滕立勇

（上海威派格智慧水務(wù)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(wù)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(jì)，全國已有XX個水務(wù)企業(yè)對城市二次供水泵房進(jìn)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(yùn)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(yùn)維管理采取了不同的措施，管理水平也大相徑庭。

隨著水務(wù)企業(yè)對智慧水務(wù)思想的深入理解和逐步接受，利用信息化技術(shù)來輔助決策、降本增效、改善營商環(huán)境、提升用戶體驗(yàn)也是大勢所趨。在錯綜復(fù)雜的信息化技術(shù)面前，水務(wù)工作者更需要從水務(wù)業(yè)務(wù)管理角度，客觀務(wù)實(shí)地探究信息化技術(shù)在水務(wù)管理中能夠發(fā)揮的作用以及應(yīng)當(dāng)發(fā)揮的作用。本文將從水務(wù)企業(yè)針對二次供水泵房設(shè)施統(tǒng)一運(yùn)維管理的角度，剖析信息化技術(shù)的機(jī)會與挑戰(zhàn)。

2.運(yùn)維管理基準(zhǔn)

以某沿海城市水務(wù)為例。該水務(wù)設(shè)置了獨(dú)立二次供水管理公司（簡稱二供公司）負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)所有二供泵房的建設(shè)管理。二供公司每年通過招標(biāo)選擇合適的運(yùn)維供應(yīng)商，并對運(yùn)維提出了明確的指標(biāo)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(shè)施（含滅火器）按要求進(jìn)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(shí)際運(yùn)行工況分析確定設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)定期出具一份泵房檢測報告，對泵房內(nèi)設(shè)備設(shè)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(shè)備潤滑、防松緊固、閥門啟閉、設(shè)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(shè)置每半年一次、每年一次兩檔。

2.3 維修及更換

根據(jù)實(shí)際情況和專項(xiàng)檢測報告審批結(jié)果，經(jīng)業(yè)主確認(rèn)后，對水泵、管道、控制柜、儀表、門窗、排污泵、閥門等設(shè)施進(jìn)行維修更換，維修更換費(fèi)用單價固定，工程量按實(shí)結(jié)算。

表1 例行巡檢設(shè)置

表2 保養(yǎng)設(shè)置

按需維修。

2.4 應(yīng)急服務(wù)

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(dǎo)致的停水）、防臺防汛等重要事件、由于設(shè)備設(shè)施故障導(dǎo)致泵房停水或水壓不穩(wěn)定等問題進(jìn)行應(yīng)急響應(yīng)。服務(wù)單位應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)響應(yīng)、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(zhǔn)備出發(fā)、30分鐘～60分鐘到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行處置。跟蹤處置過程，及時通報，反饋信息，協(xié)助水務(wù)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(zhǔn)。

3.問題分析

從以上運(yùn)維要求可以看出，泵房巡檢主要通過視覺、嗅覺、聽覺、觸覺進(jìn)行感知，其中視覺感知主要圍繞泵房環(huán)境衛(wèi)生、供水設(shè)施銹蝕情況、管路接頭跑冒滴漏情況、機(jī)械儀表準(zhǔn)確度、集水井堵塞情況、水泵倒泵情況、變頻器運(yùn)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(yùn)行噪音、排水泵運(yùn)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(yùn)維工程師具備比較豐富的運(yùn)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(zhǔn)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(jìn)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(jìn)水-出水”、“負(fù)壓-恢復(fù)”、“超壓-恢復(fù)”。按要求完成巡檢需要在泵房內(nèi)停留觀察較長時間并進(jìn)行記錄，時間成本較高。

泵組和水泵的運(yùn)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(yùn)維要求的最小巡檢周期為月，排除供水系統(tǒng)故障停機(jī)導(dǎo)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(fēng)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(fēng)險將更加明顯。提高異常發(fā)現(xiàn)及時率是降低供水風(fēng)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(yùn)行狀況。其中低效率水泵長期運(yùn)行將直接影響泵組運(yùn)行能耗水平。因此及時地從運(yùn)行歷史維度監(jiān)測水泵運(yùn)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(yùn)維介入。

4.不同運(yùn)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(hù)隊(duì)來組織二次供水泵房的統(tǒng)一運(yùn)維管理。部分信息化理念較為領(lǐng)先的水務(wù)企業(yè)，會借鑒水廠和管網(wǎng)的監(jiān)控經(jīng)驗(yàn)，通過建設(shè)二次供水泵房監(jiān)控系統(tǒng)來輔助人工運(yùn)維管理，使水務(wù)管理者擁有更豐富的決策依據(jù)。

4.1 人工運(yùn)維

以某南部城市為例，要滿足以上運(yùn)維要求，大概每100座泵房需要10名左右運(yùn)維工程師。實(shí)行24小時3班倒1輪休制，其中每個班組2～3人。人均負(fù)責(zé)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(yùn)維

針對以上運(yùn)維要求，某沿海城市水務(wù)企業(yè)二供公司監(jiān)控中心實(shí)行24小時3班倒1輪休制，每個班組2人，共計(jì)8人。監(jiān)控人員利用泵房監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時關(guān)注并查看每個泵房關(guān)鍵指標(biāo)的實(shí)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(jìn)行任務(wù)派送。同時，二供公司要求運(yùn)維供應(yīng)商設(shè)置每3人一組負(fù)責(zé)100座泵房的運(yùn)維，共計(jì)7組，其中每組中2人負(fù)責(zé)日常巡檢養(yǎng)護(hù)，另1人負(fù)責(zé)應(yīng)急處置。當(dāng)供應(yīng)商運(yùn)維人員收到二供公司工作任務(wù)時，及時進(jìn)行處置。綜合以上信息，該水務(wù)企業(yè)二供公司共計(jì)管理約700座二次供水泵房，內(nèi)外部共設(shè)置大約25名工作人員，設(shè)置人均負(fù)責(zé)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(wù)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(yùn)維邊際成本估算值

圖1 泵房監(jiān)控輔助人工運(yùn)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(yùn)維平臺輔助人工運(yùn)維邊際成本估算值

表5 三種運(yùn)維方式的比較

4.3 主動式運(yùn)維平臺輔助人工運(yùn)維

若將監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)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(yuǎn)程監(jiān)控和異常診斷，則可降低水務(wù)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(jìn)行確認(rèn)或工單派送。空余時間可繼續(xù)執(zhí)行泵房遠(yuǎn)程巡檢工作。

圖2 主動式運(yùn)維平臺輔助人工運(yùn)維泵房年人力成本 及百座泵房邊際成本比較

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

4.4 三種運(yùn)維方式的比較

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

圖3 三種運(yùn)維方式的比較

從以上圖表中可以看出：

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

采取監(jiān)控和主動式運(yùn)維平臺輔助人工運(yùn)維這種信息化技術(shù)化技術(shù)的應(yīng)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(shù)手段提升運(yùn)維效率，還需要額外進(jìn)行泵房信息化改造，至少實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和視頻采集。若將運(yùn)維要求中的“視覺、嗅覺、聽覺、觸覺”進(jìn)行數(shù)字化，則至少需要完成以下內(nèi)容的建設(shè)：

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

信息化建設(shè)調(diào)試成本以1.2萬元/泵房，網(wǎng)絡(luò)年租用費(fèi)用0.05萬元/泵房為例，運(yùn)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(yùn)維和主動式運(yùn)維平臺輔助人工運(yùn)維總成本遠(yuǎn)高于純?nèi)斯み\(yùn)維成本。其中主要投入占比為泵房信息化。

表6 建設(shè)內(nèi)容

表7 運(yùn)維主要成本構(gòu)成

理論上，通過正常的維護(hù)，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(shè)調(diào)試成本進(jìn)行多年平攤。

100個泵房多年成本比較（不考慮計(jì)息收益）：

500個泵房多年成本比較（不考慮計(jì)息收益）：

1000個泵房多年成本比較（不考慮計(jì)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(yùn)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(yùn)維節(jié)省大約25%～40%；主動式運(yùn)維平臺輔助人工運(yùn)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(yùn)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(yīng)用成本有助于水務(wù)管理者更加理性地進(jìn)行信息化建設(shè)決策。從以上分析中可以看出信息化技術(shù)的確有助于二次供水泵房的運(yùn)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(shí)際操作中，水務(wù)企業(yè)可以考慮“統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施”策略。即先制定符合本地管理要求對二次供水泵房運(yùn)維管理辦法，根據(jù)該管理辦法制定泵房信息化基礎(chǔ)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)以及監(jiān)控系統(tǒng)或管理系統(tǒng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，然后實(shí)行邊接管邊投入信息化建設(shè)。

不難看出，信息化技術(shù)的應(yīng)用不僅體現(xiàn)在長期運(yùn)維對成本節(jié)約上。通過對二次供水運(yùn)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(jìn)行二次應(yīng)用挖掘。逐步實(shí)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(yùn)維績效評估到供應(yīng)商績效評估……

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