現(xiàn)階段智慧水務發(fā)展仍處于初級階段，存在較多問題，然而智慧水務作為智慧城市建設的重要環(huán)節(jié)，其在未來發(fā)揮的作用將越來越凸顯，提高企業(yè)運營管理效率，提升城市居民生活幸福質(zhì)量，相信在不久的將來，智慧水務市場空間將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。

1. 基本定義：

智慧水務指利用物聯(lián)網(wǎng)、智能傳感、云計算、大數(shù)據(jù)等技術對供水、排水、節(jié)水、污水處理、防洪等水務環(huán)節(jié)進行智慧化管理。通過結合傳感器、通信網(wǎng)絡、水務信息系統(tǒng)提高水務信息化水平，實現(xiàn)水務管理協(xié)同化、水資源利用高效化、水務服務便捷化。

2.?發(fā)展背景：

2008年，智慧地球概念被首次提出，由物聯(lián)化、互聯(lián)化和智能化三要素組成。之后越來越多的城市將電、水、氣等公共服務資源進行科學化管理，以數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化為發(fā)展目標，努力地改善管理及服務，使市民的日常生活更加便捷，為人類生存環(huán)境的優(yōu)化提供幫助。

2010年，IBM正式提出了“智慧的城市”愿景，其中包含六個核心系統(tǒng)：組織(人)、業(yè)務/政務、交通、通訊、水和能源；后來“智慧地球”、“智慧城市”、“工業(yè)4.0”、黨的十九大以來圍繞“三去一降一補”等發(fā)展理念需要補齊城市基礎設施建設的短板、改善民生，而“智慧水務”正當其時。

大體來看我國智慧水務技術背景發(fā)展主要分三個階段，從1.0初步發(fā)展期到2.0穩(wěn)定發(fā)展期再到3.0快速發(fā)展期，經(jīng)歷了數(shù)字化-智能化-智慧化的蛻變，在技術和驅(qū)動力等方面也實現(xiàn)突飛猛進式的發(fā)展。

3. 構建目標及系統(tǒng)構成：

構建目標：對于城市來說，智慧水務系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)城市給排水、防洪、保護水資源等業(yè)務運營的協(xié)同化管理，同時搭建統(tǒng)一的門戶平臺，社會公眾可隨時查詢需要的水務信息，能夠改進服務方式，提高服務水平；對于企業(yè)來說，智慧水務系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)控、統(tǒng)計分析水質(zhì)、供水管網(wǎng)，實現(xiàn)供水、用水情況，合理調(diào)配資源，實現(xiàn)資源高效化利用，同時能夠深層挖掘水利大數(shù)據(jù)，為水務業(yè)務的發(fā)展提供支持，提高決策的準確性。

系統(tǒng)構成：智慧水務系統(tǒng)由智慧給水系統(tǒng)、智慧排水系統(tǒng)、智慧防洪系統(tǒng)、智慧污水回用系統(tǒng)、智慧節(jié)水系統(tǒng)等子系統(tǒng)構成，同時每個子系統(tǒng)又有如水源監(jiān)控系統(tǒng)等眾多的子系統(tǒng)，共同構成智慧水務這個大系統(tǒng)。

4.?技術架構：

智慧水務技術架構包括信息安全、標準規(guī)范、業(yè)務應用、大數(shù)據(jù)中心、信息采集和基礎設施。信息采集是智慧水務“感覺系統(tǒng)”，助力監(jiān)測網(wǎng)絡對涉水對象及其環(huán)境信息的感知和接收。

5.?核心技術：

智慧水務核心技術包括物聯(lián)網(wǎng)、智能傳感、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等。各項核心技術運用于智慧抄表、管網(wǎng)優(yōu)化設計等業(yè)務領域，能夠顯著提升水務管理及運營效率。

6.?產(chǎn)業(yè)鏈：

智慧水務產(chǎn)業(yè)鏈包括上游的水表供應商、閥門供應商、水泵供應商，分別為下游的系統(tǒng)集成服務商提供水表、閥門、水泵等硬件設備；中游的自動化方案服務商、智能技術服務商，為下游的系統(tǒng)集成服務商提供設備自動化解決方案，下游的系統(tǒng)集成服務商，提供物聯(lián)網(wǎng)、智能傳感、云計算、大數(shù)據(jù)、地理信息系統(tǒng)（GIS）、建筑信息管理（BIM）、人工智能等技術服務，為最終用戶提供智慧水務應用服務。

1.?驅(qū)動因素

因素一：政策引導，地區(qū)響應。

自2015年“水十條”發(fā)布以來，水利部門先后印發(fā)多項政策，意在推動水務工作智慧化進程，各地積極相應，如火如荼地推進智慧水務建設進程，其中，深圳市建設重點集中在軟件管理系統(tǒng)和硬件產(chǎn)品運用；上海市實行合同節(jié)水管理；浙江臺州市的智慧水務項目成為省內(nèi)典范。

因素二：市場充足，空間廣闊。

據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2020年6月，我國新注冊成立在業(yè)水務公司37600家，智慧水務的水務公司潛在客戶市場大，未來有很大的開拓空間。中國水務市場規(guī)模從2014年的65.6億元增長至2018年的86億元，年復合增長率達7.0%。近期來看，有關機構預測智慧水務市場規(guī)模將進一步擴大，預計至2023年，中國智慧水務市場規(guī)模將達到251億元，遠期來看，智慧水務市場空間充足，可達3000億元，市場空間提升廣闊。?

因素三：技術推動，信息重塑。

不斷革新的技術和海量的信息數(shù)據(jù)資源將推動智慧水務的快速發(fā)展，水務企業(yè)（單位）將通過大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術不斷提升信息化水平，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的重塑和利用。例如在“智水蘇州”項目中，智慧河湖監(jiān)管業(yè)務系統(tǒng)通過計算機視覺技術、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術，在很多水務場景發(fā)揮作用，像內(nèi)澇積水測量、排口偷排檢測、水體違法占用、藍藻監(jiān)測等場景，實現(xiàn)了水務信息的實時監(jiān)控和動態(tài)采集、調(diào)度以及遠程管理方面，并利用水務專網(wǎng)、無線網(wǎng)實現(xiàn)完成相關設備標定、管理以及監(jiān)控，提高運營監(jiān)管效率，實現(xiàn)了智能化決策。

2. 制約因素

因素一：數(shù)據(jù)孤島，信息雜亂。

水務數(shù)據(jù)在智慧水務應用項目中起著關鍵作用，現(xiàn)階段，水務數(shù)據(jù)問題突出，“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象嚴重，水務數(shù)據(jù)不完善、不精致、不及時、兼容性差等問題日漸突出，信息繁雜無章，如一些水務企業(yè)在未建立GIS地理信息系統(tǒng)的情況下，無法及時、精準地獲取管網(wǎng)、水表、水泵等設備的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)，同時水務數(shù)據(jù)尚未實現(xiàn)大規(guī)?；ヂ?lián)互通，水務數(shù)據(jù)類型繁多，規(guī)模龐大，城市水務規(guī)劃兼容性不佳，水務資源整合難度較大，難以實現(xiàn)大規(guī)?；ヂ?lián)互通，假如將龐大歷史數(shù)據(jù)從原有系統(tǒng)轉(zhuǎn)移至新模塊數(shù)據(jù)庫時，新模塊數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將會出現(xiàn)運行緩慢、數(shù)據(jù)丟失等各類問題。這些問題對智慧水務的升級發(fā)展產(chǎn)生明顯負面影響，嚴重制約智慧水務行業(yè)的發(fā)展。

因素二：人才短缺，驅(qū)動薄弱。

智慧水務對人才要求較高，行業(yè)缺失復合型人才。從業(yè)人員既要掌握互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等智能技術，又需要掌握水務領域的基本運營管理、工藝種類、工藝設備等知識。現(xiàn)階段，具備復合專業(yè)能力的智慧水務人才不足，從業(yè)人員無法切實滿足智慧水務項目的技術應用需求，智慧水務行業(yè)人才驅(qū)動力薄弱，不利于行業(yè)進一步發(fā)展。

1.?企業(yè)應用：

深圳水務集團重視信息化和數(shù)字化建設，從2018年開始重新編制智慧水務的頂層設計，總結出一套從頂層設計到項目實施全流程的建設方法，保障智慧水務規(guī)劃完整、架構先進、基礎牢固、切合業(yè)務。

首先做頂層的規(guī)劃設計；然后整理數(shù)據(jù)，即管控數(shù)據(jù)質(zhì)量，提高數(shù)據(jù)治理水平；接著搭建綜合性的信息平臺，整合各個小散信息系統(tǒng)，打通業(yè)務部門之間的信息壁壘；之后找出應用場景，從業(yè)務應用中挖掘數(shù)據(jù)和平臺的價值；最后協(xié)同業(yè)務部共同建設、共同創(chuàng)新，實現(xiàn)了智慧水務在短時間內(nèi)得到快速應用，取得了超越預設的效果。

深圳水務集團現(xiàn)已經(jīng)實現(xiàn)調(diào)度、生產(chǎn)、管網(wǎng)、營銷和客服數(shù)字化，全方位支撐城市的供水、排水、水環(huán)境等核心業(yè)務，推動業(yè)務流程和組織架構的優(yōu)化，全面提升集團的運營能力，數(shù)字化運營和智慧化決策開始顯現(xiàn)出一定成效。

綜合調(diào)度平臺在實際生產(chǎn)運營調(diào)度指揮工作中發(fā)揮了非常重要的技術支撐保障作用，通過全要素的數(shù)字化管控模式，把深圳河涉及的所有設施、要素進行梳理，設計預警和處置流程，然后進行數(shù)字化實現(xiàn)。

深圳水務集團從數(shù)字技術出發(fā)，構建了從源頭到用戶水龍頭的全流程數(shù)字化管控系統(tǒng)，使得深圳市鹽田區(qū)在2018年實現(xiàn)了全區(qū)的自來水直飲。通過智能感知對供水全流程、全要素進行風險管控，按照HACCP的風險識別與分析體系進行水質(zhì)管控；應用供水水力水質(zhì)在線模型進行輔助預測、分析、診斷、處置爆管和水質(zhì)突變等異常事件；GIS系統(tǒng)時空大數(shù)據(jù)與算法相結合，探索爆管預測與定位、管網(wǎng)狀態(tài)診斷、管網(wǎng)水質(zhì)分析等應用。通過鹽田直飲水數(shù)字化管控系統(tǒng)，實現(xiàn)從“源頭到龍頭”水質(zhì)安全監(jiān)管一張圖管理。

2. 城市應用：

2016年起，蘇州開始推行數(shù)字化水務創(chuàng)新，基于實際情況，政府規(guī)劃引入智慧水務平臺，基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興信息技術，以“智慧驅(qū)動、精準治理”為理念，通過構建感知與仿真、決策與預警、調(diào)度與控制三大核心能力，實現(xiàn)感知全天候、業(yè)務全覆蓋、監(jiān)控全過程，建設以科學治水、精準治水、依法治水、全民治水為核心的“智水蘇州”智慧水利水務樣板。

“智水蘇州”的項目理念提出后，蘇州市基于未來發(fā)展趨勢的判斷，隨后緊密出爐了智慧水務框架，對“智水蘇州”項目提出“急用先建，適度超前”的基本思路。

3.?產(chǎn)生效益：

趨勢一：“供排污”一體化智慧管控系統(tǒng)成為行業(yè)重要發(fā)展趨勢。

“供排污”一體化是指通過整合、優(yōu)化供水、排水、污水處理等方面的人力、管理、技術資源，發(fā)揮協(xié)同管理效應，顯著提高水務管理效率。

近年來，全國各地積極響應國家號召，推進生態(tài)環(huán)境治理體系和治理能力現(xiàn)代化，而“供排污”一體化改革是其中一項重要任務，各地政府也以破解“九龍治水”困局的魄力，勇闖改革“深水區(qū)”，實現(xiàn)“供排污”一體化；多個地區(qū)水務公司也陸續(xù)開展“供排污”一體化工作，在“供排污”一體化發(fā)展日益加快的背景下，“供排污”一體化智慧管理系統(tǒng)的應用需求亦不斷增長，在智慧管理平臺系統(tǒng)開發(fā)、搭建與運維等方面具有豐富經(jīng)驗的專家表示，發(fā)展“供排污”一體化智慧管理系統(tǒng)是智慧水務行業(yè)發(fā)展的重要趨勢。

趨勢二：智慧水務逐漸融合于智慧城市發(fā)展體系。

智慧水務是智慧城市的重要組成部分，智慧水務通過提高城市供水、排水、污水處理系統(tǒng)的智慧化水平來打造智慧水環(huán)境，有力推動城市生態(tài)文明建設，促進智慧城市進一步升級發(fā)展，同時智慧水務將逐步融合于智慧城市發(fā)展體系，其在智慧城市建設中的重要性將逐步提升。

“水電氣熱”四表合一抄收系統(tǒng)是智慧是水務融合于智慧城市發(fā)展體系的重要體現(xiàn)。同時“水電氣熱”四表合一抄收系統(tǒng)應用推廣步伐也逐步加快，在試點應用方案中，抄收系統(tǒng)接入客戶，實現(xiàn)聯(lián)合檔案管理、聯(lián)合抄表、賬單合并與發(fā)布、聯(lián)合收費及清分結算等功能，為客戶提供一站式收費服務，大幅度提升服務的便利程度。

趨勢三：智慧水務將進一步提升消費者在線互動能力。

客戶服務是智慧水務平臺的重要服務內(nèi)容之一，在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等智能技術賦能下，智慧水務平臺與消費者在線互動能力將進一步提升，客戶服務質(zhì)量將會實現(xiàn)質(zhì)的提高。

在NB-loT、LoRa等物聯(lián)網(wǎng)技術幫助下，水務公司可以便捷獲取水表、閥門等設備連接信息，抄表水費管理效率顯著提升，定期通過PC端、手機端的網(wǎng)頁、APP、公眾號等渠道將賬單發(fā)送至消費者處，當設備探測出漏失、堵塞、污染等情況時，水務公司還可以及時將設備故障或異常情況向消費者匯報，客戶服務質(zhì)量進一步提高。

建議一：做好頂層設計，建立制度機制。

科學合理制定“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧水務總體實施規(guī)劃，充分考慮“互聯(lián)網(wǎng)+”智能水務對未來發(fā)展的影響，建設具備較大兼容性和適應性智慧水務系統(tǒng)；完善相應管理機構，配備落實技術、業(yè)務、管理等方面的人員，建立各職能部門之間信息數(shù)據(jù)共享制度以及相對應的保障制度，明確信息使用權限，建立查詢、使用留痕的技術保障手段，防止信息被盜用、濫用。

建議二：完善基礎設施，加強數(shù)據(jù)應用。

構建集基礎地理數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)于一體的水務數(shù)據(jù)中心，應用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術，打造集水廠監(jiān)控、管網(wǎng)監(jiān)控、二供監(jiān)控、DMA漏損管控、營收管理、綜合調(diào)度等于一體的智慧供水管理平臺，建立一套統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和管理標準，形成規(guī)范化的數(shù)據(jù)結構與服務接口，實現(xiàn)標準數(shù)據(jù)的高效采集與利用，便于多系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)融合、共享、交換，加強數(shù)據(jù)信息等資源的實際應用，同時消除內(nèi)部的“數(shù)據(jù)孤島”。

建議三：加強技術研發(fā)，加大資金投入。

我國智慧水務發(fā)展還處于初級階段，信息技術人員的技術水平較為落后，因此水務企業(yè)需要加強技術的研究，吸引更多的優(yōu)秀技術人才，打造專業(yè)的技術團隊，提高信息技術水平，從而推動行業(yè)的進步與發(fā)展；同時地方政府應加大資金投入，建立并完善相應的物聯(lián)網(wǎng)設施，從而對城市水環(huán)境質(zhì)量、供排水管網(wǎng)質(zhì)量等實施監(jiān)控，并將信息內(nèi)容及時傳送到智慧水務信息共享平臺，其次政府應加大工作人員在智慧水務系統(tǒng)應用上的培養(yǎng)，形成相配套的業(yè)務管理、信息技術、建設管理等復合人才培養(yǎng)機制。

資料來源：

頭豹研究院、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院、華經(jīng)情報網(wǎng)、中國水網(wǎng)、華為智慧水務白皮書、深圳市水務集團有限公司信息中心主任林峰《智慧水務的應用實踐與發(fā)展》、華為中國政企業(yè)務、網(wǎng)上搜集資料整理