摘要：国家政策持续加码，大力推动水务行业数字化转型，从 “发展智能水务” 到 “发展智慧水务” 再到 “构建智慧水利体系”，层层递进，不断强化对水务行业数字化发展的要求。
一、智慧水务建设背景
（一）政策推动
国家政策持续加码，大力推动水务行业数字化转型，从 “发展智能水务” 到 “发展智慧水务” 再到 “构建智慧水利体系”，层层递进，不断强化对水务行业数字化发展的要求。
《第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》明确提出要加强水利基础设施建设，提升水资源优化配置能力，为智慧水务建设奠定了政策基调。《关于开展智慧水利试点推行的通知》进一步推动运用 5G、物联网、人工智能、大数据、云计算等先进技术，搭建供排水设施感知网络，建设监测感知系统，实时掌握管网运行状况，为智慧水务的具体实施指明了方向。（二）技术驱动
数字化技术的飞速发展为智慧水务建设提供了强大的支撑。
物联网技术通过在水务设施上部署大量传感器，实现了对供水和排水设施各环节的实时连接与数据采集。在供水管网中，可实时监测水流速度、压力、水质等关键参数；在排水系统中，能监测污水流量、液位高度、污染物浓度等信息，并将数据实时传输至控制中心。大数据技术为海量水务数据提供了有效的分析手段。借助大数据分析算法，可对采集到的数据进行深度挖掘：宏观层面，分析不同区域、不同时间段的用水和排水规律，为水资源调配和污水处理能力优化提供决策依据；微观层面，精准定位供水管网潜在故障点及排水系统堵塞或溢流风险点，提前做好维护准备，避免水资源浪费、供水中断及环境污染等问题。（三）行业需求
随着城市化进程加速，水务行业面临诸多挑战。
在供水方面，城市人口增加导致水资源需求增长，供水管网迅速扩张，但漏损率较高成为突出问题。部分城市供水管网漏损率甚至超过 20%，不仅造成大量水资源浪费，还增加了供水成本。在排水方面，工业生产和居民生活水平提高使得污水排放量持续上升，排水系统压力巨大。排水管网老化、堵塞等问题频发，导致污水外溢，影响城市环境和居民生活；同时，传统污水处理方式难以满足需求，污水处理能力不足制约了水务行业可持续发展。二、智慧水务系统构成
（一）子系统与功能模块
智慧水务系统由智慧给水、智慧排水、智慧防洪、智慧污水回用、智慧节水等五大子系统构成，每个子系统下又包含水源监控、水厂检测、用户超表等不同功能模块。
（二）技术架构
信息安全：保障水务系统数据和业务的安全可靠。标准规范：建立统一的标准和规范，确保系统的兼容性和协同性。业务应用：涵盖水务管理的各项业务，实现业务的智能化和信息化。大数据中心：存储和管理海量的水务数据，为数据分析和决策提供支持。信息采集：作为智慧水务的 “感知系统”，助力监测网络全面感知和接收涉水对象及其环境信息。基础设施：包括硬件设备和网络设施等，为智慧水务系统提供基础支撑。（三）核心技术
智慧水务核心技术包括物联网、智能传感、云计算、大数据、人工智能等，这些技术运用于智慧抄表、管网优化设计等业务领域，显著提升了水务管理及运营效率。
三、智慧水务体系构建阶段
智慧水务体系的构建分为三个阶段，传统水务企业可根据自身技术储备、团队配置和市场优势，精准选择核心技术 / 产品升级方向与商业模式转型路径。
（一）水务信息数据化
将海量多类别水务基础信息进行数据化整合，构建直观可用的数据信息网络，涉及传感器开发、物联网硬件搭建、底层数字化信息系统（如 SCADA、GIS）搭建、云计算硬件搭建等。
（二）水务分析智能化
通过多维度（如地理信息、水质信息、水力信息、经济信息等）数据交互挖掘技术、大数据模型建立、机理模型建立及智能分析预警技术等，为水务公司运行管理提供可靠数据依据。
（三）水务决策智慧化
整合并实现多维度数据实时一体化收集、挖掘和决策调度，为各应用层面决策提供智能化数据分析支撑，利用深度学习和机器学习代替人工处理复杂信息，提高水务运行管理决策效率和能力，满足城市化发展需求。
四、智慧水务的应用场景
（一）水质监测
供水水质监测：面向水务局、自来水公司及工厂企业等，围绕城乡供水生产环节，对水源 6 项、出厂水 9 项、供水水质 106 项进行实时监测分析，同时监测水厂环境安全和生产运行，助力供水环节科学化、智慧化、精细化管理，保障水质安全。排水水质监测：针对城市排水管网、污水处理厂以及工业废水排放口等关键节点，开展化学需氧量（COD）、氨氮、总磷、总氮等关键指标实时监测，确保污水达标排放，防止污染扩散，为污水处理厂运行提供数据支持，优化处理工艺，提升效率，实现供水与排水全流程智慧化管理。（二）智慧水厂
面向客户在供水建设和运维管理中遇到的水质突变、粗放式加药、能耗高及低效运维管理等问题，提供全生命周期定制化解决方案。利用自动化、物联网、大数据等技术，通过智慧管控平台搭载智能投加系统，实现水厂生产可视化、功能集成化、智能自动化，确保各工艺段安全生产，打破系统间信息孤岛，满足决策层到管理层实时全面管理及运维需求，通过 24 小时远程监控无人值守，实现一体化、智能化、数字化，节约人力成本，提升管理效率。
（三）污水处理厂
引入自动化控制系统和物联网技术，实现对各工艺环节实时监控与精准调控，提升设备运行效率和稳定性；利用高精度水质监测设备和大数据分析，实时掌握水质变化趋势，实现精准加药和工艺优化，确保出水水质稳定达标；借助能源管理系统优化设备运行策略，降低能耗，实现资源回收利用，推动污水处理向绿色、高效、智能化方向发展。
（四）管网设施数字化改造
供水管网：利用二三维 GIS 技术可视化展示供水管网和配套设施分布，实现管网压力、水量实时数据采集与分析；基于 GIS 管网和水力算法模型，建立压力模型、流量模型、实时流量模型，对管网运行监测、安全防护、供水调度和突发爆管应急事件等进行决策分析，提升管网管理效率。排水管网：通过二三维 GIS 技术可视化展示排水管网和污水处理设施分布，实时采集排水管网液位、流量、水质等数据，结合水力模型，建立排水流量模型、液位预警模型和污水输送模型，用于监测运行状态，预防管网堵塞、污水外溢等问题，优化污水处理厂进水调度，为突发排水事件（如暴雨积水、管网破裂）提供应急决策支持，提升排水管网管理效率和应急响应能力。（五）农饮水供水一体化
集成式农饮水一体化供水方案面向农村山区等偏远地区，解决因地理环境约束导致的水源保障不稳定、供水高差大、管线长、拐点多、水质安全难监测等问题。该方案运输方便、安装简单、占地面积小，能快速实现水厂功能，在一体化泵房内完成实时数据检测、异常自诊断、设备档案管理、生命周期管理、安防监控系统、水质管理、电子巡检管理、智能化在线监测，将复杂现场问题集成化、简单化处理；还可根据客户监测需求，灵活组合、选配、定制相应监测参数，实现个性化定制方案，解决农村、山区等地方安全供水问题。
（六）定制化业务
除上述主要应用场景外，还可根据客户实际需求，提供一体化集成个性门户，建设开发水服务 APP 等定制业务，同时结合移动运营商大数据优势，提供基于用户画像洞察的精准客户用水信息服务，联合线上大数据开展水务舆情服务等，切实提升供水企业运营管理水平，保障城乡供水安全。
来源：环保先锋