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图片妖媚婷儿 户外

王爱杰1  许冬件妖媚婷儿 户外2  钱志敏1 王储君2  刘广皆2  远野3

（1.哈尔滨工业大学(深圳)，广东 深圳 518055；2.珠海卓邦科技有限公司，广东 珠海 519070；3.盐城工学院，江苏 盐城 224051)

讨论布景

机灵水务是指通过信息化时期、物联网时期、大数据时期等技能，对水资源的监测、调度、料理和利用进行智能化、自动化和系统优化的一种水务料理模式。机灵水务的发展不仅不错提高水资源的利用着力和水质安全，还不错为水务行业转型升级、高质料发展提供有劲复古。在数字中国茁壮发展及水务行业高质料发展的趋势下，机灵水务建设和发展成为行业的共鸣，经过多年的建设，机灵水务取得了一定收效，同期也濒临着挑战。为促进机灵水务的健康发展，本文吞并大量行业调研数据、机灵水务工程实际以及想考，对我国机灵水务的发展近况进行了追忆发达，并对畴昔发展提议瞻望。

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摘  要

在数字和数据经济时期，机灵水务成为行业共同柔和的发展标的。吞并行业调研和实质案例，发达了机灵水务的发展近况，深入分析了机灵水务发展的里面和外部驱能源、科研水良善数字化居品，尤其是东说念主工智能、数字孪生和智能硬件居品等方面取得的遑急进展。终末，追忆和索要了该领域发展的问题和挑战，并瞻望了机灵水务的畴昔发展趋势。

01

我国机灵水务发展的中枢驱能源

对于行业和企业而言，必须要回应的命题是咱们为什么要发展机灵水务？咱们的中枢需求是什么？我国机灵水务发展的驱能源可分为里面驱能源和外部驱能源两种情况，两者处于协同驱动的状态。

1. 里面驱能源

里面驱能源源于行业和企业的自我要求，比如对高品性/优质饮用水的追求、对环保达标的硬性要求、对城市安全的韧性要求、对低碳绿色发展的要求、对城市生命线建设的要求，以及对畴昔智能化干事的期许和对数字意志的冉冉醒觉等。

高品性/优质饮用水需求是机灵水务发展的遑急内驱力。高品性饮用水是东说念主民生存的遑急保险和必需品。连年来，全球平静变化和东说念主类行为对水资源的影响不停加重，水资源短缺和混浊问题越来越严重。跟着住户对于水资源稀缺性的解析不停加深，对于水质和给水的要求也越来越高。他们往往通过我方的教诲和不雅察对水质和给水的问题进行判断和评价。跟着信息时期和应酬媒体的发展，东说念主们不错通过汇集和应酬平台了解到水质和给水的关系信息和问题。通过数字化时期不错结束对水质和水量的实时监测和料理，实时发现极端情况，结束快速响应和休养，保证给水的质料和可靠性。数字化水务系统易于结束对用户用水的智能监测和计量，结束精准的计费和用水管控，减少糜费和滥用。

机灵水务是环保达标的遑急技能。环境混浊和粗俗对东说念主体健康及生命安全变成严重挟制。通过数字化时期和料理技能，结束对浑水的全面监测和收尾，不错极地面提高浑水处理的着力和性能，达到环保表率，从而结束水资源的可抓续利用和环境保护的观点。

机灵水务是城市安全的重要需求。机灵水务不错提高城市防洪排涝的智商，提高给水和排水系统的安全性。机灵水务冉冉发展对提高城市水资源的利用着力和料理着力起着遑急的作用，并推动城市节水和环保责任，对城市安全起着至关遑急的作用。

机灵水务是低碳绿色发展的遑急推能源。机灵水务不错提高城市水资源的利用着力，结束节能减排，推动水环境保护和生态成立，提高城市的机灵化水良善可抓续发展智商。而跟着对低碳绿色的要求越来越高，对机灵水务也提议了更高要求。

当今，越来越多的水务企业开动冉冉完善信息化建设。信息化建设是机灵水务内驱力的遑急表露，不错提高水务企业的智能化水平、安全性和料理着力，从而推动机灵水务的挨次发展。数字化意志醒觉是机灵水务发展的另一个遑急秀美。数字化（包括数据化）是当代机灵型企业的表率特征。跟着数字化意志的醒觉，东说念主们渐渐解析到机灵水务的遑急性和潜在价值，积极探索机灵水务的新时期、新业务和新模式。数字化意志的晋升不错促进机灵水务在数据监测、数据分析、智能化调度、可抓续发展等方面的翻新，促使水务企业的运行从传统的手工料理向数字化料理转动，提高机灵水务的运营水良善着力。此外数字化意志醒觉还不错加速机灵水务和其他行业的会通发展。

2. 外部驱能源

1）政策驱动。

政策驱动泉源于数字中国和数字经济建设，已成为我国的中枢策略，畴昔将共同推动水务行业数字化转型和结束机灵水务的高质料发展。近几年，国度不时颁布了《数字中国建设合座布局谋划》、《对于构建数据基础轨制更好施展数据身分作宅心见》、组开国度数据局等一系列政策，机灵水务是一个十分重要的构成部分。2023年，中共中央、国务院印发了《数字中国建设合座布局谋划》，提议数字中国建设的“2522”合座框架，即夯实“两大基础”，推动数字时期与“五位一体”深度会通，强化“两大智商”，优化数字化发展国内国际“两个环境”。2023年5月25号，中共中央、国务院印发《国度水网建设谋划提要》，观点到2025年，建设一批国度水网主干工程，国度主干网建设加速推动，水网工程智能化水平得到晋升。到2035年，基本形成国度水网总身材局，国度水网主骨架和大动脉冉冉建成，省市县水网基本完善，构建与基本结束社会主义当代化相适合的国度水安全保险体系。谋划提要中提到“加速机灵发展”的3个重心：1）加强水网数字化建设，深化国度水网工程和新式基础门径建设会通，推动水网工程数字化智能化建设；2）晋升水网调度管千里着平安能水平，加速推动国度水网调度中心、大数据中心及流域分中心建设，构开国度水网调度教导体系；3）完善水网监测体系，推动新一代通讯时期、高分遥感卫星、东说念主工智能等新时期新技能应用，提高监测开辟自动化、智能化水平，打造全隐藏、高精度、多维度、保安全的水网监测体系。

2）时期驱动。

时期驱动泉源于数据成为继地盘、本钱、时期、劳能源之后的第5大出产身分。大数据、5G/工业物联网、智能开辟和数字孪生等时期的渐渐熟练，尤其是生成式AI在2023 年的突破式进展，还是将机灵水务的发展推入快车说念。2022年，国度启动大模范空间统筹调度中枢资源的超等工程——东数西算，将东部的数据需乞降西部的算力详尽调度，是结束资源跨区域调配重要策略工程。上述多项时期行动数据的主要出产器用和使用者，快速推动机灵水务的发展。

3）经济驱动。

经济驱动泉源于当下是数字经济与实体经济会通的新经济时期。正处在快速发展阶段的水务行业也濒临着许多问题，举例给水管网的速即膨胀导致水务部门和企业料理压力增多，急需建立复古性的机灵管控平台；高漏损率使企业对机灵管网需求的进一步扩大，需要通过大量的智能监测开辟行动时期扶助加强门径和管网的转念与料理；浑水排放量抓续增长，带动了浑水处理需求的同步高潮，并增多了管控的智能化和机灵化需求。机灵水务不错结束水务行业料理的智能化、高效、透明和可抓续，提高用水着力、缩小料理成本、保险水质安全。

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图1 水务行业发展需求

4）需求驱动。

需求驱动泉源于城市水安全、水生态、水环境、水干事难以鼎沸东说念主民全球对好意思好生存的向往。2023年3月22日，颐养国重启水事会议，观点是寻求突破性贬责决策搪塞全球水危险，加速普及安全用水和卫生门径。会议通过了具有里程碑意旨的《水步履议程》，包含700多项应承，旨在保护“东说念主类最难得的全球共同利益”。

02

我国机灵水务行业发展近况

1. 总体现象

在2017—2020年，在中国城镇给水排水协会的带领下，珠海卓邦科技有限公司对世界1000多家代表性水务企业开展了机灵水务建设调研。其中，95%以上的水务企业正在密切柔和机灵水务的行业动态，越来越多的数字化最初水务企业都在启动顶层设计责任；80%以上的水务企业认同机灵水务在晋升着力、料理增效、晋升企业形象、保险安全等方面的价值；77.4%的水务企业发展机灵水务的能源泉源于公司里面的发展策略需求，46.8%的水务企业则来自于外部环境的推动；60%以上的企业暗示高管对于机灵水务支抓力度极大，包括组织、资金、政策、东说念主员支抓等方面；在机灵水务发展的历程中，65%的水务企业柔和基础门径的建设，52%的水务企业柔和信息系统隐藏范围的拓展，56%的水务企业柔和集成整合，60%以上的水务企业柔和数据资源的挖掘利用 。

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图2 代表性水务企业进行的柔和度

跟着越来越多的水务企业青睐机灵水务，企业的数字化料理部门发展也在发生远大变化。据中国水协牵头编制的《城镇水务行业机灵水务调研分析报告(2020年)》数据炫耀，50%的受调研水务企业已成立寂静的数字化料理部门，且部分企业成立了机灵水务率领小组。水务企业的发展离不开行业的越过，该报告基于大量调研数据，指出我国机灵水务在表率化建设、东说念主才储备、时期复古和科研效果等方面都取得了较快的越过。

在表率制定方面，现行场地表率主要链接在直辖市和东部地区，区域发展挣扎衡。现行团体表率触及多家协会组织，侧重标的与各协会业务范围关系，与机灵水务业务应用关系的表率数较少。2020年9月，住建部发布《住房和城乡建设部 2020 年科学时期技俩筹谋》，立项通过了《2020-K040-机灵水务表率体系建设讨论》课题，由中国城镇给水排水协会承担，北控水务集团、珠海卓邦科技有限公司、福建水投集团、福州水务集团等单元合营参与。2023年6月1日，住房和城乡建设部印发《2023年工程建设表率表率编制及关系责任筹谋》，内容涵盖工程建设强制性国度表率、工程建设表率（国度表率、行业表率、居品表率）、表率翻译、国际表率和专项责任，臆测178项。该表率将风雅吞并水务行业的业务特色，构建水务信息系统的安全架构，同期给出架构中各元素的具体安全时期要求。适用于城乡水务行业信息系统的安全建设、谋划、验收等。在企业表率方面，重庆水务集团于2018年6月率先在行业内启动机灵水务表率体系建设责任，是行业内滥觞全面和成体系推动机灵水务表率建设的水务企业。近些年积极推动机灵水务企业表率建设的水务企业还有：北控水务集团、深圳水务集团、杭州水务集团、青岛水务集团、常州排水公司等。

在东说念主才储备方面，2023年6月9日，武汉大学机灵水利系郑重揭牌成立，是会通云筹备、物联网、大数据、东说念主工智能、电子信息、工程料理等专科发展而成立的新工科专科。机灵水务专科于2022年列入以前高档学校本科专科目次的新专科名单，包括河海大学、三峡大学、华北水利水电大学等十余所高校开设了机灵水务和机灵水利专科。高校在机灵水务东说念主才培养的青睐和加强，对于推动机灵水务行业发展具有遑急积极意旨。

在时期复古方面，2023年4月14日，由中国城镇给水排水协会组织，中国市政工程中南设计讨论总院有限公司主编，32家单元颐养编制的《城镇机灵水务时期指南》重磅发布。该指南明确了城镇机灵水务的总体架构、保险体系以及数字化建设、智能收尾和机灵决策的时期要求，系统化地讲明了城镇给水、城镇水环境、排水(雨水)防涝等领域的机灵应用，填补了我国城镇机灵水务建设与应用的空缺。为各地行业主宰部门及城镇水务企功绩单元推动机灵水务建设提供强有劲的指导。

2. 我国机灵水务的发展历程

纵不雅机灵水务的发展历程，大体资格3个阶段，当今正处于由自动化、信息化向机灵化迈进的历程。第1阶段（1990—1999年），闪耀水系统信息化，以自动化收尾为中枢，着眼于工艺优化及出产着力晋升，自动化信息汇集等时期得到快速发展；第2阶段（2000—2009年），闪耀完善信息化数据建设，以企业信息化为中枢，通讯汇集得到速即发展，水务基础信息冉冉结束联通。第3阶段（2010年—），集成应用，建立机灵水务系统平台成为重心，物联网和智能传感时期快速渗入，大数据、AI和区块链得到了详尽应用，水务管千里着平安慧化水平显耀晋升。据预测，从当今到2035年，将是机灵水务全面推动的阶段，有望结束业务全面机灵化自主运行，基本摈斥东说念主为侵略，形成完善的机灵水务业务系统。机灵水务建设从自动化、信息化向机灵化的发展历程离不开国度信息系统建设。其中，给水企业信息系统侧重客户干事料理，比如收费系统、微信公众号和报装料理系统建设等；排水企业信息系统侧重运行收尾料理，更柔和水质在线监测预警系统和中控系统的建设等。

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图3 我国信息系统建设现象

3. 我国水务企业机灵化建联观点和资金插足散布

基于对水务行业企业及用户的调研，我国水务企业机灵化建设名次前3的期许观点是水厂调控无东说念主化、管网调度科学合理、工艺收尾高效，详见图4。畴昔发展标的是加强机灵水务顶层设计、提高运营管颖悟商、大数据中心建设。我国政府采购机灵水务技俩地域性特色较为凸起，主要散布在东南部和华中地区。水务企业资金插足方面，畴昔5年总体上将呈现2个极点的趋势。区域上，华东地区资金插足较为平均，华中区域和华北区域的资金插足呈现两个极点的趋势。范围上，50万t以下企业资金插足呈两个极点的趋势; 50万t以上企业资金插足较平均。在招标投标方面，东南和华中地区处于引颈状态，对畴昔五年水务企业的资金插足预测，合座上如故有挣扎衡性。

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图4 我国水务企业机灵化建联观点

4. 水务企业数字化料理部门发展现象

当今，从水务企业数字化料理部门来看，在怎么提高运营料理的智商和增刚劲数据中心的建设方面还是基本达成了共鸣，据当今调研的水务企业，已有一半以上成立了这种寂静的数字化料理部门。率领高度青睐和业务部门深度参与，是机灵水务建设和应用收效好的水务企业的共同特征，这在水务企业数字化料理部门黑白常遑急的极少。

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图5 水务企业数字化料理部门发展现象

5. 我国机灵水务科研水良善数字化居品

相较于西洋的数字水务闪耀表面和基础步调翻新，我国机灵水务科研闪耀时期应用和贬责实质水务问题，举例水质监测和混浊收尾，主要以政府机构、科研院所、大学和企业等多方合营的容貌。科研效果方面，如图6所示，围绕“机灵+水务”行动重要词的国度级课题共计95个，其中与城市关系的主题资助率较高。但资助领域交叉性强，与水务平直关系性小，水务科研东说念主员参与度有待提高。华北院自主研发的一体机大脑Simuwater，是国内首款集机理模子、概化模子及东说念主工智能于一体的羼杂模子，结束了无缝耦合流域城市排水系统仿真，冲破了排水系统仿真受限于外洋的瓶颈。而哈尔滨工业大学主导开发的基于AI的碳排核算模子（马头岗浑水厂技俩），吞并机理模子与数据驱动算法，建立了生物处理历程“碳代谢”模子，发展了水处理碳排放实时计量步调，结束了碳排放的分钟级别计量。泛爱第二浑水厂技俩应用数字孪生赋能浑水厂低碳运维，罗致三维可视化建模，工艺仿真、自控仿真和三维可视化等时期构建了三维假造水厂，整合了开辟的静态数据和运步履态数据，实时反应现场细节，结束水质预测、水量预测、生化分析、物料均衡、运行休养、开辟转念、故障会诊等功能。

除了AI时期的应用，我国水务行业也暴清晰大量数字化居品，如智能井盖、智能水泵、智能阀门、智能水桩、水力收尾装备、网格化积水识别系统等。智能井盖不错结束水质监测、水位监测、防溢漏收尾、良友收尾等功能；智能水泵不错结束自动调节水压、节能环保、驻守功能、智能化运行等功能；智能阀门结束了自动调节流量、良友收尾与监测、安全保护、实时数据上传云霄及数据分析等功能。这些数字化居品是下一步怎么获取真的实时有用大数据的遑急前提，亦然怎么把数据随机真的纳入到数据财富体系框架内的一个遑急基础条目。诈骗这些数字化居品，不错速即响应国度的重要需乞降新的挑战。

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图6 我国机灵水务科研水平

03

机灵水务发展趋势

1. 问题分析

当今，我国发展机灵水务尚存在3个难点问题：1）数字化时期与业务难以会通。水务公司有好多业务众人对业务讨论很深，然而对数字化时期费劲了解，而IT众人则对业务和场景的领路不够潜入，因此出现数字化时期和业务会通度不够的情况，时期对业务的复古不充分，智能开辟门径、工业软件需要突破水处理工艺的多个时期特色。2）机灵水务效益难以掂量。数字化技俩观点在于优化生意模式、晋升业务智商和转动运营容貌，难以用表率量化。同期，机灵水务建设本人很难寂静产生经济效益。3）难以形成有用的产业协同。因为通盘机灵水务链条极度长，需要中枢时期鼎沸水务企业对机灵水务的发展需求，但这其中包括相比多的时期壅塞和应用瓶颈，因此难以形成有用产业协同。

为此，亟需在以下3方面尽快产生突破：1）亟需晋升知道，推动数字化转型需要理念校正和企业数字化认同感，部分企业数字化知道停留在出产历程信息化收尾上，而决策者搪塞数字化有更潜入的领路。2）亟需统筹建设，机灵水务建设发展也亟需行业招供的机灵水务表率。一些大型水务集团业务繁密、子公司繁密，大厚情况是各利己战，费劲统筹，也费劲表率。3）亟需故意东说念主才，这是一个凸起的行业痛点。因为机灵水务是相对极度的跨专科会通领域，企业亟需豪阔的信息科技专科东说念主士赋能机灵水务的建设。而东说念主才培养和企业的需求存在一定的脱节，高校费劲机灵水务关系课程的树立，无法为行业输出符合的东说念主才。

2. 发展趋势

AI大模子的时期发展已受到越来越大的柔和，应当积极探索AI在水务领域可能产生的新突破，下一步会冉冉把辨识性AI向生成式AI推动，其中包括防洪排涝、水资源估算和预测、水质极端监测、水讳疾忌医程模拟、水资源分拨优化、水力发电和能源料理、水质参数的测量等方面。相似，也包含行业的学问千里淀、行业学问图谱，畴昔可能会出现的东说念主工智能助理，扶助解答各式各种专科领域问题。

追忆下来，机灵水务发展呈现5大趋势：

1）想维的变革。数字化想维的变革让水务公司诚心诚意，不停地提高运营着力，安全保险的提高，继而推动组织架构和料理模式的变革，加速机灵水务建设的速率，推动水务行业发展。

2）数业会通，重要数字时期与水务业务不停深入会通。机灵水务会越来越多的会通到机灵城市的建设，在城市的治理和发展当中予以更多的孝顺。

3）数据引颈，机灵水务已进入到以数据财富为中枢的新时期。数据财富驱动着水务行业出产容貌、治理容貌的变革，亦然通盘行业高质料发展的一个必由之路。

4）模式翻新。大数据、AI、大模子等时期赋能，潜入编削了水务行业的出产、生意模式。

5）安全保险。水务系统行动城市的重要基础门径，安全和可靠地运行弥远是最遑急的要求。因此要强化汇集驻守体系，结束水务行业安全与发展并重，构筑机灵水务安全樊篱。

畴昔，机灵水务发展有望在以下几方面产生新变化：

1）产生新职位。举例首席数据官、算法工程师、数字化表率料理员等。

2）生意模式变化。大数据、AI、大模子等时期驱动出产容貌及关系变革，进行跨界会通，出生新生意模式。

3）竞争方法变化。竞争方法渐渐由远离向链接过度，越来越多的水务企业成立数字科技公司，畴昔也有望出生世界一流机灵水务龙头企业。

4）新机遇。县域机灵水务建设渐渐成为重心发展观点，大厂纷繁布局机灵水务领域结束跨界会通，赋能机灵水务建设，为传统水务行业发展带来新机遇。

5）新东说念主才的培养，这里需要高校、企业、谋划公司三方合营：开办水务大学自主培养懂业务的科技东说念主才和懂科技的业务东说念主才；高校和企业合营打造产教诲通东说念主才培养体系；企业和谋划公司构成既懂时期又懂业务的复合型东说念主武艺解团队。

04

结 论

我国机灵水务建设正处于快速发缓期，畴昔的趋势是数字化、智能化、可抓续化。机灵水务时期的不停翻新，将为水资源的保护、利用和料理提供更多的器用和技能。同期，机灵水务的发展还需要政府、企业、学术界和社会各方的积极参与和合营，共同推动机灵水务的发展。

合座上，我国机灵水务发展是机遇与挑战并存。面向畴昔，咱们应该高度青睐机灵水务的翻新、应用和践诺，积极推动机灵水务的可抓续发展，为建设数字中国、好意思艳中国作念出更大的孝顺。

泉源：王爱杰，许冬件，钱志敏，等.我国机灵水务发展近况及趋势[J/OL].环境工程:1-9[2023-08-18].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2097.X.20230818.1323.006.html.

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