工业互联网下的数字化智慧水务
党的十九大报告明确提出“全面建成社会主义现代化强国”的宏伟目标。水务行业作为支撑社会经济和城镇化健康有序发展的重要行业，对标新时代新要求，全面进入从“粗放式发展”到“高质量发展”，从“传统模式驱动”到“创新模式驱动”的变革期。根据《城镇水务2035年行业发展规划纲要》发展目标，“到2035年，基本建成安全、便民、高效、绿色、经济、智慧的现代化城镇水务体系”。从人民群众对美好生活的向往出发，立足韧性城市保障需求和水务业务管理能力，水务行业未来将在饮用水安全保障、“厂网河湖”水环境治理、城镇排水防涝、资源节约绿色循环、水务产业数字化五大业务领域集中发力。而其中新型信息技术赋能下的水务数字化转型是支撑传统水务行业突破短板、高质量发展的必然路径与核心要务。
在此大背景下，准确剖析智慧水务发展中水务数字化转型的机遇与挑战，正确运用数字技术，使之与水务企业基础设施、生产运营和经营模式相融合，及时总结智慧水务建设路径与实践经验，是未来打造水务行业新格局下数字水务体系的重要基础和必要条件。
水务使能技术把“大数据+物联网+云平台+移动化”以及人工智能、边缘计算等前沿技术与水务应用融合一体，形成新技术+新业务。供排水处理工艺的机理模型、供排水管网水力模型、AI智能优化算法等将广泛应用于水务规划建设、运行调度、防洪排涝、设施运维等业务中，提升决策的科学性、提高管理效率，使供排水系统的运行效能最大化。
一、智能规划。结合模型预测，对工程地点选择、规模设计、参数优化、运行效果进行模拟评估，指导项目的规划与投资，为区域整体规划建设提供决策依据，为厂站建设、管网建设等的预期效果提供量化手段。
二、智慧运行。一方面，随着在线监测技术的发展和智能控制技术的成熟，供排水厂站逐渐由机械式、人工式监控向自动化、智慧化调控发展，最终实现厂站少人、无人值守，实现厂站工艺智能、安全、高效、达标运行。另一方面，精度高、实用性强的供排水管网实时在线水力模型作为调度系统的核心模块，结合预测算法、AI分析等，能够实现对管道中各种可能出现的问题进行预判，对管网调度操作进行事前模拟，为区域科学调度提供参考，保证生产顺利开展。
三、治污排涝。利用排水管网模型、雨量预测等技术，在降雨发生前对排水管网可能的内涝点、污水冒溢点进行模拟评估，并针对高风险点，自动发送预警信息，事前排查管道淤积等问题，执行调度操作降低管网液位，定点配置足够的人员、物资，降低污水冒溢风险，实现水污染智能化管控、防洪排涝智能化管控。
四、智能运维。借助数字孪生技术、物联网感知设备，构建涵盖供排水业务全链条的数字孪生体，将会是水务基础设施运维管理的新模式。通过水务数字孪生，将水源、水厂、泵站、管网等设施精准地映射在计算机中，再利用数据分析、模型模拟等技术，实现对设施的仿真交互、故障预测等，为基础设施的运维管理、事件处置的评估决策提供强有力的支撑。
