最近2年智慧城市概念火熱,智慧水務(wù)也成為水務(wù)行業(yè)最熱門的話題之一。
概念不清,意義不明,市場無序...圍繞智慧水務(wù)的討論似乎很難有統(tǒng)一的結(jié)論。本人進(jìn)入智慧水務(wù)行業(yè)時間不長,水平不高,就智慧水務(wù)談?wù)勛约旱目捶?,歡迎各位專家大牛激烈互動。
關(guān)于“水務(wù)”
水務(wù)發(fā)展史
水是生命之源,水務(wù)發(fā)展史貫穿人類文明發(fā)展全過程,根據(jù)時下比較流行的水4.0(water 4.0)的劃分方法,水務(wù)發(fā)展史基本上可以分為4個階段:
水1.0 :始于古羅馬時代,引水渠和下水道的建設(shè)
水2.0 :始于1902年,給水加氯消毒技術(shù)在比利時的給水廠投入使用
水3.0 :始于1913年的活性污泥法的發(fā)明,以及全世界的污水處理廠建設(shè)潮
水3.1 :近代給水加氯消毒副產(chǎn)物控制、痕量污染物處理技術(shù)的研究與應(yīng)用
水4.0:水務(wù)發(fā)展新主張↓↓↓
水務(wù)一體化管理
降低城市水務(wù)系統(tǒng)集中度
公民節(jié)水
海水淡化
“水務(wù)”的具體含義
在討論水的管理時,“water”一詞翻譯成“水務(wù)”較為貼切,但在國內(nèi)時下法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中,并不存在“水務(wù)”一詞,“水務(wù)”仍然是一個相當(dāng)前衛(wèi)的詞匯,我們可以將其視為一些基礎(chǔ)行業(yè)的組合。
通常情況下,我們講的水務(wù)一般指的是城鎮(zhèn)供排水,概念再寬泛一點,可以涉及到城鎮(zhèn)供排水+水環(huán)境+海綿城市。基于水務(wù)一體化管理的主張,甚至可以涵蓋城市范圍內(nèi)的水利領(lǐng)域(但很難得到法律和標(biāo)準(zhǔn)支持)。
因為國內(nèi)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范都是分門類分專業(yè)的,不同門類、專業(yè)性質(zhì)和所需技術(shù)各不相同,水務(wù)一體化管理實際上是一種需要跨門類、跨專業(yè)的綜合管理體系。
政府監(jiān)管層面的“水務(wù)”和水司運(yùn)營層面的“水務(wù)”有差別。
國內(nèi)水務(wù)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
欲迎還拒的市場化
我國水務(wù)行業(yè)發(fā)展起步很晚且發(fā)育畸形,水利行業(yè)乃民生大計,始終由自己人主導(dǎo)。城鎮(zhèn)排水因技術(shù)資金需求較高,早早引入市場化,在競爭中沉淀了一批高水平民企,又因ppp暴雷紛紛原形畢露,轉(zhuǎn)投國企,順便收編常年虧損的供水企業(yè),組建水務(wù)公司,盤活資產(chǎn)??傮w來講,當(dāng)前水務(wù)行業(yè)基本處于區(qū)域壟斷、國企壟斷的狀態(tài),這導(dǎo)致優(yōu)秀公司的技術(shù)、管理經(jīng)驗很難擴(kuò)散。
慢條斯理的一體化
水務(wù)一體化喊了接近20年,各地機(jī)構(gòu)改革深淺不一,由于缺乏法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)支持,難度頗大。我之前有篇文章簡單討論過這個。詳見:華為,中國水務(wù)一體化的新希望(建議pc端打開,不然格式有點亂。)
我國當(dāng)下水務(wù)行業(yè)存在的問題
多龍治水,權(quán)責(zé)不清
關(guān)鍵場景:二次供水管理權(quán)責(zé)不清、污水廠進(jìn)水超標(biāo)導(dǎo)致排放超標(biāo)仍遭受處罰。
供水區(qū)域發(fā)展差別大,壟斷性強(qiáng)
不同城市水務(wù)發(fā)展水平相差甚遠(yuǎn),同一區(qū)域城鄉(xiāng)水務(wù)服務(wù)差別巨大,部分區(qū)域供水壟斷經(jīng)營,效率低、服務(wù)差。
排水系統(tǒng)性差,有廠無網(wǎng)
污水廠建設(shè)鉆頭不顧腚,項目倉促上馬,有錢建廠沒錢建網(wǎng)。
過度依賴ppp,飲鴆止渴
超前投資嚴(yán)重,部分城市利息支出過高拖累城市財政。(你一定不想知道最近幾年爆火的水環(huán)境治理投資模式epc+o的本質(zhì)。)
供水廠編制臃腫,污水廠換手率過高
供水廠超編現(xiàn)象嚴(yán)重(超到驚動黨中央),污水廠特許經(jīng)營權(quán)換手率過高,頻繁更換股東嚴(yán)重影響日常運(yùn)行。
管網(wǎng)管理能力低下
管網(wǎng)資料不全,管理不善現(xiàn)象普遍存在。
水務(wù)行業(yè)的本質(zhì)
水務(wù)行業(yè)的本質(zhì)是服務(wù)業(yè)還是制造業(yè)?
因水務(wù)一詞概念的泛化,當(dāng)下很難回答,居民繳納的水費,僅包含水的生產(chǎn)和處理部分。其他支出都以另外的形式迂回到居民頭上。
居民水費組成
水資源費(水資源費、水利工程費)
原水費(原水廠成本+利潤)
自來水費(自來水廠及管網(wǎng)的成本+利潤)
污水處理費(污水污泥處理及管網(wǎng)的成本+利潤)\
關(guān)于“智慧”
智慧水務(wù)涉及到的概念很多,智慧城市、智慧制造、新基建、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、數(shù)字政府...各種先進(jìn)技術(shù)也熱衷在水務(wù)領(lǐng)域?qū)ふ易约喊l(fā)揮的空間。
智慧水務(wù)的定義
討論智慧水務(wù)的定義是一件非常有意思的事情,因為你會發(fā)現(xiàn)不同角色講的智慧水務(wù)有顯著差別。時下流行以下幾個版本:
外賓版(來源:環(huán)in學(xué)院):
智慧水務(wù)是一種水務(wù)行業(yè)的管理工具,其范圍涵蓋了水文、水質(zhì)、水資源、供水、排水、防汛防澇等水務(wù)行業(yè)的各個方面。智慧水務(wù)為水務(wù)運(yùn)營者及終端用戶提供實時感知、業(yè)務(wù)整合、互聯(lián)互通、融合共享以及智慧決策等功能。智慧水務(wù)的最終目的是能將水務(wù)系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)緊密相連,使各個環(huán)節(jié)技術(shù)互相協(xié)作,進(jìn)而提高管理效率,增加安全性,增強(qiáng)靈活性。智慧水務(wù)的構(gòu)建分為三個階段,分別為水務(wù)信息數(shù)據(jù)化、水務(wù)分析智能化、水務(wù)決策智慧化。
水司版(來源:中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會):
智慧水務(wù)是指通過新一代的信息技術(shù)與水務(wù)業(yè)務(wù)的深度融合,充分挖掘數(shù)據(jù)價值,通過水務(wù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的控制智能化、數(shù)據(jù)資源化、管理精準(zhǔn)化、決策智慧化,保障水務(wù)設(shè)施的安全運(yùn)行,達(dá)成水務(wù)業(yè)務(wù)的更高效運(yùn)營、更科學(xué)管理和更優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
智慧城市版(來源:百度百科):
智慧水務(wù)通過數(shù)采儀、無線網(wǎng)絡(luò)、水質(zhì)水壓表等在線監(jiān)測設(shè)備實時感知城市供排水系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),并采用可視化的方式有機(jī)整合水務(wù)管理部門與供排水設(shè)施,形成“城市水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)”,并可將海量水務(wù)信息進(jìn)行及時分析與處理,并做出相應(yīng)的處理結(jié)果輔助決策建議,以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理水務(wù)系統(tǒng)的整個生產(chǎn)、管理和服務(wù)流程,從而達(dá)到“智慧”的狀態(tài)。
外賓版轉(zhuǎn)譯到到國內(nèi)可以分為智慧水利+智慧(城鎮(zhèn))水務(wù)兩部分,水司版偏運(yùn)營只涵蓋了有利潤的部分;智慧城市語境下的智慧水務(wù),偏管理,范圍基本涵蓋城鎮(zhèn)供排水系統(tǒng),較水司版稍有擴(kuò)大,又似乎忽略了水利部分。
智慧水務(wù),其實是一種更良好的水務(wù)管理倡議,旨在通過所有努力與改良,為當(dāng)下及今后的居民持續(xù)提供優(yōu)質(zhì)水務(wù)服務(wù)。
智慧水務(wù)并不是什么新鮮事物,smart water少說喊了十多年了,intelligent water 、wise water也很常見,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,不同時期的“智慧水務(wù)”內(nèi)涵并不相同。各個城市根據(jù)自身發(fā)展階段,對智慧水務(wù)的需求也不盡相同,但有一點是全球通用的:
水務(wù)行業(yè)對信息化技術(shù)的接受程度相當(dāng)差。
水務(wù)行業(yè)缺乏使用信息化技術(shù)的資金和動力
水務(wù)行業(yè)是成本行業(yè),作為城市基礎(chǔ)保障設(shè)施默默運(yùn)行,建設(shè)資金本身就捉襟見肘,在城市化快速發(fā)展時,擴(kuò)建更新已存在巨大資金缺口;而信息化建設(shè)初始成本很高,水務(wù)行業(yè)基本沒有辦法進(jìn)行大規(guī)模信息化建設(shè)。
同時,水務(wù)行業(yè)缺乏市場競爭機(jī)制,且非常強(qiáng)調(diào)運(yùn)營安全,天生厭惡風(fēng)險,因循守舊的風(fēng)格傾向強(qiáng)烈,對新技術(shù)的需求較弱,在沒有被賦予追求卓越的資金支持的前提下,新技術(shù)試點居多,大規(guī)模應(yīng)用幾乎沒有。
信息化技術(shù)投資回報不成比例
信息化技術(shù)對水務(wù)行業(yè)這種成本敏感性超強(qiáng)的行業(yè)而言,建設(shè)必要性偏弱。信息化建設(shè)必須回答一個問題:
如果需要花100塊錢建設(shè)信息化工程,用以每年節(jié)省3塊錢運(yùn)營費用,為什么不直接把這筆錢存進(jìn)銀行吃4塊錢利息呢?
這就可以解釋為何新加坡(極度缺水)愿意試用所有新技術(shù),而很多發(fā)展中國家連污水處理都未引起當(dāng)局重視。
信息化技術(shù)難以解決水務(wù)行業(yè)真正的問題
信息化技術(shù)更多情況下是在管理層面輔助水務(wù)管理者,為水務(wù)行業(yè)所提供的支撐很難量化,在解決一部分問題的時候,往往又造成新的問題;在節(jié)省一部分成本的時候,往往又產(chǎn)生新的成本。綜合考慮,難以大規(guī)模推廣。
這點在城鎮(zhèn)排水?dāng)?shù)字化場景尤為明顯,因為生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣,傳感器損壞、失靈頻率較高,數(shù)據(jù)失真現(xiàn)象嚴(yán)重,城鎮(zhèn)排水信息化建設(shè)是水務(wù)信息化建設(shè)中最落后的。
信息化技術(shù)難以推廣擴(kuò)散
信息化技術(shù)在現(xiàn)代化市場化的條件下更容易擴(kuò)散,當(dāng)前形勢下,一個區(qū)域很難吸收另一個區(qū)域先進(jìn)的經(jīng)驗。
當(dāng)下智慧水務(wù)技術(shù)一覽
從建設(shè)階段的角度來看,從勘察到運(yùn)維都有智慧水務(wù)發(fā)揮的舞臺。
除卻5g、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)外,智慧水務(wù)熱門技術(shù)基本上都可以在新加坡找到影子。
國外先進(jìn)地區(qū)智慧水務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀
美國
水聯(lián)網(wǎng)(internet of water)
水聯(lián)網(wǎng)是美國水務(wù)數(shù)據(jù)共享計劃的產(chǎn)物,這個項目匯聚了全美各級的水務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù),目前處于地球領(lǐng)先地位。該項目當(dāng)前仍在進(jìn)行中,個人認(rèn)為非常值得中國參考。概述如下:
在水聯(lián)網(wǎng)上,我們相信更好的數(shù)據(jù)意味著更好的水務(wù)管理。通過緊密的合作和參與,我們幫助合作伙伴實現(xiàn)水務(wù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)代化,以制定更有效的水務(wù)管理決策。我們正在構(gòu)建現(xiàn)代化的水務(wù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施來支持水務(wù)數(shù)據(jù)管理,具體措施為面向數(shù)據(jù)用戶和決策者提供改進(jìn)水務(wù)數(shù)據(jù)的可發(fā)現(xiàn)性、可訪問性和可用性的工具,并在全國范圍內(nèi)推廣。
愿景
水聯(lián)網(wǎng)致力于通過共享和集成水務(wù)數(shù)據(jù)信息,打造一個國家級的公平有彈性的水務(wù)管理和監(jiān)督平臺。
使命
在美國推進(jìn)公共水務(wù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變,以改善水務(wù)信息的共享和整合。
[水聯(lián)網(wǎng)官方網(wǎng)站](https://internetofwater.org/our-vision/)
水聯(lián)網(wǎng)也有一本薄薄的白皮書,但是翻多了人好疲懶得翻了,大意就是講水務(wù)數(shù)據(jù)的價值balabala,自己去官網(wǎng)看或者等啥時候我整理出來吧...
歐洲
f4w(fiware 4 water)
f4w是歐盟數(shù)字化轉(zhuǎn)型重要項目fiware的分支項目,旨在建立一個共同的開發(fā)平臺,解決水務(wù)行業(yè)數(shù)字化程度偏低且過于分散的問題(這個平臺我認(rèn)為也非常值得國內(nèi)借鑒,美好的東西總是相似的)。概述如下:
fiware是一個智能解決方案平臺,是ec(2011-16年)投資的ppp旗艦項目,用來支持中小型企業(yè)和開發(fā)商創(chuàng)建下一代互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),這是智慧城市計劃進(jìn)行跨域數(shù)據(jù)交換的主要生態(tài)系統(tǒng)/合作和ngi倡議。迄今為止,由于水務(wù)行業(yè)過于分散,受許可平臺的限制以及在互通性,標(biāo)準(zhǔn)化,跨域合作和數(shù)據(jù)交換方面落后于其他行業(yè)(例如通信),因此使用fiware開發(fā)特定的水務(wù) 相關(guān)的應(yīng)用程序方面幾乎沒有取得進(jìn)展 。
fiware4water旨在通過向水務(wù)行業(yè)終端用戶和解決方案提供商展示其功能以及其可互通和標(biāo)準(zhǔn)化接口的潛力,從而將水務(wù)行業(yè)與fiware連接起來。
[f4w官方網(wǎng)站](/programs/digital-water/)
關(guān)于iwa數(shù)字水務(wù)計劃的一系列白皮書,我之前做過翻譯整理,感興趣的朋友可以翻閱本公眾號(沒發(fā)出來的部分在我的硬盤里,擔(dān)心iwa告我侵權(quán))。
總結(jié)
發(fā)達(dá)國家城市建設(shè)歷史悠久,發(fā)展規(guī)律,信息化建設(shè)也頗具成效,美國近年來發(fā)起的水聯(lián)網(wǎng)項目,重點強(qiáng)調(diào)水務(wù)數(shù)據(jù)的集成與共享,并制定了路線圖分地區(qū)逐步推進(jìn);歐洲在新一輪智慧城市建設(shè)中發(fā)力,推出了相當(dāng)宏觀的數(shù)字計劃,f4w作為其分支也予以重點支持,可謂是全球最大手筆;新加坡作為全球缺水典范,在智慧水務(wù)建設(shè)方面更是使出渾身解數(shù),凡是世間存在的技術(shù),幾乎都能在新加坡的實驗室看到痕跡...
國內(nèi)智慧水務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀
概括一點,國內(nèi)智慧水務(wù)的發(fā)展基本上全部沉淀在了水利領(lǐng)域,污水處理發(fā)展幾乎全集中在最近20年,生產(chǎn)條件復(fù)雜,環(huán)境惡劣,智慧化還在摸索階段。
國內(nèi)有人給出的智慧水務(wù)三階段(僅為參考),在不同地區(qū)、不同行業(yè),當(dāng)前水平均不相同。
↑↑↑僅供參考
在行業(yè)管理層面,城鎮(zhèn)供排水做過多次嘗試,智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、指南,后來都不了了之,當(dāng)下現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范匯總?cè)缦拢?/span>
相信這個圖已經(jīng)很能說明問題,污水處理市場化程度高,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范最低卻缺乏監(jiān)管,亂項叢生;自己人主導(dǎo)的水利信息化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范齊備,但基于種種自有國情...
關(guān)于智慧水務(wù)的建設(shè)
在國內(nèi)當(dāng)下,如何建設(shè)智慧水務(wù),眾說紛紜,今年已有多次“盛會”,各路專家學(xué)者伙同各大廠商,紛紛出謀劃策,在水務(wù)行業(yè)面前展現(xiàn)“智慧”。然而多是先射箭后畫靶,拿著方案找場景。如何建設(shè)真正實用的智慧水務(wù),或許是每位水務(wù)管理者都在暗中思索的難題。
智慧水務(wù)建設(shè)重在頂層規(guī)劃
拋開若干成見,水務(wù)是城市內(nèi)務(wù),智慧水務(wù)建設(shè),是以城市為單位,做契合本城水務(wù)行業(yè)的數(shù)字化方案。
然而不同城市稟賦不同,水務(wù)現(xiàn)狀不同,資金承受能力不同,基本沒有可比性,在技術(shù)快速迭代的當(dāng)下,長遠(yuǎn)規(guī)劃無實際意義,利用成熟手段解決主要問題,是智慧水務(wù)建設(shè)的基底。
陽泉市水務(wù)行業(yè)最痛苦的是什么?是供水需要提升累積600m+;深汕合作區(qū)水務(wù)行業(yè)最痛苦的是什么?是壓根沒有水;東北西北水務(wù)行業(yè)最痛苦的是什么,是財政破產(chǎn)真的很慘;淄搏水務(wù)行業(yè)最痛苦的是什么,是騰訊居然不肯第一時間撤稿還上了熱搜...如果對自身缺乏了解,各種廠商一擁而上,必然將本市水務(wù)智慧化做得濃妝艷抹...
智慧水務(wù)建設(shè)是拼圖游戲
城市水務(wù)的主管部門往往是市水利(務(wù))局,其上級部門是水利廳,而供水排水具體運(yùn)營單位往往是本市若干供排水公司。城市必須要面臨的情況就是本市智慧水務(wù)建設(shè)如何同時對接本市的“智慧城市”與上級的“智慧水利”以及下級的“智慧水廠”,典型如省水利管理平臺的下垂,本市城市cim模型中給排水管網(wǎng)、河流水道的信息嵌入,各供排水公司的法定公開運(yùn)營信息匯聚等。
如何將各方數(shù)據(jù)匯聚融合在一起,是智慧水務(wù)的重點所在。
智慧水務(wù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)先行
當(dāng)前智慧水務(wù)建設(shè)缺乏標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指引,盲目擴(kuò)大水利信息化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指導(dǎo)智慧水務(wù)建設(shè),結(jié)果不會美麗。
當(dāng)下我國城鎮(zhèn)供排水協(xié)會在起草智慧水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè),但其涉及范圍及主要服務(wù)對象基本為供排水公司,偏重運(yùn)營,未能涵蓋整個城市水務(wù)智慧化建設(shè),僅是拼圖中的一部分。
智慧水務(wù)建設(shè)關(guān)注數(shù)據(jù)是核心
入行時間不太長,聽老前輩講過一句話覺得非常有道理:
信息化建設(shè),三分建設(shè),七分運(yùn)營,十二分?jǐn)?shù)據(jù)。
水務(wù)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈比較長,各段信息化基礎(chǔ)差別很大,但涉水?dāng)?shù)據(jù)是從源頭到龍頭再回到龍頭的。需要依靠遍布河流管網(wǎng)的傳感器回傳數(shù)據(jù),在同一數(shù)據(jù)庫中展現(xiàn),并加以分析。
如此一來,傳感器可靠程度、數(shù)據(jù)格式、信息安全,都是需要著重考慮的重中之重。