WATER8848前言:智慧水務的發(fā)展是水務行業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。通過引入信息化、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等技術,可以提高水資源的利用效率和水質(zhì)安全,同時也可以推動水務行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
智慧水務的建設和發(fā)展已經(jīng)得到了行業(yè)的廣泛認可和關注。在數(shù)字中國和水務行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的背景下,智慧水務的發(fā)展已經(jīng)成為行業(yè)的共識。經(jīng)過多年的建設,智慧水務已經(jīng)取得了一定的成效,但同時也面臨著一些挑戰(zhàn)。
對于智慧水務的發(fā)展現(xiàn)狀,需要結合大量的行業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)、智慧水務工程實踐和思考進行總結和闡述。我國智慧水務的發(fā)展已經(jīng)取得了一定的成果,但同時也存在一些問題,如技術不成熟、數(shù)據(jù)安全和隱私保護等問題。
對于智慧水務的未來發(fā)展,需要充分認識到智慧水務的重要性和意義,加強技術研發(fā)和創(chuàng)新,提高技術成熟度和穩(wěn)定性,同時需要加強數(shù)據(jù)安全和隱私保護等方面的工作。智慧水務的發(fā)展需要政府、企業(yè)和社會的共同努力,共同推動智慧水務的健康發(fā)展。
綜上所述,智慧水務的發(fā)展是我國水務行業(yè)未來發(fā)展的重要方向和趨勢。雖然目前智慧水務的發(fā)展還面臨著一些挑戰(zhàn)和問題,但只要我們充分認識到智慧水務的重要性和意義,加強技術研發(fā)和創(chuàng)新,提高技術成熟度和穩(wěn)定性,同時加強數(shù)據(jù)安全和隱私保護等方面的工作,相信智慧水務一定能夠?qū)崿F(xiàn)健康、快速發(fā)展。
我國智慧水務發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
研究背景
智慧水務是指通過信息化技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)技術等手段,對水資源的監(jiān)測、調(diào)度、管理和利用進行智能化、自動化和系統(tǒng)優(yōu)化的一種水務管理模式。智慧水務的發(fā)展不僅可以提高水資源的利用效率和水質(zhì)安全,還可以為水務行業(yè)轉(zhuǎn)型升級、高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。在數(shù)字中國蓬勃發(fā)展及水務行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的趨勢下,智慧水務建設和發(fā)展成為行業(yè)的共識,經(jīng)過多年的建設,智慧水務取得了一定成效,同時也面臨著挑戰(zhàn)。為促進智慧水務的健康發(fā)展,本文結合大量行業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)、智慧水務工程實踐以及思考,對我國智慧水務的發(fā)展現(xiàn)狀進行了總結闡述,并對未來發(fā)展提出展望。
摘要
在數(shù)字和數(shù)據(jù)經(jīng)濟時代,智慧水務成為行業(yè)共同關注的發(fā)展方向。結合行業(yè)調(diào)研和實際案例,闡述了智慧水務的發(fā)展現(xiàn)狀,深入分析了智慧水務發(fā)展的內(nèi)部和外部驅(qū)動力、科研水平和數(shù)字化產(chǎn)品,尤其是人工智能、數(shù)字孿生和智能硬件產(chǎn)品等方面取得的重要進展。最后,總結和提煉了該領域發(fā)展的問題和挑戰(zhàn),并展望了智慧水務的未來發(fā)展趨勢。
1、我國智慧水務發(fā)展的核心驅(qū)動力
對于行業(yè)和企業(yè)而言,必須要回答的命題是我們?yōu)槭裁匆l(fā)展智慧水務?我們的核心需求是什么?我國智慧水務發(fā)展的驅(qū)動力可分為內(nèi)部驅(qū)動力和外部驅(qū)動力兩種情況,兩者處于協(xié)同驅(qū)動的狀態(tài)。
1)內(nèi)部驅(qū)動力
內(nèi)部驅(qū)動力源于行業(yè)和企業(yè)的自我要求,比如對高品質(zhì)/優(yōu)質(zhì)飲用水的追求、對環(huán)保達標的硬性要求、對城市安全的韌性要求、對低碳綠色發(fā)展的要求、對城市生命線建設的要求,以及對未來智能化服務的期望和對數(shù)字意識的逐步覺醒等。
高品質(zhì)/優(yōu)質(zhì)飲用水需求是智慧水務發(fā)展的重要內(nèi)驅(qū)力。高品質(zhì)飲用水是人民生活的重要保障和必需品。近年來,全球氣候變化和人類活動對水資源的影響不斷加劇,水資源短缺和污染問題越來越嚴重。隨著居民對于水資源稀缺性的認識不斷加深,對于水質(zhì)和供水的要求也越來越高。他們往往通過自己的經(jīng)驗和觀察對水質(zhì)和供水的問題進行判斷和評價。隨著信息技術和社交媒體的發(fā)展,人們可以通過網(wǎng)絡和社交平臺了解到水質(zhì)和供水的相關信息和問題。通過數(shù)字化技術可以實現(xiàn)對水質(zhì)和水量的實時監(jiān)測和管理,及時發(fā)現(xiàn)異常情況,實現(xiàn)快速響應和調(diào)整,保證供水的質(zhì)量和可靠性。數(shù)字化水務系統(tǒng)易于實現(xiàn)對用戶用水的智能監(jiān)測和計量,實現(xiàn)精確的計費和用水管控,減少浪費和濫用。
智慧水務是環(huán)保達標的重要手段。環(huán)境污染和破壞對人體健康及生命安全造成嚴重威脅。通過數(shù)字化技術和管理手段,實現(xiàn)對污水的全面監(jiān)測和控制,可以極大地提高污水處理的效率和性能,達到環(huán)保標準,從而實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用和環(huán)境保護的目標。
智慧水務是城市安全的重大需求。智慧水務可以提高城市防洪排澇的能力,提高供水和排水系統(tǒng)的安全性。智慧水務逐步發(fā)展對提高城市水資源的利用效率和管理效率起著重要的作用,并推進城市節(jié)水和環(huán)保工作,對城市安全起著至關重要的作用。
智慧水務是低碳綠色發(fā)展的重要推動力。智慧水務可以提高城市水資源的利用效率,實現(xiàn)節(jié)能減排,推動水環(huán)境保護和生態(tài)修復,提高城市的智慧化水平和可持續(xù)發(fā)展能力。而隨著對低碳綠色的要求越來越高,對智慧水務也提出了更高要求。
目前,越來越多的水務企業(yè)開始逐步完善信息化建設。信息化建設是智慧水務內(nèi)驅(qū)力的重要表現(xiàn),可以提高水務企業(yè)的智能化水平、安全性和管理效率,從而推動智慧水務的循序發(fā)展。數(shù)字化意識覺醒是智慧水務發(fā)展的另一個重要標志。數(shù)字化(包括數(shù)據(jù)化)是現(xiàn)代智慧型企業(yè)的標準特征。隨著數(shù)字化意識的覺醒,人們逐漸認識到智慧水務的重要性和潛在價值,積極探索智慧水務的新技術、新業(yè)務和新模式。數(shù)字化意識的提升可以促進智慧水務在數(shù)據(jù)監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、智能化調(diào)度、可持續(xù)發(fā)展等方面的創(chuàng)新,促使水務企業(yè)的運行從傳統(tǒng)的手工管理向數(shù)字化管理轉(zhuǎn)變,提高智慧水務的運營水平和效率。此外數(shù)字化意識覺醒還可以加速智慧水務和其他行業(yè)的融合發(fā)展。
2)外部驅(qū)動力
(1)政策驅(qū)動。
政策驅(qū)動來源于數(shù)字中國和數(shù)字經(jīng)濟建設,已成為我國的核心戰(zhàn)略,未來將共同推動水務行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和實現(xiàn)智慧水務的高質(zhì)量發(fā)展。近幾年,國家陸續(xù)頒布了《數(shù)字中國建設整體布局規(guī)劃》、《關于構建數(shù)據(jù)基礎制度更好發(fā)揮數(shù)據(jù)要素作用意見》、組建國家數(shù)據(jù)局等一系列政策,智慧水務是一個非常關鍵的組成部分。2023年,中共中央、國務院印發(fā)了《數(shù)字中國建設整體布局規(guī)劃》,提出數(shù)字中國建設的“2522”整體框架,即夯實“兩大基礎”,推進數(shù)字技術與“五位一體”深度融合,強化“兩大能力”,優(yōu)化數(shù)字化發(fā)展國內(nèi)國際“兩個環(huán)境”。2023年5月25號,中共中央、國務院印發(fā)《國家水網(wǎng)建設規(guī)劃綱要》,目標到2025年,建設一批國家水網(wǎng)骨干工程,國家骨干網(wǎng)建設加快推進,水網(wǎng)工程智能化水平得到提升。到2035年,基本形成國家水網(wǎng)總體格局,國家水網(wǎng)主骨架和大動脈逐步建成,省市縣水網(wǎng)基本完善,構建與基本實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化相適應的國家水安全保障體系。規(guī)劃綱要中提到“加快智慧發(fā)展”的3個重點:1)加強水網(wǎng)數(shù)字化建設,深化國家水網(wǎng)工程和新型基礎設施建設融合,推動水網(wǎng)工程數(shù)字化智能化建設;2)提升水網(wǎng)調(diào)度管理智能水平,加快推進國家水網(wǎng)調(diào)度中心、大數(shù)據(jù)中心及流域分中心建設,構建國家水網(wǎng)調(diào)度指揮體系;3)完善水網(wǎng)監(jiān)測體系,推動新一代通信技術、高分遙感衛(wèi)星、人工智能等新技術新手段應用,提高監(jiān)測設備自動化、智能化水平,打造全覆蓋、高精度、多維度、保安全的水網(wǎng)監(jiān)測體系。
(2)技術驅(qū)動。
技術驅(qū)動來源于數(shù)據(jù)成為繼土地、資本、技術、勞動力之后的第5大生產(chǎn)要素。大數(shù)據(jù)、5G/工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能設備和數(shù)字孿生等技術的逐漸成熟,尤其是生成式AI在2023 年的突破式進展,已經(jīng)將智慧水務的發(fā)展推入快車道。2022年,國家啟動大尺度空間統(tǒng)籌調(diào)度核心資源的超級工程——東數(shù)西算,將東部的數(shù)據(jù)需求和西部的算力綜合調(diào)度,是實現(xiàn)資源跨區(qū)域調(diào)配重大戰(zhàn)略工程。上述多項技術作為數(shù)據(jù)的主要生產(chǎn)工具和使用者,快速推動智慧水務的發(fā)展。
(3)經(jīng)濟驅(qū)動。
經(jīng)濟驅(qū)動來源于當下是數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟融合的新經(jīng)濟時代。正處在快速發(fā)展階段的水務行業(yè)也面臨著許多問題,例如供水管網(wǎng)的迅速擴張導致水務部門和企業(yè)管理壓力增加,急需建立支撐性的智慧管控平臺;高漏損率使企業(yè)對智慧管網(wǎng)需求的進一步擴大,需要通過大量的智能監(jiān)測設備作為技術輔助加強設施和管網(wǎng)的維護與管理;污水排放量持續(xù)增長,帶動了污水處理需求的同步上升,并增加了管控的智能化和智慧化需求。智慧水務可以實現(xiàn)水務行業(yè)管理的智能化、高效、透明和可持續(xù),提高用水效率、降低管理成本、保障水質(zhì)安全。
(4)需求驅(qū)動。
需求驅(qū)動來源于城市水安全、水生態(tài)、水環(huán)境、水服務難以滿足人民群眾對美好生活的向往。2023年3月22日,聯(lián)合國重啟水事會議,目的是尋求突破性解決方案應對全球水危機,加快普及安全用水和衛(wèi)生設施。會議通過了具有里程碑意義的《水行動議程》,包含700多項承諾,旨在保護“人類最寶貴的全球共同利益”。
2、我國智慧水務行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1)總體狀況
在2017—2020年,在中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會的帶領下,珠海卓邦科技有限公司對全國1000多家代表性水務企業(yè)開展了智慧水務建設調(diào)研。其中,95%以上的水務企業(yè)正在密切關注智慧水務的行業(yè)動態(tài),越來越多的數(shù)字化領先水務企業(yè)都在啟動頂層設計工作;80%以上的水務企業(yè)認同智慧水務在提升效率、管理增效、提升企業(yè)形象、保障安全等方面的價值;77.4%的水務企業(yè)發(fā)展智慧水務的動力來源于公司內(nèi)部的發(fā)展戰(zhàn)略需求,46.8%的水務企業(yè)則來自于外部環(huán)境的推動;60%以上的企業(yè)表示高管對于智慧水務支持力度極大,包括組織、資金、政策、人員支持等方面;在智慧水務發(fā)展的過程中,65%的水務企業(yè)關注基礎設施的建設,52%的水務企業(yè)關注信息系統(tǒng)覆蓋范圍的拓展,56%的水務企業(yè)關注集成整合,60%以上的水務企業(yè)關注數(shù)據(jù)資源的挖掘利用 。
隨著越來越多的水務企業(yè)重視智慧水務,企業(yè)的數(shù)字化管理部門發(fā)展也在發(fā)生巨大變化。據(jù)中國水協(xié)牽頭編制的《城鎮(zhèn)水務行業(yè)智慧水務調(diào)研分析報告(2020年)》數(shù)據(jù)顯示,50%的受調(diào)研水務企業(yè)已成立獨立的數(shù)字化管理部門,且部分企業(yè)成立了智慧水務領導小組。水務企業(yè)的發(fā)展離不開行業(yè)的進步,該報告基于大量調(diào)研數(shù)據(jù),指出我國智慧水務在標準化建設、人才儲備、技術支撐和科研成果等方面都取得了較快的進步。
在標準制定方面,現(xiàn)行地方標準主要集中在直轄市和東部地區(qū),區(qū)域發(fā)展不平衡,F(xiàn)行團體標準涉及多家協(xié)會組織,側(cè)重方向與各協(xié)會業(yè)務范圍相關,與智慧水務業(yè)務應用相關的標準數(shù)較少。2020年9月,住建部發(fā)布《住房和城鄉(xiāng)建設部 2020 年科學技術項目計劃》,立項通過了《2020-K040-智慧水務標準體系建設研究》課題,由中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會承擔,北控水務集團、珠海卓邦科技有限公司、福建水投集團、福州水務集團等單位合作參與。2023年6月1日,住房和城鄉(xiāng)建設部印發(fā)《2023年工程建設規(guī)范標準編制及相關工作計劃》,內(nèi)容涵蓋工程建設強制性國家規(guī)范、工程建設標準(國家標準、行業(yè)標準、產(chǎn)品標準)、標準翻譯、國際標準和專項工作,合計178項。該標準將緊密結合水務行業(yè)的業(yè)務特點,構建水務信息系統(tǒng)的安全架構,同時給出架構中各元素的具體安全技術要求。適用于城鄉(xiāng)水務行業(yè)信息系統(tǒng)的安全建設、規(guī)劃、驗收等。在企業(yè)標準方面,重慶水務集團于2018年6月率先在行業(yè)內(nèi)啟動智慧水務標準體系建設工作,是行業(yè)內(nèi)首先全面和成體系推動智慧水務標準建設的水務企業(yè)。近些年積極推動智慧水務企業(yè)標準建設的水務企業(yè)還有:北控水務集團、深圳水務集團、杭州水務集團、青島水務集團、常州排水公司等。
在人才儲備方面,2023年6月9日,武漢大學智慧水利系正式揭牌成立,是融合云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、電子信息、工程管理等專業(yè)發(fā)展而成立的新工科專業(yè)。智慧水務專業(yè)于2022年列入普通高等學校本科專業(yè)目錄的新專業(yè)名單,包括河海大學、三峽大學、華北水利水電大學等十余所高校開設了智慧水務和智慧水利專業(yè)。高校在智慧水務人才培養(yǎng)的重視和加強,對于推動智慧水務行業(yè)發(fā)展具有重要積極意義。
在技術支撐方面,2023年4月14日,由中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會組織,中國市政工程中南設計研究總院有限公司主編,32家單位聯(lián)合編制的《城鎮(zhèn)智慧水務技術指南》重磅發(fā)布。該指南明確了城鎮(zhèn)智慧水務的總體架構、保障體系以及數(shù)字化建設、智能控制和智慧決策的技術要求,系統(tǒng)化地說明了城鎮(zhèn)供水、城鎮(zhèn)水環(huán)境、排水(雨水)防澇等領域的智慧應用,填補了我國城鎮(zhèn)智慧水務建設與應用的空白。為各地行業(yè)主管部門及城鎮(zhèn)水務企事業(yè)單位推進智慧水務建設提供強有力的指導。
2)我國智慧水務的發(fā)展歷程
縱觀智慧水務的發(fā)展歷程,大體經(jīng)歷3個階段,目前正處于由自動化、信息化向智慧化邁進的過程。第1階段(1990—1999年),注重水系統(tǒng)信息化,以自動化控制為核心,著眼于工藝優(yōu)化及生產(chǎn)效率提升,自動化信息采集等技術得到快速發(fā)展;第2階段(2000—2009年),注重完善信息化數(shù)據(jù)建設,以企業(yè)信息化為核心,通信網(wǎng)絡得到迅速發(fā)展,水務基礎信息逐步實現(xiàn)聯(lián)通。第3階段(2010年—),集成應用,建立智慧水務系統(tǒng)平臺成為重點,物聯(lián)網(wǎng)和智能傳感技術快速滲透,大數(shù)據(jù)、AI和區(qū)塊鏈得到了綜合應用,水務管理智慧化水平顯著提升。據(jù)預測,從目前到2035年,將是智慧水務全面推進的階段,有望實現(xiàn)業(yè)務全面智慧化自主運行,基本排除人為干擾,形成完善的智慧水務業(yè)務系統(tǒng)。智慧水務建設從自動化、信息化向智慧化的發(fā)展過程離不開國家信息系統(tǒng)建設。其中,供水企業(yè)信息系統(tǒng)側(cè)重客戶服務管理,比如收費系統(tǒng)、微信公眾號和報裝管理系統(tǒng)建設等;排水企業(yè)信息系統(tǒng)側(cè)重運行控制管理,更關注水質(zhì)在線監(jiān)測預警系統(tǒng)和中控系統(tǒng)的建設等。
3)我國水務企業(yè)智慧化建設目標和資金投入分布
基于對水務行業(yè)企業(yè)及用戶的調(diào)研,我國水務企業(yè)智慧化建設排名前3的期望目標是水廠調(diào)控無人化、管網(wǎng)調(diào)度科學合理、工藝控制高效,詳見圖4。未來發(fā)展方向是加強智慧水務頂層設計、提高運營管理能力、大數(shù)據(jù)中心建設。我國政府采購智慧水務項目地域性特點較為突出,主要分布在東南部和華中地區(qū)。水務企業(yè)資金投入方面,未來5年總體上將呈現(xiàn)2個極端的趨勢。區(qū)域上,華東地區(qū)資金投入較為平均,華中區(qū)域和華北區(qū)域的資金投入呈現(xiàn)兩個極端的趨勢。規(guī)模上,50萬t以下企業(yè)資金投入呈兩個極端的趨勢; 50萬t以上企業(yè)資金投入較平均。在招標投標方面,東南和華中地區(qū)處于引領狀態(tài),對未來五年水務企業(yè)的資金投入預測,整體上還是有不平衡性。
4)水務企業(yè)數(shù)字化管理部門發(fā)展狀況
目前,從水務企業(yè)數(shù)字化管理部門來看,在如何提高運營管理的能力和增強大數(shù)據(jù)中心的建設方面已經(jīng)基本達成了共識,據(jù)目前調(diào)研的水務企業(yè),已有一半以上成立了這種獨立的數(shù)字化管理部門。領導高度重視和業(yè)務部門深度參與,是智慧水務建設和應用成效好的水務企業(yè)的共同特征,這在水務企業(yè)數(shù)字化管理部門是非常重要的一點。
5)我國智慧水務科研水平和數(shù)字化產(chǎn)品
相較于歐美的數(shù)字水務注重理論和基礎方法創(chuàng)新,我國智慧水務科研注重技術應用和解決實際水務問題,例如水質(zhì)監(jiān)測和污染控制,主要以政府機構、科研院所、大學和企業(yè)等多方合作的方式?蒲谐晒矫,如圖6所示,圍繞“智慧+水務”作為關鍵詞的國家級課題共計95個,其中與城市相關的主題資助率較高。但資助領域交叉性強,與水務直接相關性小,水務科研人員參與度有待提高。華北院自主研發(fā)的一體機大腦Simuwater,是國內(nèi)首款集機理模型、概化模型及人工智能于一體的混合模型,實現(xiàn)了無縫耦合流域城市排水系統(tǒng)仿真,打破了排水系統(tǒng)仿真受限于國外的瓶頸。而哈爾濱工業(yè)大學主導開發(fā)的基于AI的碳排核算模型(馬頭崗污水廠項目),結合機理模型與數(shù)據(jù)驅(qū)動算法,建立了生物處理過程“碳代謝”模型,發(fā)展了水處理碳排放實時計量方法,實現(xiàn)了碳排放的分鐘級別計量。博愛第二污水廠項目應用數(shù)字孿生賦能污水廠低碳運維,采用三維可視化建模,工藝仿真、自控仿真和三維可視化等技術構建了三維虛擬水廠,整合了設備的靜態(tài)數(shù)據(jù)和運行動態(tài)數(shù)據(jù),實時反映現(xiàn)場細節(jié),實現(xiàn)水質(zhì)預測、水量預測、生化分析、物料平衡、運行調(diào)整、設備維護、故障診斷等功能。
除了AI技術的應用,我國水務行業(yè)也涌現(xiàn)出大量數(shù)字化產(chǎn)品,如智能井蓋、智能水泵、智能閥門、智能水樁、水力控制裝備、網(wǎng)格化積水識別系統(tǒng)等。智能井蓋可以實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測、水位監(jiān)測、防溢漏控制、遠程控制等功能;智能水泵可以實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)水壓、節(jié)能環(huán)保、防護功能、智能化運行等功能;智能閥門實現(xiàn)了自動調(diào)節(jié)流量、遠程控制與監(jiān)測、安全保護、實時數(shù)據(jù)上傳云端及數(shù)據(jù)分析等功能。這些數(shù)字化產(chǎn)品是下一步如何獲得真正實時有效大數(shù)據(jù)的重要前提,也是如何把數(shù)據(jù)能夠真正納入到數(shù)據(jù)資產(chǎn)體系框架內(nèi)的一個重要基礎條件。運用這些數(shù)字化產(chǎn)品,可以迅速響應國家的重大需求和新的挑戰(zhàn)。
3、智慧水務發(fā)展趨勢
1)問題分析
目前,我國發(fā)展智慧水務尚存在3個難點問題:(1)數(shù)字化技術與業(yè)務難以融合。水務公司有很多業(yè)務專家對業(yè)務研究很深,但是對數(shù)字化技術缺乏了解,而IT專家則對業(yè)務和場景的理解不夠深刻,因此出現(xiàn)數(shù)字化技術和業(yè)務融合度不夠的情況,技術對業(yè)務的支撐不充分,智能設備設施、工業(yè)軟件需要突破水處理工藝的多個技術特點。(2)智慧水務效益難以衡量。數(shù)字化項目目標在于優(yōu)化商業(yè)模式、提升業(yè)務能力和轉(zhuǎn)變運營方式,難以用標準量化。同時,智慧水務建設自身很難獨立產(chǎn)生經(jīng)濟效益。(3)難以形成有效的產(chǎn)業(yè)協(xié)同。因為整個智慧水務鏈條特別長,需要核心技術滿足水務企業(yè)對智慧水務的發(fā)展需求,但這其中包括比較多的技術困難和應用瓶頸,因此難以形成有效產(chǎn)業(yè)協(xié)同。
為此,亟需在以下3方面盡快產(chǎn)生突破:(1)亟需提升認知,推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要理念革新和企業(yè)數(shù)字化認同感,部分企業(yè)數(shù)字化認知停留在生產(chǎn)過程信息化控制上,而決策者應對數(shù)字化有更深刻的理解。(2)亟需統(tǒng)籌建設,智慧水務建設發(fā)展也亟需行業(yè)認可的智慧水務標準。一些大型水務集團業(yè)務眾多、子公司眾多,大多情況是各自為戰(zhàn),缺少統(tǒng)籌,也缺乏標準。(3)亟需專門人才,這是一個突出的行業(yè)痛點。因為智慧水務是相對特別的跨專業(yè)融合領域,企業(yè)亟需足夠的信息科技專業(yè)人士賦能智慧水務的建設。而人才培養(yǎng)和企業(yè)的需求存在一定的脫節(jié),高校缺乏智慧水務相關課程的設置,無法為行業(yè)輸出合適的人才。
2)發(fā)展趨勢
AI大模型的技術發(fā)展已受到越來越大的關注,應當積極探索AI在水務領域可能產(chǎn)生的新突破,下一步會逐步把辨識性AI向生成式AI推進,其中包括防洪排澇、水資源估算和預測、水質(zhì)異常監(jiān)測、水文過程模擬、水資源分配優(yōu)化、水力發(fā)電和能源管理、水質(zhì)參數(shù)的測量等方面。同樣,也包含行業(yè)的知識沉淀、行業(yè)知識圖譜,未來可能會出現(xiàn)的人工智能助理,輔助解答各種各樣專業(yè)領域問題。
總結下來,智慧水務發(fā)展呈現(xiàn)5大趨勢:
(1)思維的變革。數(shù)字化思維的變革讓水務公司精益求精,不斷地提高運營效率,安全保障的提高,繼而推動組織架構和管理模式的變革,加速智慧水務建設的速度,推動水務行業(yè)發(fā)展。
(2)數(shù)業(yè)融合,關鍵數(shù)字技術與水務業(yè)務不斷深入融合。智慧水務會越來越多的融合到智慧城市的建設,在城市的治理和發(fā)展當中給予更多的貢獻。
(3)數(shù)據(jù)引領,智慧水務已進入到以數(shù)據(jù)資產(chǎn)為核心的新時代。數(shù)據(jù)資產(chǎn)驅(qū)動著水務行業(yè)生產(chǎn)方式、治理方式的變革,也是整個行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的一個必由之路。
(4)模式創(chuàng)新。大數(shù)據(jù)、AI、大模型等技術賦能,深刻改變了水務行業(yè)的生產(chǎn)、商業(yè)模式。
(5)安全保障。水務系統(tǒng)作為城市的關鍵基礎設施,安全和可靠地運行始終是最重要的要求。因此要強化網(wǎng)絡防護體系,實現(xiàn)水務行業(yè)安全與發(fā)展并重,構筑智慧水務安全屏障。
未來,智慧水務發(fā)展有望在以下幾方面產(chǎn)生新變化:
(1)產(chǎn)生新職位。例如首席數(shù)據(jù)官、算法工程師、數(shù)字化標準管理員等。
(2)商業(yè)模式變化。大數(shù)據(jù)、AI、大模型等技術驅(qū)動生產(chǎn)方式及關系變革,進行跨界融合,誕生新商業(yè)模式。
(3)競爭格局變化。競爭格局逐漸由分散向集中過度,越來越多的水務企業(yè)成立數(shù)字科技公司,未來也有望誕生世界一流智慧水務龍頭企業(yè)。
(4)新機遇?h域智慧水務建設逐漸成為重點發(fā)展目標,大廠紛紛布局智慧水務領域?qū)崿F(xiàn)跨界融合,賦能智慧水務建設,為傳統(tǒng)水務行業(yè)發(fā)展帶來新機遇。
(5)新人才的培養(yǎng),這里需要高校、企業(yè)、咨詢公司三方合作:開辦水務大學自主培養(yǎng)懂業(yè)務的科技人才和懂科技的業(yè)務人才;高校和企業(yè)合作打造產(chǎn)教融合人才培養(yǎng)體系;企業(yè)和咨詢公司組成既懂技術又懂業(yè)務的復合型人才聯(lián)合團隊。
4、結論
我國智慧水務建設正處于快速發(fā)展期,未來的趨勢是數(shù)字化、智能化、可持續(xù)化。智慧水務技術的不斷創(chuàng)新,將為水資源的保護、利用和管理提供更多的工具和手段。同時,智慧水務的發(fā)展還需要政府、企業(yè)、學術界和社會各方的積極參與和合作,共同推動智慧水務的發(fā)展。
整體上,我國智慧水務發(fā)展是機遇與挑戰(zhàn)并存。面向未來,我們應該高度重視智慧水務的創(chuàng)新、應用和推廣,積極推動智慧水務的可持續(xù)發(fā)展,為建設數(shù)字中國、美麗中國做出更大的貢獻。