智慧水務信息化建設探討

吳迪

（廣東北控環保裝備有限公司，廣東 廣州 510000）

1 智慧水務與信息化的探討

1.1 智慧水務與信息化的現狀

環保領域智慧水務與信息化建設工作起步在21世紀初，主要通過引進外國先進的通信、監控、計算機技術實現智慧水務與信息化建設。伴隨信息技術和智慧水務的不斷進步，信息化、智慧化在各行各業都得到了普遍推廣，方便了百姓的工作與生活。

如今，科學技術的發展帶動了應用科學的發展。3D建模、遙感、雷達、攝影技術、AI 計算、云計算服務的發展帶動了水務智能化和信息化的發展，同時智慧水務也得到了極大促進作用。但是，我國智慧水務建設和信息化方面的建設和國際先進水平進行比較，仍舊存在很大的差距。不管是觀念和技術，還是受到傳統思想和施工難度影響[1]。當前，水務智能和信息化建設在給排水工作中體現出越來越高的價值，水務環保工作者應強化思想認識，轉換工作思路，以更好的技術，促進城市智慧水務和信息化的發展。

1.2 智慧水務與信息化的支撐體系

以物聯網、大數據、云計算、移動互聯網為代表的新一代信息技術正在快速發展，為智慧水務和信息化發展提供了有力的技術支撐：①地理信息系統的快速發展，實現了數字化、信息化、智能化管理，為智慧水務和信息化提供了基礎保障。②5G 技術的發展，形成信息化、智能化、遠程控制，推動社會進入互聯互通時代，奠定了智慧水務和信息化的通信基礎。③人工智能技術的不斷迭代和發展，促進了智慧水務的更新換代。現代技術的不斷發展和創新，為智慧水務與信息化建設提供了基礎技術支持[2]?，F代智慧水務整體架構如圖1所示。

圖1 整體架構

1.3 建設智慧水務的必要性

加強智慧水務信息化建設工作有助于我國水務設施制度的改革，不斷更新思想不斷發現制度當中存在的問題，同時在水務信息化管理當中可以更加直觀地觀察水務工程的建設情況、水務設施的運行情況，做出大數據分析，水務管理要重視各類信息的采集、分析、歸檔及建立數據模型，打破信息孤島，為智慧無人化提供基礎。同時要完善基層水務管理體系的具體化實施，在各方面的數據上做到保證、保障信息的準確性，可以進行相關的分類統計，人們能夠更加直觀地了解水務狀況[3]。

2 智慧水務和信息化存在的問題

2.1 數據不完善問題

如果數據精確度不夠、不及時，那么系統的應用將受到限制，包括數據分析和根據數據分析后的決策。目前，智能化和信息化建設的大部分技術水平都處于初級階段。雖然有地理信息系統和模型等信息化的工具，但部分地區的信息化程度還不健全，也還在為達到地理信息系統精確度的標準而不斷努力。處于這個階段的地方部門要實現智慧水務的目標，至少要完善地理信息系統和基礎的數據，才可以建立準確的模型，實現跨越式發展。若沒有把數據完善和精準化，則是實現智能水系統是不太可能的。

2.2 “數據孤島”現象嚴重

國家和許多相關行業的管理部門在智能水務領域頒布了一些相關標準，但在數據采集設施、硬件接口、通信協議等方面還沒有對統一標準作出規定，數據的開放性低，兼容性較差。不能與當地區域的數據進行深入的交流互換。不同的硬件和軟件的供應商有一定技術障礙，軟件之間不兼容等問題的存在，使區域間的智慧水務系統不能相互連接。因此，“孤島問題”是實現智慧水務的關鍵問題，信息的互通受到限制，對更高層次的智慧應用造成一定阻礙[4]。因此要實現智慧水務系統，首先就是依靠數據管理軟件對各地方各部門的數據進行統一、分類和分層管理；其次要研究有關算法的使用，依照對數據分析研究和精準有效的算法來進行各類生產，為水情提供行之有效的意見。

2.3 數據挖掘深度不足、智能化決策薄弱

國外信息化發展的應用不僅擴展到水系統本身，還擴展到用戶水量預測、分析等方面。例如，國外的研究內容涉及水系統技術，還涉及用戶用水量數據分析、不同類型的用水實時數據分析，使水費發票信息的準確性和靈活性得到提高，并根據數據分析獲取了消費趨勢。建立具有可塑性概念的水系統，通過評估系統可能存在的風險，提出恢復的建議。還可從國外的研究結果中學習防洪預測，對防洪數據進行大規模的深入分析。國外信息化的應用早于中國，特別是數據的深入挖掘和分析。一些水務公司在早期信息化建設中注重生產數據分析的應用，水模型的建立發展也早于中國。這種數據集成、智能平臺建設和智能算法的應用會使管理模式得到改變，智能化的高效自動管理模式將會替代經驗化管理模式。

2.4 缺乏信息化智能化資金

充足的資金是智慧水務信息化、智能化配置工作所需要的根本保障。然而區域經濟的發展存在較大差距，一些區域的智慧水務信息化智能化配置簡陋，資金得不到及時的供給，影響水務智能化信息化的發展進程，嚴重阻礙水務相關設施基礎的建設，是水務智能化與信息化配置過程中受到嚴重的制約。其實信息化、智能化的投入將會帶來管理成本、人力成本的降低，長遠來看帶來的收益將遠大于投入成本。

2.5 水務企業相關人才短缺

專業人才匱乏是多年來一直困擾水務信息化發展的難題之一。水務信息體系建設涉及專業學科較多，知識系統龐雜，更缺少水務行業和信息化復合型專業人才，直接制約了水務信息化的建設應用與發展。

3 加強智慧水務信息化建設規劃的策略

3.1 做好頂層設計，建立完善的信息化管理平臺

要加大對于水務各領域信息化的建設工作，實現互聯網平臺的動態監控，同時建立水司和水務部門之間的交流溝通平臺，保障城市供、排水系統的正常運轉。企業要不斷更新相應的信息化設備，保障實際工作能夠跟上時代的發展，對于有關人員要進行相應的培訓，組織開展員工的專業技能培訓工作，保障每一位員工都能夠利用信息手段對數據進行處理，反饋到管理人員手中提高辦事效率。同時信息化建設工作能夠幫助整個城市水流量的系統化分析，對城市管網進行實時監測，在管網出現問題時能夠快速進行維修。信息化建設工作也能對污水廠進出水水質、河道斷面水質進行實施監控，在出現問題時能夠快速響應，溯源追查。除此之外，智慧水務平臺還可以覆蓋到更多的領域，如海綿城市、污水處理、供水、排水、管網、河道流域、二供、生態監測、固廢、村鎮等等，建立一個完善的信息化管理平臺，如圖2 所示。

圖2 智慧水務總體規劃

3.2 推動管理的數據化和信息化

伴隨著互聯網技術和科學水平的不斷發展，信息技術也廣泛應用于數據處理中，要求相關檔案管理部門充分利用網絡手段構建網絡信息管理模式，幫助人們更方便、更高效地處理業務，在家使用手機工作。在人事管理方面，需要定期進行員工培訓，要求員工掌握一定的專業技能，以便更好地致力于為人民服務。

3.3 提高基礎建設的投入，匹配智慧化平臺需求

為了強化智慧水務業務基礎建設，保證各類系統管控制度和方案獲得積極的踐行，政府相關單位還需要逐漸加強對于智慧水務業務基礎建設的扶持力度，而且為其提供相關政策制度，還應當建立起資金管理制度和相應管控方案，保證扶持資金可以獲得專款專用?；A建設主要包含以下5 方面：①水務設施的智能化消缺改造。②前端感知設備的增加。③管網、河道、站點等各類基礎數據的摸排歸檔。④基礎硬件、網絡設施的升級。⑤前端功能需求的梳理、管理模式的優化。

3.4 加強業務建設工作

水務系統信息化建設應制定相關規章制度，確保合理化辦理業務，并對員工進行一定的監督。工作員工應遵守職業道德，確保水務信息化的安全。工作時應該注意不同部門之間的合理分工和合作效率。在實際的業務操作過程中，工作員工應學會變通，在工作中有靈活性，思想不太迂腐，要充分考慮人民的根本利益。

3.5 建立智慧水務業務復合人才培養機制

智慧水務業務少不了人員的參與，而人員又是項目實施過程中最大的不可控因素，因此加強相關知識、施工所需內容的培訓，讓工作人員能夠提升工作效率，確保智慧水務業務項目的正常進行。一方面是人員進入該行業的門檻，讓具有專業理論知識和豐富實踐經驗的人員進行管理行列，通過自身的魅力去潛移默化的向相關工作人員灌輸新的理念，強化理論知識與實踐相結合；另一方面加大教育的投入力度，增加考核機制，讓管理者能夠提升其工作觀念，明白身上所肩負的擔子，才能進一步的促進其主動學習，并且保持思想的前瞻性，促進其端正工作態度，意識到智慧水務業務的重要性，將運行管理的工作落實到位，提升管理過程中的效率，保障智慧水務業務能夠更更多的人帶去福音。

4 智慧水務信息化建設目標

智能化信息化時代的到來為城市供排水智慧水務信息化發展提供了機遇，智慧水務與信息化建設的現狀，加快了智慧化和信息化的發展。供、排水管理部門需要重視頂層設計，在解決統一問題的基礎上，進行信息智能化的框架設計以及管理系統的研究開發，才能實現智能化信息化的集中式服務[5]。智慧化必然促進城市供排水工作高質量發展，提高生產和管理效率。

智慧水務的邏輯架構具備三個維度。

（1）將傳感器嵌入裝備到水源、供水系統、排水系統中，并且能夠被連接，形成一個“水務物聯網”，把現如今的互聯網與物聯網相結合，使政府的管理機構、企業和社團與水物理系統的整合能夠實現。

（2）通過聯通互聯網、共享數據，打破信息孤島；運用高性能的硬件設備、暢通無阻的網絡通訊來使智慧水務系統維持高效的運行。

（3）基于云計算，通過智能融合技術的應用實現對海量數據的存儲、計算與分析，讓所有的業務流程智能化，水務系統的解決方案為管理者所洞見和感知。

將“水務物聯網”系統分拆為三部分：感知層、網絡層和應用層，其中，與感知層相關的主要是智慧水表、二次供水設備、智慧水廠設備、各類儀表、數采設備、AI識別、監控攝像等；與網絡層相關的主要是網絡通訊建設；與應用層相關的主要是智慧水務系統建設。

智慧水務不但具有數字水務的特點，更強調人類與物理水務相互作用，是未來水務現代化發展的方向。通過智慧水務與信息化建設，能夠保障給排水安全以及穩定，有效提高水務內各部門的工作效率和科學決策水平，提升水循環綜合調配水平和水資源的利用效率，提高給排水工作管理和應對突發事件的能力，提高了單位管理的彈性，促進國家各項水文水資源制度的落實。

5 結語

綜上所述，推動智慧水務信息化建設工作，可以提高業務辦理的效率，同時對整個城市的供排水系統進行動態化、實時化管理，利用水務物聯網技術實現城市水資源的高效管理，智慧水務信息化工作不僅是城市智慧化管理的重要組成部分，更是體現城市管理智能化水平的標志之一，需要多部門的相互協作，共同實現我國水務系統信息化建設目標。