智慧水務系列思考：智慧水務的痛點、難點與拐點

時間： 2017-07-03 15:05

來源：給水排水

作者：高雅麟

(5)天然的區(qū)域性等等。

工藝特征主要有：

(1)用水量具有波動性：供水量要滿足用戶實時動態(tài)的和隨機的消耗;并且是“7×24h”模式確保有水;

(2)產品沒有被召回的可能，必須達標;

(3)工藝具有系統(tǒng)性關聯(lián)：各種參數(shù)互相影響，各個處理單元之間也互相影響，某一單元的問題甚至會影響到全局;

(4)監(jiān)測的及時性差：有許多水質指標參數(shù)還無法在線監(jiān)測，需在化驗室檢測，檢測結果有時會達數(shù)天甚至更長;這點在水處理過程中顯得更為重要。

因此，自來水生產和配送過程具有多參數(shù)、非線性和大時滯的特點。這些特點導致自來水的生產和輸配過程錯綜復雜，依靠人力運營帶來了許多不便和困難。智慧水務建設的一個根本需求就是要輔助人們高效地管理和運行。

(二)智慧水務面臨的挑戰(zhàn)

隨著經濟的發(fā)展和城市化進程的加快，水資源合理利用已經成為城市發(fā)展不可回避的重要問題。在城市化過程中，水務企業(yè)普遍感受到越來越大的挑戰(zhàn)。其具體表現(xiàn)可歸結為以下幾點：

供水業(yè)務：

(1)在凈水方面，一方面缺乏符合標準的原水，另一方面出水水質卻要求提高，導致需要采用更加復雜凈水工藝。大幅增加了水廠運行管理的難度。

(2)在輸配水方面，供水量增加和服務區(qū)域擴大，使管網系統(tǒng)更加龐大和復雜，大幅增加了供水調度的難度。

(3)政府的監(jiān)管法規(guī)不斷完善，用戶對供水服務的期望水平不斷上升，要求服務更加全面高效。

(4)在解決好上述問題的同時，還要將生產成本控制在合理的水平上。這些在PPP項目中第三方運營者，成本控制顯得更為重要。或者說智慧水務建設對社會效益與經濟效益需要同步考慮。

(5)在目前已建立的各類專業(yè)業(yè)務應用系統(tǒng)中，由于涉及多部門管理，仍普遍存在信息“孤島”、信息互聯(lián)互通欠佳的問題，即使在一個網絡環(huán)境，也難以實現(xiàn)信息共享，即只實現(xiàn)了“互聯(lián)”，但不“互通”的尷尬局面仍然存在，難以實現(xiàn)資源共享，以致限制、阻礙了更高層次的智慧應用。

污水業(yè)務：

與供水業(yè)務相比，污水業(yè)務顯得更為困難，智慧水務建設的必要性也更為迫切。

(1)進水水質和水量波動性大;需要建立靈敏的信息反饋及工藝調整的靈敏性。

(2)進水水質和水量與外排污企業(yè)關聯(lián)性大。污水處理廠必須與圍墻外建立有效的信息平臺，達到“物聯(lián)網”狀態(tài)。

(3)在線監(jiān)測難度大，一方面是時效滯后，對廠內參數(shù)及時調整存在較大困難;另一方面監(jiān)測點數(shù)量多，投入大。

(4)跨部門協(xié)調事宜多、政策性強。“五水共治”背景下，達標排放標準壓力巨大。排污企業(yè)、環(huán)保、建設等政府部門之間的銜接，需要智慧手段來規(guī)避扯皮問題。

(5)污水處理廠的運行模型難以建立。目前智慧水務關于污水處理業(yè)務方面的涉及不多。等等。

基于以上特點，智慧水務建設過程中，必須要有較強的針對性，建設不是高大上的面子工程，而是要腳踏實地，有針對性、有規(guī)劃性地去開展一系列的基礎性工作。筆者認為，智慧水務的建設一方面是力圖解決多層面上的溝通障礙：企業(yè)內部;企業(yè)與政府;企業(yè)與公眾;另一方面是解決技術障礙，試圖以大數(shù)據(jù)來完善包括實現(xiàn)精細化管理等方面的解決方案。

綜上所述智慧水務建設必然存在以下幾方面挑戰(zhàn)：

(1)建設涉及面廣，工作量大。取水、輸水、凈水、配水、售水以及其工藝、設施、功能、硬件和軟件的數(shù)字化、網絡化、智能化和可視化全過程。

(2)基礎資料殘缺不全，進一步完善基礎數(shù)據(jù)，歷時較長。

(3)地域分散，智慧水務需要建立在絡化的基礎之上。

(4)需要最大限度保護早期投資，避免浪費。降低關聯(lián)的設計耦合度，減少重復性開發(fā)。

(5)提供異構、分布式環(huán)境下的信息整合，簡化信息資源的訪問，支持跨業(yè)務系統(tǒng)條塊的業(yè)務流程。

所以，智慧水務建設面臨著“天光云影共徘徊”的局面，如何在錯綜復雜中，條分縷析，建設好智慧水務平臺，需要樹立正確的指導思想。在四個層次(物聯(lián)感知層、網絡通信層、數(shù)據(jù)及服務支撐層、智慧應用層)，以及三個支撐體系(標準規(guī)范體系、安全運營體系、建設管理體系)上做好統(tǒng)一規(guī)劃。

三、智慧水務拐點：小荷才露尖尖角

能否借助“互聯(lián)網+”技術新趨勢，充分借助“物聯(lián)網、云計算、大數(shù)據(jù)”的力量，在“互聯(lián)網+水務“的風口騰飛?這是水務企業(yè)與供應商們必須共同深思的問題，而智慧水務是一個概念，更是一個信念，同時也僅僅才是一個開始。所謂小荷才露尖尖角，但你是那只早已立于枝頭的先知先覺的蜻蜓嗎?

理解了一個行來的痛點、難點之后，接下去關注一下拐點，水務行業(yè)的信息化建設，已經有幾十年的歷史，當智慧水務作為一個概念提出的時候，就是拐點來臨的時候。本人試圖以兩個思想等式來闡述智慧水務發(fā)展的可能性。

(一) 智慧=無限可能=跨界思維

理性的智慧是基于大數(shù)據(jù)的，而智慧水務中，大數(shù)據(jù)是一個平臺，但并不是所有的業(yè)務都需要大數(shù)據(jù)來解決。許多大數(shù)據(jù)的建立主要是在跨平臺、跨行業(yè)、跨部門之間形成的一些相關性，而智慧水務恰好創(chuàng)建了這樣一個平臺，同時這個平臺又具有這樣的邏輯思維的設計。

試舉一例：斑馬魚+運動行為解析軟件包用斑馬魚生物特征來測試水質及其毒性，已經被業(yè)內廣泛接受。筆者認為，此方法的應用，通過硬件實時觀測其生物反映，不僅解決了在線監(jiān)測數(shù)據(jù)滯后性的問題，還部分解決了水質指標模糊性的問題。目前，理化檢驗和生化檢驗，檢測指標機械化與生物體關聯(lián)性差，有著不可忽視的缺陷：(1)有害物質的殘留量在標準值以下是否就對人體絕對安全?多種化學品之間的相互作用也可能使得殘留量低于標準值的化學品對人體產生危害。(2)現(xiàn)有的檢測體系只檢測列入檢測標準的已知有害物質，無法檢測未列入檢測標準或未知的有害物質，我們無法判斷和預防毒性不明物質可能帶來的危害。

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編輯：李曉佳

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