近年来，智慧水务已成为传统水务领域转型升级或业务拓展的重要方向。智慧水务是水务信息化发展的高级阶段，是数字经济环境下，传统水务企业转变发展方式、实现科学发展的必经之路。我国智慧水务已进入高速发展期，智慧水务的发展不仅将助推我国水处理行业转型升级，也将促进城市绿色发展的长远标的。智慧水务的发展离不开先进科学技术的支撑。
水资源困境加速智慧水务发展
我国是水资源需求大国，但是长期面临水资源分布不均、人均占有量少、水资源利用率低的问题。我国水资源总量为2.8万亿立方米，人均水资源量为2220立方米，预测到2030年人口增至15亿时，人均水资源量将降到1660立方米。有关专家发出警告，从2010年开始，我国进入严重缺水期，而未来缺水问题将会进一步加重。
此外，随着我国城市供水量的逐年增长、供水管道布局的日益复杂和水资源污染问题，水务信息化建设急需提升。面对我国的水资源困境，推动智慧水务建设是必经之路。
国家政策助力智慧水务发展
智慧水务作为智慧城市建设的重要部分，是我国战略层面的重点发展产业。为更好的推动智慧水务的发展，2019年，水利部先后印发了《水利业务需求分析报告》、《加快推进智慧水利指导意见》、《智慧水利总体方案》和《水利网信水平提升三年行动方案(2019-2021年》，系统规划了水利网信发展的时间表、路线图、任务书，旨在推动水务工作的信息化进程。同时，各省市政府也积极响应“水十条”，不断提升水务行业的智慧化水平。智慧水务已成为传统水务领域转型升级或业务拓展的重要方向。
智慧水务技术架构
智慧水务是通过数据采集传感器、无线网络、水质水压表等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态，采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供排水设施，形成“城市水务物联网”，对水务系统进行智能化管理，保障用水安全，实现污水治理的精准化，提高水务管理和服务水平。
智慧水务的技术架构包括信息安全、标准规范、业务应用、大数据重心、信息采集和基础设施。其中，信息采集是智慧水务“感觉系统”，助力监测网络对涉水对象及其环境信息的感知和接受。
从采集、传输、处理、整编、分析，到数据推送的一系列规范化数据服务。从纵横向开展数据的自动化传感或人工方式的采集、视频资源等共享和信息化网络基础设施与安全体系建设。
发展方向从“信息化”迈向“智慧化”
中国智慧水务发展大体可分为三个阶段。
水务自动化（1.0）阶段，以自动化控制为核心，着眼于工艺优化以及生产效率的提升；水务信息化（2.0）阶段，以企业信息化为核心，更多地在企业资源管理、移动应用、算法应用方面进行突破；水务智慧化（3.0）阶段，则是大数据、人工智能、区块链的综合应用。目前，我国正从信息化阶段，迈向智慧化阶段。
中国智慧水务行业发展阶段分析情况
随着物联网、大数据、云计算及移动互联网等新技术不断融入传统行业的各个环节，新兴技术和智能工业的不断融合，智慧水务行业发展具有明显的前景。“智慧水务”是水务信息化发展的高级阶段，是数字经济环境下，传统水务企业转变发展方式、实现科学发展的必经之路。
智慧水务对政府、社会和用户的价值在于，它将最大程度上提升水务公司的应急响应能力，包括对管网的抢修、水质安全监测等。通过建模，水务公司对供水管网的压力进行更精确的细化计算，不同的小区将更科学地分配水压，高层建筑水压力不够的现象将大大减少。智慧水务的建设能够有效地缓解水资源短缺的情况。
智慧水务建设的思考——以南京市为例
智慧水利是智慧社会的重要组成部分，是新时代水利信息化发展的更高阶段，是落实水利十大业务需求分析、补短板和强监管的重要抓手，是水利业务流程优化再造的驱动引擎、水利工作模式创新的技术支撑，也是推进水治理体系和治理能力现代化的客观要求。
南京市地处中国东部、长江下游，濒江近海，市内水系发达，作为东部沿海经济带与长江经济带战略交汇的重要节点城市，开发设计智慧水务管控平台是当前水务管理工作的必然选择。
本文通过对南京市智慧水务管理的思考，探索智慧水务建设思路和主要任务，以期为南京打造智慧水务、提升水务基础设施网络化智能化水平提供依据，为其他地区的智慧水务管理提供参考。
一、南京市智慧水务管理现状
经过 10 余年的不断努力，南京水务信息化建设取得了较大的进步，智慧水务建设已进行了很多积极有效的探索，建设完成水情、雨情、工情、水质、管网液位、压力等多种类型物联网感知系统，为水务工程调度、供排水管理等业务提供全面详实的数据支撑。建设了水务基础数据资源数据库，涵盖了 40 多类工程数据资源，实现了基础数据的集中管理与共享。在业务管理方面已经建设了较多的业务系统，建设完成水务工程调度、供水管理、排水管理、河长制、农村基层防汛预报预警体系等多个专项应用系统。
这些建设成果有力地支撑了南京水务现代化的发展，然而南京智慧水务建设仍处于起步阶段，无论从物联感知体系还是业务应用系统建设方面，南京水务信息化仍落后同等层次发达城市，与南京智慧城市建设要求仍存在差距。对照“基础设施集约完善、业务应用协同智能、信息资源全面共享、信息网络泛在安全”的智慧水务标准，还存在一定的问题和差距。
（一）透彻感知不够。目前虽然已经建立了工程调度、供排水监测、水资源管理、河湖管理等方面的监测采集系统，但是，受限于投资预算、技术发展、业务需求等原因，感知监测体系存在覆盖范围不够、数量不足，监测种类不全面、技术标准不统一等问题，导致数据的维护、应用和共享能力不足，无法有效支撑“安全水务、资源水务、生态水务、民生水务、法治水务”统筹发展的需要。
（二）信息资源开发利用不够。内部整合不够 ：南京市在水务业务管理方面已经建设了较多的业务系统，但现有系统未能做到有效集成，导致“业务孤岛”现象严重，也增加了业务管理人员的工作量，在提高工作效率、实现业务协同等方面存在不足。外部共享不足 ：目前主要接入了防汛需要的部分气象数据、城市内涝监控视频等监测数据，其他行业相关数据如规划与自然资源部门的基础地理数据、环保监测数据等还未能做到共享接入。数据开发利用不够深入 ：信息资源数据分散，未进行有效的数据整合，开发利用程度不高，缺乏对数据的有效抽取和汇集、建库管理、分析加工，对业务决策支撑能力不够强。
（三）业务应用覆盖面与智慧化水平不高。系统和业务融合不深入，目前水务调度管理、供水等业务已基本完成管理要素的数字化，但排水管理、河湖管理等大多数业务信息化应用水平总体偏低，各类信息在实际工作中未能规范流转和充分应用。专业决策支撑能力不足，水务专业算法和服务能力不足，依托预测预报的决策支撑能力相对薄弱，系统智慧化水平不高。前沿信息技术应用水平不高，高新信息技术的潜能尚未得到充分挖掘，水利业务应用系统主要以展示查询、统计分析、流程运转、信息服务等功能为主，大数据、云计算、人工智能等前沿技术基本未得到广泛应用，整体水平不能满足应用需要。
（四）应用系统网络安全等级保护有待提升。南京市水务局在机房、电力环境保障以及设备、设施、介质的防盗、防破坏等方面已具有较为完善的措施，但随着智慧水务建设的深入，应用系统规模、数据量持续增长，面临着前所未有的威胁、风险和挑战，水务网络安全责任更加重大，应用系统网络安全等级保护有待进一步提升。
二、智慧水务建设规模与内容
基本完成“智慧水务”框架体系的搭建，包括立体感知体系、数据中心、应用支撑平台、智慧水务应用、标准规范体系等内容，初步形成平台集约化、业务协同化、决策科学化的南京市智慧水务平台。
（一）立体感知体系在现有基础上，利用各种感知设备、技术手段和方法，完善重点业务监测体系建设，为智慧水务提供内容全面、质量可靠的感知数据。
（二）水务数据中心完成水务系统内部和相关业务部门的数据汇集和治理，形成支撑整个南京市智慧水务平台需要的数据中心。结合水务排水设施排查（二期）工作，对相关成果进行整合存储应用。
（三）应用支撑平台完成应用支撑平台建设，为顶层水务应用提供地图服务、视频管理服务、专题数据服务等支撑，保障智慧水务应用稳定、高效的运行。
（四）智慧水务应用平台系统基于统一门户实现单点登录，具有水务全要素地图展示的业务平台与水务大屏展示平台，行业应用方面实现水务调度管理、供水管理、排水管理、河湖管理的智慧化，同时建设智慧水务移动端行业应用。
（五）标准规范体系初步建立南京市水务信息化建设和管理的技术保障体系，为物联数据接收、水务数据目录管理及服务共享、运行维护提供统一的规范和指导，避免盲目和重复建设，提升信息资源的应用和共享效率。 （六）安全保障体系南京市水务局机房已按照等级保护二级要求建设了完善的网络安全设备，并进行了相关测评，符合水务系统对网络安全的需求，本项目新建设系统全部部署在政务云上，网络安全保护利用政务云资源，保护系统安全。
三、智慧水务建设效益
通过智慧水务建设，将带来良好的经济与社会效益。
（一）增强快速协同指挥能力，降低经济损失智慧水务系统统一整合了南京市各区水雨情与泵闸站的监测信息，并新增了监测站点，提高指挥调度能力，加强水环境治理效果，增强对突发性事件和潜在危险的快速反应能力，降低经济损失。
（二）优化资源共享应用，发挥投资效益遵循集约共享的基本原则，南京智慧水务所有信息基础设施（包括采集、监控、通信网络、数据存贮、计算、安全和机房等软硬件设施），基于南京市统一的云计算环境，按照资源共享的原则建设和应用。通过最大程度地共享水务行业内部信息资源和全市相关部门信息资源，实现资源优化配置，信息互联互通，处理按需协同，促进信息基础设施和应用系统效能最大化，挖掘已有成果的效益，充分发挥投资效益。
（三）统一水务数据服务，减少重复投入通过建立南京市统一的排水管网专业数据库，为领导决策、业务使用、公众知情提供统一的水务设施数据服务，可以为各行业提供水务管理的数据服务和分析决策服务。通过摸清排水管网设施状况，一方面可以减少水务设施的重复建设，另一方面可以加大水务信息的共享，具有良好的经济效益。
（四）促进水务改革，保障南京市经济发展内涝频繁、水资源供需矛盾、水务设施薄弱等是水务发展的主要问题。构建智慧水务系统，促进“智慧水务”的建设，提升水务信息化水平，加快水务现代化步伐，能够促进水务改革与发展，保障南京经济发展。南京市水务局成立智慧水务建设推进机构，统筹智慧水务规划建设 ；强化市区联动，逐级分解责任，保障建设任务全面落实；推行共建共享，形成良好的建设成果及数据资源共享机制。
（五）摸清排水设施，完善排水基础数据将进一步摸清南京市中心城区排水管网现状和排水设施现状，对水环境整治提升、消除劣Ⅴ类水等均能提供准确、完善的基础数据，同时可为环境治理工程提供实时数据和分析决策数据，为南京市水环境治理提供信息化保障平台和服务平台。
（六）完善立体感知体系建设，提高水务监管能力，减少水安全问题完善了立体感知体系，在现有基础上加强了水位、工情、视频监控和排水干管水位监测，提供了水务局对水务设施的状态的感知能力和监管能力，能有效加强对管网长期高水位运行，汛期泵闸站运行状态不明等问题的感知与提前处理能力，减少污水冒溢、城市内涝等水安全问题对社会造成的影响。
四、结语
通过智慧水务管理，能为南京市带来较好的经济、社会、环境效益，构建灵敏及时的水务感知体系、功能完备的业务应用系统、准确高效的辅助决策调度指挥体系，是提高水务管理工作效能、实现水务智慧化、水务服务社会的重要途径和必然要求，是改造传统水务，促进水务改革与现代化发展的重要措施，是推动绿色生态发展保护青山绿水建设生态文明的重要保障，也是智慧城市建设的重要组成部分。
来源：江苏智慧水务研究院，南京市水务设施管理中心
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来源：贤集网
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