智慧水務系統平臺一直備受水務領域的關注，盡管其概念模糊，但卻指引著未來的發展方向。近年來，智慧水務相關產業規模不斷擴大，各種示范案例層出不窮，各界專家對其方向和研究成果進行了頻繁討論。然而，盡管討論熱度不減，行業內卻仍缺乏統一的共識基礎。本文基于最近舉辦的“智慧水務與科技創新（西湖）高峰論壇”，對智慧水務的概念內涵和基礎背景進行了梳理，旨在統一行業的基線，凝聚共識。

一、智慧水務究竟是指什么？

       在中國，智慧水務有多個前身，如水務物聯網、自動化控制、智能水務等。隨著智慧城市目標的確立，智慧水務被納入智慧城市建設指標體系，成為行業統一用語，并迅速發展。在國際討論中，智慧水務更多以“數字水務”為代表，關注水務行業的數字化、模型搭建、物理資產和數字資產的整合等議題。據國際水協會(IWA)戰略和發展總監李濤介紹：“國際上將水務智慧化分為數據、信息、知識和智慧四個階段。目前水務行業處于信息與知識階段，被稱為‘數字水務’，尚未達到智慧階段。”

       對于智慧水務概念的不同解釋、發展順序的差異、關注重點的變化，給行業帶來了分歧。行業通常談論的智慧水務是水務智慧化的最終目標，是最理想的結果。然而，我國水務行業仍處于數字化階段。我國將目光和定位放在智慧化的終極目標上，討論也多集中在此。這種超前討論可能導致行業處于“研究中了解”的狀態。

       未來新水務專家組專家、清華大學環境學院教授施漢昌表示：“我在做模型和智控方面已有25年經驗。長時間以來，我對‘智慧水務’這個名詞一直感到困惑。直到三年前，高級人工智能模型ChatGPT問世，我才有所觸動。只有當這種類似于人類思維語言的高水平人工智能應用到水務行業時，才能真正稱之為‘智慧水務’。這是一個高遠目標，道路漫長。”北控水務集團副總裁劉偉巖也表示：“智慧水務的定義會隨著時代發展不斷變化。即便有普遍認可的定義，它實際描述的是智慧水務系統平臺和傳統水務的差異，是一個永遠在發展中的概念。”

二、其他行業經驗對水務行業的應用

       在水務行業推動智能化之前，其他行業如傳感技術和智能控制已經有了相當長時間的發展歷程。有人認為，這些成果可以直接應用于水務行業，并將其視為一個小問題。然而，實際情況是，水務行業具有其獨特性，與一些應用廣泛、運行良好的行業有所不同。例如，化工行業擁有高純度和大量可檢測的產品，而水質監測涉及的體系更加復雜，可檢測的量也較低。此外，水務行業需要多維度的傳感器，包括聲音、物理、化學和生物等信息，將所有這些信息收集起來是一項復雜的任務。因此，化工行業可以在已知的體系中進行監測，而水務行業則需要在未知的體系中進行監測。

       在這種情況下，現有的傳感器市場顯然無法滿足需求。盡管許多國際品牌的儀器質量過硬，但在水務行業仍然存在許多需求得不到滿足的情況。可以說，水務領域的傳感市場存在許多需要克服的障礙，但同時也有很大的發展潛力。施漢昌指出：“我們需要快速、準確且相對廉價的技術。一方面，需要研究基于最新光學微納傳感技術的可能性。另一方面，需要結合圖像識別來擴展傳感的邊界。這需要一個強大的識別分析軟件，也是需要解決的難題。”

       由于基礎傳感能力的不足，我國水處理行業在自動化方面暴露出許多明顯的不足。浙江大學環境與資源學院教授、長三角智慧綠洲創新中心副主任朱亮表示：“數據采集仍然主要依賴人工離線采集，很少實現自動實時采集。由于水處理行業本身數據種類繁多，包括水質指標、溫室氣體、臭氣等的在線監測困難，傳感器時間分辨率低，數據噪聲干擾大，可用信息極為有限，數據質量較差。”

三、彌補跳級導致的不足的方法

       復雜多樣的數據是后續表達、分析和應用的基礎，而數據采集和質量不達標導致數據系統主要集中于采集、傳輸、查詢和顯示，而增值、優化和決策控制相對較少。系統運維和系統控制更是無從談起。數字化轉型需要廣泛部署傳感器、先進的信息和通信技術（ICT）基礎設施，以及帶有智能執行器的自動化系統控制。在全球范圍內，水務系統中這種設備的應用速度相對較慢，與電網相比，大多數水務基礎設施中的傳感器覆蓋率和數據可用性明顯較低。

       因此，在全球范圍內，水務智能化的程度仍然非常有限。依靠數學模型，也只能實現一些規模較大、控制因素相對簡單的環節，比如曝氣和回流的控制。未來新水務專家組專家、北京建筑大學教授郝曉地介紹說：“即使在荷蘭，所謂的自動化控制最多也是將數學模型與兩個傳感探頭結合起來 — 一個是溶解氧，一個是氧化還原電位，將其融入運行中，非常簡單且有效。”

       在我國，對“智慧水務”的過早關注帶來了一定程度的“跳級感”，包括行業過多關注全局規劃討論，對實際監測關注不足等問題。施漢昌解釋道：“就好比我們想要在一個地方建房子，有圖紙但缺少磚。因此，我們需要彌補自動化的不足。”未來新水務多位專家呼吁，水務行業應該回歸本質，在討論智慧水務系統平臺之前，首先關注監測，強調數字化。行業當前的緊急任務是加速建立業務數據挖掘能力，而不是專注于信息化軟件技術的開發能力。