编者按：合同节水管理是贯彻落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路的有力举措。“十三五”期间，各地积极推动合同节水管理工作，在公共机构、高耗水工业、供水管网漏损控制等领域实施了一批合同节水管理项目。我们在全国已实施的合同节水项目中遴选典型案例奉献给广大读者，为各地推广合同节水管理工作提供经验借鉴，调动更多的社会力量参与节水事业，大力促进节水服务产业发展。
构建智慧节水网络 打造绿色商务园区
——金领之都合同节水项目案例
一、项目背景
上海市位于长江三角洲东缘，太湖流域下游，东濒东海，南临杭州湾，北依长江口，西接江苏、浙江两省，是典型的平原感潮河网地区。过境水资源较丰富但水质普遍较差，有效提升水资源利用效率是全市的共同责任。
金领之都隶属于上海金陵投资有限公司，是浦东金桥标志性的以高新研发和商务办公为主的多功能综合性园区之一。商务园区作为社会性服务单位，耗水量大且用水管理工作缺乏科学管理理念、机制和方法，容易造成部分园区用水使用无依据、分配无定额、考核无计量、管理无计划、损失无监督、节水无措施、浪费无人管等现象。
二、实践举措
（一）项目简况
项目前期，上海金陵投资有限公司邀请多家第三方节水服务企业多次召开项目交流会，实地考察了三井高科技（上海）有限公司、上海市第三精神卫生中心等合同节水示范项目现场，最终于2018年底通过三方比价确定了节水服务单位，采用合同节水用水费用托管型模式开展园区智慧节水管理系统项目建设工作，共计投入98.3万元。该项目解决了园区“用水用了多少”“用水用到哪里”“用水合不合理”这三大问题，实现了园区用水的精细化管理。
该项目融合了前沿的信息技术以及传感器等技术，对园区的用水计量设备进行智能化改造，安装了88套智能用水计量设备及2块压力表，通过基础工作人员日常管理辅助功能，管理层人员用水管.理支持功能以及园区人员节水意识提升功能三个层面，为园区打造了一套智能化、系统化、精细化、可灵活扩展的资源节约型智慧节水管理系统。
（二）系统实现过程
智慧节水管理系统是通过在用水管道上安装智能水表，实施计量、定时智能水表采集的园区用水数据（图1）。数据采集器通过无线传输将用水数据上传至云端服务器，最后传入智慧节水管理系统。
图1 智慧节水管理系统拓扑图
（三）系统主要技术
1. 智能用水计量设备
系统建设的88块用水计量设备主要采用了两款智能用水计量设备，一款为智能水表，该水表以电子直读外接GPRS采集设备装置，其计数器具有机械显示和电子读数特点，防护等级为IP68，抗干扰能力强，可适用于各类复杂环境进行用水计量（图2~图4）。同时智能水表提供接口用于外接压力表等设备，并接入主控模块，通过GPRS远传终端上传压力数据。另一款为NB-loT智能摄像水表，利用在传统水表上加装微型摄像头，定时拍摄水表表盘并传递给服务器，然后在服务器端对表盘图像进行图像分析，自动识别出水表读数，完成远程自动抄表。
图2 智能水表及集成控制箱
图3 智能水表及数据采集器
图4 NB-loT智能摄像水表及其读数界面
2. 数据采集器
系统的工业级通讯模块数据采集器存放于集成控制箱内，能够长时间稳定工作并具有自诊断、故障自恢复功能（图5）。无线信道采用了4G传输模块，信号传输稳定。采集器内置三组锂电池供电，平常无须供电，只有在对水表读数时才需通电，可维持设备正常使用5年。扫描每个采集器对应的二维码，了解实时用水数据及设备状态。
图5 集成控制箱
3. 智能压力表
项目在综合水泵房安装了2块智能精密数字压力表（图6），用于管道压力数据的远程监测。该压力表以高精度、低功耗、大规模集成电路为核心器件，主要由精度测量芯片、电源保护电路、传感器和信号处理电路组成。同时采用了微处理器对仪表零点漂移、非线性等进行自动补偿、修正，确保压力仪表的精度和可靠性。
图6 智能压力表
4. 智能手表
项目为基层管理人员配备了智能手表。该手表通过蓝牙连接，存储容量4GB，电池容量455mAh，可正常续航一周时间且支持全屏触摸、上滑、下滑、右滑、长按操作，配合侧面键操作，方便基础人员使用。当存在用水异常时，手表会振动提醒，有效提升园区响应用水异常的速度（图7）。
图7 智能手表异常用水提醒
5. 智慧节水管理系统
金领之都智慧节水管理系统（图8）是基于B/S架构的设计，主要以Java语言为基础，使用了主流的B/S开发常用框架struts2、spring3、hibernate4来搭建平台，可与其他能源监测系统进行兼容。系统采用了企业级的分层技术架构设计，分为四层架构：视图层展示界面输出、控制层负责请求控制、业务层负责业务逻辑处理以及持久层处理数据存储。统一业务建模及数据访问，能根据终端展现设备差异实现不同的UI设计，确保技术平台的可扩展性和开放性，以适应未来发展要求。同时结合动态展示屏实现系统的可视化操作，且视觉效果直观，触摸屏检索简单。
图8 智慧节水管理系统
三、主要成效
项目的顺利完成帮助园区实现水资源管理目标并创造巨大的企业效益，主要成效如下：
（一）环境效益
项目促进了园区水资源的高效利用，且减少污水、废水的排放量，缓解了上海市水资源的供需矛盾，有效促进水资源的可持续发展。
（二）社会效益
促进了园区广大人员树立节水意识，掌握节水环保技能，推动上海市节水型社会建设的全面开展，对园区乃至上海市社会发展产生深远的影响。
（三）管理效益
项目使技术和管理有效结合，有效提升了园区的用水管理水平。
1. 快速响应园区用水异常问题
2019年6月6日，智慧节水管理系统提示管理人员园区21号楼存在用水异常，短时间内用水比平常高出80余m³水量，后反馈为21号楼管路用水异常问题。工作人员及时抢修后恢复正常，挽回了用水损失（图9）。
图9 管道漏水现场
2. 有效解决了水平衡率误差
项目实施前，金领之都的部分区域水平衡率一直存在一定的误差，判断可能是某段管路存在漏水但无法找到根源。通过建设智慧节水管理系统后，工作人员利用系统的数据分析与现场的管网检漏，排除了管路漏水的可能性，发现为11号楼草坪的管路存在回路管道，影响了园区的水平衡率。后续工作人员对管道回路问题进行整改，水平衡率恢复正常（图10）。
图10 11号楼草坪中存在回路管道现场
（四）经济效益
通过系统的基础用水数据，合理分配管理园区用水，减少不必要的水资源浪费，2018年园区总用水量为15.1万m³，2019年实施合同节水项目后园区总用水量为13.6万m³，2019年相对于2018年的用水量，节省了1.5万m³的水量，节水率约为10%。通过智慧节水管理系统替代人工抄表及制作报表，可节约人工费24万元/a、节约水费约7.5万元/a，合计每年可节约成本31.5万元。
（五）溢出效益
系统的顺利建设提高了上海金陵投资有限公司的品牌推广、社会信用和经济效益；创造了园区招商引资，客户资信优异的环境氛围。此外，业主的不动产也保值增值等。
四、经验启示
金领之都采用合同节水管理，用水费用托管型的方式建设智慧节水管理系统，项目的顺利完成起到良好的示范和带动作用，将作为上海市写字办公楼合同节水试点示范工程进行宣传推广，同时也有效推动了上海市全市十多家园区开展合同节水管理工作。