水务企业智慧水务建设的意义及痛点突围分析

水务企业智慧水务建设的意义及痛点突围分析

范双金

身份证：4211251986****4930 广东惠州 516211

摘要：随着“互联网＋”技术的不断发展，城市水务管理也逐步展现出了新的发展趋势。智慧水务系统的引进，让城市的水务管理者拥有了一个更好的管理水平，这对水资源的高效使用，以及为城市提供更加便捷的服务有着非常重要的影响。利用智慧水务建设，来达到城市水资源的双赢融合，这不仅是多边合作的结果，也是推动城市服务更加系统化、智能化的重要举措。

关键词：水务企业；智慧水务；建设

1 智慧水务发展的政策背景与现实需求

2009年美国水创新联盟首次提出“Smart Water Networks”概念，主要应用目的是解决区域之间水资源分布的不平衡问题。此概念进入中国后，结合智慧城市的建设专家学者提出了“智慧水务”的概念。目前对智慧水务的定义有多种，最早在2014年由张晓娟在“北京市智慧水务建设构想”一文中提出，智慧水务是信息技术与城市水务综合管理的结合，是信息技术在城市水务管理领域的应用；2018年，中国工程院院士王浩在“第八届中国水业院士论坛”上的发言，提出智慧水务是充分利用新一代信息技术，深入挖掘和广泛运用水务信息资源，全面提升水务管理的效率和效能。根据《城镇水务2035年行业发展规划纲要》中解释，智慧水务是指通过新一代的信息技术与水务业务的深度融合，充分挖掘数据价值，通过水务业务系统的控制智能化、数据资源化、管理精准化、决策智慧化，保障水务设施的安全运行，达成水务业务的更高效运营、更科学管理和更优质服务。根据不同的定义发现，智慧水务的核心内容是利用新一代信息技术，从水务的设计优化、数据分析、精细化管理、科学决策等方面实现智慧化。

1.1 政策背景

国家高度重视智慧水务的建设与发展，并在近年来颁布了多个重要行业政策和标准，明确了智慧水务的建设目标与任务，对部分重要文件进行梳理发现，增进民生福祉、提升城市管理能力和服务水平是发展智慧水务建设的重要方向；构建智能绿色、安全可靠的现代化基础设施，满足人民对美好生活的向往，是智慧水务发展的基础。

1.2 需求分析

（1）传统水务行业的现实需求。随着我国城镇化率不断提高，供排水设施规模也在不断增长，根据住房和城乡建设部城乡发布的《2021年城乡建设统计年鉴》截至2021年，城镇供水管网建设长度为106万公里，相比于2011年10年间增长将近1倍；排水管道建设长度为87.2万公里，相比于2011年10年间增长1倍多，处理率达到97.89%。传统水务行业面对迅速扩张的管网、用户、泵站、水厂等时，在信息获取、数据分析、科学诊断、智慧决策、精细管理等方面存在明显缺陷。同时，在提高能源利用效率，减少温室气体排放，寻求绿色低碳发展新路径方面基础也较弱。因此，传统水务行业需要加强智慧水务建设，助力其向绿色低碳可持续方向发展。

（2）智慧水务行业自身发展的需要。智慧水务行业产业链上游产业包括水表、阀门、水泵制造商以及物联网、传感器等智慧技术服务商；服务提供商构成行业中游；下游为一系列水务公司。智慧水务行业市场饱和度偏低，市场规模有望进一步扩大，预计到2026年，我国智慧水务行业的市场规模将达到370亿元，智慧水务行业自身将得到进一步发展。

2 智慧水务实施的意义

2.1 提高水务企业一体化管理效率的需要

传统的水务行业地域性强，不同地域的水务企业之间“井水不犯河水”，业务相对独立，甚至在同一供水公司，各厂站、部门互相之间业务管理上也自成体系，信息数据不共享，形成传统意义上的“信息孤岛”。以统计报表为例，主要靠人工手段层层汇总、审核，逐级上报获得，得到报表的时间逐级滞后，每年住建部发布的城市供水统计年鉴，一般要到下一年的第三季度才能够正式下发，而且其中的部分数据信息不全。由于信息的滞后，水务企业进行年终总结、业绩考核、对标管理等往往不能直接使用当年数据，且数据不能追溯，影响企业的管理水平和管理效率。水务一体化的发展模式是未来必然的发展方向。

2.2 更好地满足广大用水户对用水服务和信息技术的需要

以往的用户服务和营业收费管理模式，如抄表员上门抄表，纸质单据人工填写等，受理业务程序烦琐，由此导致水表查抄准确率低，水费回收率低，供水产销差率居高不下，直接影响企业的利润和经济效益；传统水务企业的供水水质、水压情况对社会不公开，不透明，用水户不知情，供水服务缺乏社会公众的监督；供水的中间环节，高层建筑小区的二次加压设施缺乏统一的监管，不易保障供水安全；用户服务理念陈旧，方法落后，用水户故障报修和服务投诉缺乏有效的途径，导致水务企业用户满意率低。

3 水务企业智慧水务建设的痛点

（1）虽然在初期建设中已经取得一些成绩，但是在内部的建设与发展上还存在着很大的不均衡。在此基础上提出了一种新思路，即在城市管网中实现新的智能化。目前，我国城市排水系统存在的主要问题是缺少实时监控与传感装置，无法为城市排水系统提供数据支持。虽然在给水网管中已经安装了一些传感设备，但是这些传感器的智能化应用还不够充分；虽然厂站已实现了自动化，但其智能化水平仍有待提高。

（2）智慧水务的内部本源要求不高，智慧水务是一种商业与技术相结合的产物，使得企业的要求与管理方法在技术上得到了体现。现在，大部分的需求都是来自于政府和社会，内部建设在很大程度上是依靠着外部力量进行推进，但是在使用技术解决现实问题方面，还没有形成完整的思想体系，这就造成内部根源需求不足。

（3）智慧水务的发展受到人才制约。由于智慧水务是一项系统工程，其全部资料均来自于基层的各项工作实践，在智慧水务中，生产设备、远程监测点、远程水表、工单的实施、系统手工输入等都是其重要的信息来源。在城市供水工程中，前台硬件的完善程度、设备的使用和管理水平，都会对整个城市供水工程的实施产生重要的作用。当前，技术研究与应用方面的人才数量比较少，需要加速建立内部的培训机制与外部的人才引进机制，来加强技术实力。

4 城市智慧水务的痛点突围方案

4.1 城市智慧水务建设系统的总体框架设计

（1）基础设施层，主要包括数据库、操作系统等开发性框架，给系统运行提供强有力支撑。（2）数据层。数据层是智慧水务建设系统的核心，可以完成存储数据与处理数据的任务，在现有资料中抽取并调用有用信息，建立综合化程度较高的数据库，实现数据管理、数据共享等目标。（3）服务支撑层。该层主要包括关于管理用户将地理信息服务的信息，可以提高信息化建设程度，给使用规范的用户授权，给其地理信息服务中心提供必要支撑。（4）集成层。该层可以将各位用户的信息有机整合起来，创建起符合标准及规范的应用信息系统。（5）应用层。该层能够实现人机交互的目标，面对各项工作完成定制开发的任务。

4.2 水务大数据中心

一是水务数据资源目录。在推进信息共享方面，水务数据资源目录的构建是一种非常关键的方式。当建立各个级别的资料来源时，基本的维数类别系统的内容应当保持在同一层次，并在水务数据中心建立起一个统一的目录服务体系，对其所涉及到的所有领域中的数据资源的编目和发行问题进行了解决。依据水务信息的特点，将水务信息数据源目录划分成基础数据、监测数据和业务数据三类。二是建立数据的标准化系统。根据“一数一源”的要求，制订了数据库的总体结构、数据的处理、数据的储存、数据的共享、数据的存取等方面的技术标准。三是数据处理。按照业务需求开展进一步的数据加工处理。

4.3 构建物联网下的智慧水务系统

随着互联网的应用与发展，物联网也随之产生。物联网的理念并不局限于一个网络体系，而是包含了某些具体的商业过程与应用，将云计算、大数据、通讯、传感等技术相融合，可有效地解决物与人交互方式，实现了对事物和人的远程管理。智慧水务的应用，就是将传感器检测到的数据，通过互联网将这些信息传递给应用，可以对各类供水业务进行实时监测，并与给水、污水等业务进行高效互动，形成智慧水务建设系统。以物联网为基础，利用仿真模型，构建具有供水监测、防洪、污水处理、数据采集及自动化分析等多个功能的智慧管理系统。智慧水务的制造与运作整合了地理信息系统定位、视频监控、数据分析、自动服务与管理等功能。以物联网技术为核心，对数据进行分析和处理，并将其与其他系统进行连接，从而解决了传统的水务不能实现资源共享的问题，也解决了各个领域存在的单边决策问题。

4.4 构建物联网智慧水云平台

智能水务管理中设备种类繁多、网络环境复杂，使得基于物联网的平台建设过程中遇到了很多问题。在此基础上，以云计算为平台，利用智慧水务数据采集系统，对采集到的数据进行分析，选取有价值的信息，进行科学处理，实现智慧水务整体管理和服务流程的优化。并将其分为四个层次：服务、网络、平台和感知。它的主要功能是访问数据并在线发布收集到的数据。管理人员可以共享数据应用，实现各种智能水上施工设备的远程控制、数据传输、存储、处理等功能。通过传输和保存复杂的数据，根据需要进行分析，并选择对自己有帮助的数据和信息，可以将数据及时传输到各种终端设备。同时，通过跨平台数据管理，可以向多个管理部门显示，并进行多级预警，实现抗旱防汛、实时监测降雨量和水位等。构建“云端”资源，加强防汛抗旱和水资源管理，实现水环境的科学开发和保护。在此基础上，通过整合各类水利水务业务信息资源，打破了以往的“孤岛”状态，使各行政部门能够有效协同决策，减少工作重复，提高效率。

4.5 加强智慧水务信息化规划

要加强水利信息化建设，更新各项制度，提高水利信息化建设水平。然而，各部门之间难以有效整合相关数据，这给系统管理带来了很大困难。为此，有必要在水务管理系统中增加“信息传输”功能，使各水务部门的数据采集成为统一的格式。在水资源管理中，需要根据不同情况对水资源进行统一的收集、管理、统计和分析。

5 结束语

随着大数据，云计算，人工智能，物联网等技术的不断发展，新技术在供水、供电和交通等领域得到了广泛的应用，智慧城市的建设也在不断地推进。在构建节水型社会进程中，水务管理是其中的一个关键因素。对水资源进行合理利用和开发，需运用数据采集与传送、在线监控、后台分析与处理等技术方法，来达到全方位实时感知、全面信息分析、及时处理应对突发情况的目的，从而达到水务智能管理的目标。

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