2016年6月21日，福建省经济和信息化委员会、福州市人民政府、华为技术有限公司与福水智联有限公司签订四方合作备忘录，四方同意在产品研发、业务试点等方面进行合作，共同打造福建窄带物联网技术（NB-IOT）应用的样板点，将其打造成具有特色性、示范性、引领性、标志性的全国新兴产业前沿基地。为贯彻落实福州市政府与华为公司的四方协议精神，加快NB-IOT落地福州，以福州市城市供水漏损治理作为国内首个NB-IOT规模商用的承接项目，福州市自来水有限公司与福水智联有限公司（节水服务企业）同意按合同节水管理模式就福州市城市供水漏损治理项目进行专项节水服务。这标志着全国首个窄带物联网技术城市治理项目正式落地实施。
一、项目背景
供水行业中管网漏失普遍存在，资料显示，全国城市供水年漏损量近100亿m³。我国供水管网的实际漏水情况比国外发达国家要严重得多，水司产销差普遍在40%左右，高的达到60%。
福州市城市管网漏损治理合同节水管理模式采用节水效益分享型。城市供水管网漏损治理项目所需的投资全部由福水智联公司承担，初步估算7873万元（保本收益8629.99万元），投资回报以节约的水量按照1.7元/立方米作为项目投资的回收和获益，节水收益款按约定期限进行结算，合同期限为54个月，合同期限内节水服务企业若仍未收回保本收益，则回收期相应延长，总合同期不超过72个月。项目实施过程中，为确保节水效果可监测、可报告、可核查，甲乙双方聘请福建省计量科学研究院作为第三方检测评估机构。
二、主要做法
该合同节水管理项目为城市供水漏损治理提供一站式服务：平台、智能计量设备、数据采集、数据模型、数据分析、运行维护、漏点测定、漏损分析、后继措施、漏损情况持续监测等。核心解决了2个问题：管网供水去了哪里（正常用水、非法用水、漏失），把丢失的水找回来。也适用于城乡供水一体化，公共机构、高校、高耗水企业的节水治理。
1.治理理念
当前，物联网大量的数据无处可去，而全国各地又都在进行大数据的研究却没有数据，在这样的市场环境下，福建省节水办将二者情况相结合，聚焦于水行业，通过NB-IOT及过程控制技术，对收集到的水资源数据进行合理分析管控，按照“水到哪儿去—把丢失的水找回来—持续关注水的状况”三步走的方式，对水效进行监控，进而提高水资源的利用效率。对水效的监控更可以对污水进行监控，为国家生态文明建设贡献一份力量。
2.治理范围
该合同节水试点项目为整个福州市的城市供水漏损控制，首期以老仓山（盖山西路以东）区域为漏损治理试点区域，边界范围为81.5km2（见图1），该区域年供水量约为8000万t。片区范围内用水结构比较复杂，包括城市居民用水户、农村用水户、工业区用水户等，管网漏损率约为37%。合同治理目标是到2020年将管网漏损率下降到12%。
3.实施内容
主要内容包括更换智能远传水表、智能压力变送器、智能远传超声波流量计，NB-IOT网络基站建设。通过NB-IOT，建立智慧漏损分析系统及实时监控平台，实时监测供水情况及发现漏损点，通过节水工程实施及漏损治理减少漏损量，提高供水效率。
4.治理方式
该项目采用合同节水管理模式。通过合同节水管理模式，一方面为自来水公司提供专业化的漏损治理服务，实现漏损治理效果与绩效挂钩；另一方面也可以对漏损治理项目建设资金提供支撑保障；自来水公司则可以将精力更多地投入到终端用水户的服务等方面，最后助力节水单位智慧水务建设提升。
5.采用的关键技术
该项目采用的关键技术有：
（1）融合华为窄带物联网技术（NB-IOT）。NB-IOT具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点，可以大面积、快速建立管网捡漏治理关键节点的监测设备部署。福水智联自主研发的融合了NB-IOT的智能传感器设备，在没有外接电源的情况下，可独立正常连续工作6年以上。
（2）构建可视化、具有大数据处理能力的智慧漏损治理平台。福水智联自主研发的“禹之水”智慧漏损治理系统是基于NB-IOT、智能传感器技术、大数据分析技术和自主创新的树型结构、VMA（Virtual Memory Area）分区计量监测等技术的水治理大数据分析管理平台。该平台支持在线、离线地图（城市地图、卫星）及管网GIS系统接入，可以持续高效地监测城市管网漏损情况，靶向漏损区域，分析漏损类别，进而采取针对性措施进行城市供水管网漏损治理，降低漏损率。
（3）数字化技术和大数据分析技术。智慧漏损治理平台的基础数据来源于项目中安装部署的大量智能表具，这些表具产生了海量的监测数据。使用大数据技术，获取、存储、管理、分析这些数据，具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大技术特点。大数据为人工智能学习机提供了自我学习的数据样本。
（4）自主研发网络化 DMA（Direct Memory Access）分区结合树型结构、VMA分区计量监测技术。针对“DMA分区技术”存在的分区计量独立，适合小片区计算、各DMA之间无法联动分析的弊端，福水智联自主研发了DMA结合树型结构、VMA分区的一种计算模型，解决了“DMA分区技术”分析面狭小，无法大面积大规模运用的问题。
DMA结合树型、VMA分区计量检测模型建立后（图1、图2），不仅可以根据各分区的泄露水平决定治理的先后顺序，还可以监测每个树形结构和虚拟计量节点VMA的流量和压力情况，靶向漏损区域，分析非法用水和物理漏失，识别是否是新的漏点，实现持续有效监测城市管网漏损情况。
（5）漏点定位技术。通过DMA结合树型结构、VMA分区计量监测模型和“禹之水”水治理大数据分析管理平台的大数据分析，靶向漏损区域、分析漏损类别和漏损情况，综合运用漏点定位技术（图3）：示踪气体检漏、负压波检漏、漏水相关仪及漏水噪音听漏等各种探测方法对漏点进行高效精确地定位，漏点定位精度可控制在1㎡以内。
图3综合运用漏点定位技术
（6）智能传感器技术。在管网检漏模型的建立过程中，采用的智能远传水表、智能压力变送器等是福水智联自主研发的基于NB-IOT的创新产品。该系列产品采用基站侧授时，应用时间切片技术、大数据分析技术，提供精细化管理手段。
6.治理效果
该项目分14个片区，针对分区进行逐一治理，截至2019年12月底，已累计找到并维修了1366个漏点，梳理并整治废弃管网155根。经测算，节约水量约1600万m³/a。
（1）居民小区治理案例——世纪蓝景城居民小区。世纪蓝景城未治理前监测到夜间最小流最高达到28.3m³/h，测算漏失水量约为1.9万m³/30h。治理后夜间最小流由28.3m³/h合计降至2.7m³/h，累计降低25.6m³/h，减少漏损约：1.84万m³/30h，22.1万m³/a。
（2）市政区域治理案例——三叉街拆迁区域。三叉街拆迁区域未治理前监测到夜间最小流最高达到：329.4283m³/h，测算漏失水量大于23.6万m³/30h。治理后夜间最小流由329.4 m³/h合计降至1.3m³/h，累计降低328.1 m³/h，减少漏损约：23.6万m³/30h，283.4万m³/a。
三叉街拆迁区域治理前后供水曲线对比情况见图4。
图4三叉街拆迁区域治理前后供水曲线对比