智慧水务信息化建设探讨

吴迪

（广东北控环保装备有限公司，广东 广州 510000）

1 智慧水务与信息化的探讨

1.1 智慧水务与信息化的现状

环保领域智慧水务与信息化建设工作起步在21世纪初，主要通过引进外国先进的通信、监控、计算机技术实现智慧水务与信息化建设。伴随信息技术和智慧水务的不断进步，信息化、智慧化在各行各业都得到了普遍推广，方便了百姓的工作与生活。

如今，科学技术的发展带动了应用科学的发展。3D建模、遥感、雷达、摄影技术、AI 计算、云计算服务的发展带动了水务智能化和信息化的发展，同时智慧水务也得到了极大促进作用。但是，我国智慧水务建设和信息化方面的建设和国际先进水平进行比较，仍旧存在很大的差距。不管是观念和技术，还是受到传统思想和施工难度影响[1]。当前，水务智能和信息化建设在给排水工作中体现出越来越高的价值，水务环保工作者应强化思想认识，转换工作思路，以更好的技术，促进城市智慧水务和信息化的发展。

1.2 智慧水务与信息化的支撑体系

以物联网、大数据、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术正在快速发展，为智慧水务和信息化发展提供了有力的技术支撑：①地理信息系统的快速发展，实现了数字化、信息化、智能化管理，为智慧水务和信息化提供了基础保障。②5G 技术的发展，形成信息化、智能化、远程控制，推动社会进入互联互通时代，奠定了智慧水务和信息化的通信基础。③人工智能技术的不断迭代和发展，促进了智慧水务的更新换代。现代技术的不断发展和创新，为智慧水务与信息化建设提供了基础技术支持[2]。现代智慧水务整体架构如图1所示。

图1 整体架构

1.3 建设智慧水务的必要性

加强智慧水务信息化建设工作有助于我国水务设施制度的改革，不断更新思想不断发现制度当中存在的问题，同时在水务信息化管理当中可以更加直观地观察水务工程的建设情况、水务设施的运行情况，做出大数据分析，水务管理要重视各类信息的采集、分析、归档及建立数据模型，打破信息孤岛，为智慧无人化提供基础。同时要完善基层水务管理体系的具体化实施，在各方面的数据上做到保证、保障信息的准确性，可以进行相关的分类统计，人们能够更加直观地了解水务状况[3]。

2 智慧水务和信息化存在的问题

2.1 数据不完善问题

如果数据精确度不够、不及时，那么系统的应用将受到限制，包括数据分析和根据数据分析后的决策。目前，智能化和信息化建设的大部分技术水平都处于初级阶段。虽然有地理信息系统和模型等信息化的工具，但部分地区的信息化程度还不健全，也还在为达到地理信息系统精确度的标准而不断努力。处于这个阶段的地方部门要实现智慧水务的目标，至少要完善地理信息系统和基础的数据，才可以建立准确的模型，实现跨越式发展。若没有把数据完善和精准化，则是实现智能水系统是不太可能的。

2.2 “数据孤岛”现象严重

国家和许多相关行业的管理部门在智能水务领域颁布了一些相关标准，但在数据采集设施、硬件接口、通信协议等方面还没有对统一标准作出规定，数据的开放性低，兼容性较差。不能与当地区域的数据进行深入的交流互换。不同的硬件和软件的供应商有一定技术障碍，软件之间不兼容等问题的存在，使区域间的智慧水务系统不能相互连接。因此，“孤岛问题”是实现智慧水务的关键问题，信息的互通受到限制，对更高层次的智慧应用造成一定阻碍[4]。因此要实现智慧水务系统，首先就是依靠数据管理软件对各地方各部门的数据进行统一、分类和分层管理；其次要研究有关算法的使用，依照对数据分析研究和精准有效的算法来进行各类生产，为水情提供行之有效的意见。

2.3 数据挖掘深度不足、智能化决策薄弱

国外信息化发展的应用不仅扩展到水系统本身，还扩展到用户水量预测、分析等方面。例如，国外的研究内容涉及水系统技术，还涉及用户用水量数据分析、不同类型的用水实时数据分析，使水费发票信息的准确性和灵活性得到提高，并根据数据分析获取了消费趋势。建立具有可塑性概念的水系统，通过评估系统可能存在的风险，提出恢复的建议。还可从国外的研究结果中学习防洪预测，对防洪数据进行大规模的深入分析。国外信息化的应用早于中国，特别是数据的深入挖掘和分析。一些水务公司在早期信息化建设中注重生产数据分析的应用，水模型的建立发展也早于中国。这种数据集成、智能平台建设和智能算法的应用会使管理模式得到改变，智能化的高效自动管理模式将会替代经验化管理模式。

2.4 缺乏信息化智能化资金

充足的资金是智慧水务信息化、智能化配置工作所需要的根本保障。然而区域经济的发展存在较大差距，一些区域的智慧水务信息化智能化配置简陋，资金得不到及时的供给，影响水务智能化信息化的发展进程，严重阻碍水务相关设施基础的建设，是水务智能化与信息化配置过程中受到严重的制约。其实信息化、智能化的投入将会带来管理成本、人力成本的降低，长远来看带来的收益将远大于投入成本。

2.5 水务企业相关人才短缺

专业人才匮乏是多年来一直困扰水务信息化发展的难题之一。水务信息体系建设涉及专业学科较多，知识系统庞杂，更缺少水务行业和信息化复合型专业人才，直接制约了水务信息化的建设应用与发展。

3 加强智慧水务信息化建设规划的策略

3.1 做好顶层设计，建立完善的信息化管理平台

要加大对于水务各领域信息化的建设工作，实现互联网平台的动态监控，同时建立水司和水务部门之间的交流沟通平台，保障城市供、排水系统的正常运转。企业要不断更新相应的信息化设备，保障实际工作能够跟上时代的发展，对于有关人员要进行相应的培训，组织开展员工的专业技能培训工作，保障每一位员工都能够利用信息手段对数据进行处理，反馈到管理人员手中提高办事效率。同时信息化建设工作能够帮助整个城市水流量的系统化分析，对城市管网进行实时监测，在管网出现问题时能够快速进行维修。信息化建设工作也能对污水厂进出水水质、河道断面水质进行实施监控，在出现问题时能够快速响应，溯源追查。除此之外，智慧水务平台还可以覆盖到更多的领域，如海绵城市、污水处理、供水、排水、管网、河道流域、二供、生态监测、固废、村镇等等，建立一个完善的信息化管理平台，如图2 所示。

图2 智慧水务总体规划

3.2 推动管理的数据化和信息化

伴随着互联网技术和科学水平的不断发展，信息技术也广泛应用于数据处理中，要求相关档案管理部门充分利用网络手段构建网络信息管理模式，帮助人们更方便、更高效地处理业务，在家使用手机工作。在人事管理方面，需要定期进行员工培训，要求员工掌握一定的专业技能，以便更好地致力于为人民服务。

3.3 提高基础建设的投入，匹配智慧化平台需求

为了强化智慧水务业务基础建设，保证各类系统管控制度和方案获得积极的践行，政府相关单位还需要逐渐加强对于智慧水务业务基础建设的扶持力度，而且为其提供相关政策制度，还应当建立起资金管理制度和相应管控方案，保证扶持资金可以获得专款专用。基础建设主要包含以下5 方面：①水务设施的智能化消缺改造。②前端感知设备的增加。③管网、河道、站点等各类基础数据的摸排归档。④基础硬件、网络设施的升级。⑤前端功能需求的梳理、管理模式的优化。

3.4 加强业务建设工作

水务系统信息化建设应制定相关规章制度，确保合理化办理业务，并对员工进行一定的监督。工作员工应遵守职业道德，确保水务信息化的安全。工作时应该注意不同部门之间的合理分工和合作效率。在实际的业务操作过程中，工作员工应学会变通，在工作中有灵活性，思想不太迂腐，要充分考虑人民的根本利益。

3.5 建立智慧水务业务复合人才培养机制

智慧水务业务少不了人员的参与，而人员又是项目实施过程中最大的不可控因素，因此加强相关知识、施工所需内容的培训，让工作人员能够提升工作效率，确保智慧水务业务项目的正常进行。一方面是人员进入该行业的门槛，让具有专业理论知识和丰富实践经验的人员进行管理行列，通过自身的魅力去潜移默化的向相关工作人员灌输新的理念，强化理论知识与实践相结合；另一方面加大教育的投入力度，增加考核机制，让管理者能够提升其工作观念，明白身上所肩负的担子，才能进一步的促进其主动学习，并且保持思想的前瞻性，促进其端正工作态度，意识到智慧水务业务的重要性，将运行管理的工作落实到位，提升管理过程中的效率，保障智慧水务业务能够更更多的人带去福音。

4 智慧水务信息化建设目标

智能化信息化时代的到来为城市供排水智慧水务信息化发展提供了机遇，智慧水务与信息化建设的现状，加快了智慧化和信息化的发展。供、排水管理部门需要重视顶层设计，在解决统一问题的基础上，进行信息智能化的框架设计以及管理系统的研究开发，才能实现智能化信息化的集中式服务[5]。智慧化必然促进城市供排水工作高质量发展，提高生产和管理效率。

智慧水务的逻辑架构具备三个维度。

（1）将传感器嵌入装备到水源、供水系统、排水系统中，并且能够被连接，形成一个“水务物联网”，把现如今的互联网与物联网相结合，使政府的管理机构、企业和社团与水物理系统的整合能够实现。

（2）通过联通互联网、共享数据，打破信息孤岛；运用高性能的硬件设备、畅通无阻的网络通讯来使智慧水务系统维持高效的运行。

（3）基于云计算，通过智能融合技术的应用实现对海量数据的存储、计算与分析，让所有的业务流程智能化，水务系统的解决方案为管理者所洞见和感知。

将“水务物联网”系统分拆为三部分：感知层、网络层和应用层，其中，与感知层相关的主要是智慧水表、二次供水设备、智慧水厂设备、各类仪表、数采设备、AI识别、监控摄像等；与网络层相关的主要是网络通讯建设；与应用层相关的主要是智慧水务系统建设。

智慧水务不但具有数字水务的特点，更强调人类与物理水务相互作用，是未来水务现代化发展的方向。通过智慧水务与信息化建设，能够保障给排水安全以及稳定，有效提高水务内各部门的工作效率和科学决策水平，提升水循环综合调配水平和水资源的利用效率，提高给排水工作管理和应对突发事件的能力，提高了单位管理的弹性，促进国家各项水文水资源制度的落实。

5 结语

综上所述，推动智慧水务信息化建设工作，可以提高业务办理的效率，同时对整个城市的供排水系统进行动态化、实时化管理，利用水务物联网技术实现城市水资源的高效管理，智慧水务信息化工作不仅是城市智慧化管理的重要组成部分，更是体现城市管理智能化水平的标志之一，需要多部门的相互协作，共同实现我国水务系统信息化建设目标。