年平攤。

100個泵房多年成本比較（不考慮計息收益）：

500個泵房多年成本比較（不考慮計息收益）：

1000個泵房多年成本比較（不考慮計息收益）：

從以上三個表的數(shù)據(jù)可以看出，泵房信息化投入成本將隨著時間的推移而攤薄。監(jiān)控輔助人工運維方式在5年左右顯現(xiàn)出其成本優(yōu)勢，并且，隨著時間增加，其優(yōu)勢越來越明顯，在15年時其總體投入相較于人工運維節(jié)省大約25%～40%；主動式運維平臺輔助人工運維方式在3年左右顯現(xiàn)出其成本優(yōu)勢，并且，隨著時間增加，其優(yōu)勢越來越明顯，在15年時其總體投入相較于人工運維節(jié)省大約14%～45%。

表8 100個泵房多年成本比較

表9 500個泵房多年成本比較

表10 1000個泵房多年成本比較

并且，從體量上看，體量越大，隨著時間增加，其成本優(yōu)勢更加明顯。

5.結(jié)論

研究信息化系統(tǒng)在二次供水泵房中的應用成本有助于水務管理者更加理性地進行信息化建設決策。從以上分析中可以看出信息化技術的確有助于二次供水泵房的運維管理成本的降低，但一次性投入成本相對較高。鑒于此，在實際操作中，水務企業(yè)可以考慮“統(tǒng)一規(guī)劃，分步實施”策略。即先制定符合本地管理要求對二次供水泵房運維管理辦法，根據(jù)該管理辦法制定泵房信息化基礎建設標準以及監(jiān)控系統(tǒng)或管理系統(tǒng)的建設標準，然后實行邊接管邊投入信息化建設。

不難看出，信息化技術的應用不僅體現(xiàn)在長期運維對成本節(jié)約上。通過對二次供水運維管理軟件系統(tǒng)的不斷優(yōu)化升級，可以將泵房源源不斷上傳的數(shù)據(jù)進行二次應用挖掘。逐步實現(xiàn)監(jiān)控到自動異常診斷，從泵房電子化檔案到泵房全生命周期管理，從主動能效診斷到水箱調(diào)蓄管理，從運維績效評估到供應商績效評估……

從長遠看，信息化技術的合理應用一定是利大于弊。而找到水務企業(yè)自身的二次供水管理訴求，然后設定合理目標、合理規(guī)劃、敢于創(chuàng)新是促使信息化效用最大化的根本。