智慧水務(wù)的設(shè)計(jì)、規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)跟它的行業(yè)特點(diǎn)及工藝特征、資金狀況、企業(yè)各層面的認(rèn)知能力、應(yīng)用能力等都是互相關(guān)聯(lián)的。

(一)智慧水務(wù)需要適應(yīng)供水行業(yè)特點(diǎn)及工藝待征：行業(yè)特點(diǎn)主要有：（1）不可間斷運(yùn)行的高安全可靠性；（2）配水管網(wǎng)覆蓋區(qū)域龐大、構(gòu)造復(fù)雜；（3）水資源不夠，原水水質(zhì)不佳甚至惡化。常規(guī)凈水處理工藝處理難度高，供水量容易受隨機(jī)因素影響；（4）管線設(shè)施的隱蔽性、管材多樣性、年久失修；（5）天然的區(qū)域性等等。工藝特征主要有：（1）用水量具備波動(dòng)性。供水量要滿足用戶實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的和隨機(jī)的消耗；并且是“7*24”模式確保有水。（2）產(chǎn)品沒有被召回的可能，必須達(dá)標(biāo)；（3）工藝具備系統(tǒng)性關(guān)聯(lián)性。各種參數(shù)相互影響，各個(gè)處理單元之間也相互影響，某一單元的問題甚至?xí)绊懙饺?；?）監(jiān)測(cè)的及時(shí)性差。有很多水質(zhì)指標(biāo)參數(shù)還不能在線監(jiān)測(cè)，需要在化驗(yàn)室檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果有時(shí)也會(huì)達(dá)數(shù)天甚至更長(zhǎng)；這點(diǎn)在污水處理過程中顯得更為重要。（5）污水處理工藝涉及化學(xué)及生物反應(yīng)過程，作用過程緩慢且不易獲得其機(jī)理模型。

因而，自來水生產(chǎn)和配送污水處理等過程具備多參數(shù)、非線性與大時(shí)滯的特點(diǎn)。這一特點(diǎn)造成自來水的生產(chǎn)與輸配過程錯(cuò)綜復(fù)雜，依靠人力運(yùn)營(yíng)帶來了很多不便與困難。智慧水務(wù)建設(shè)的一個(gè)根本需求就是要輔助人們高效地管理和運(yùn)行。在一些場(chǎng)合，自動(dòng)化甚至是人力不可替代的。例如：加藥的優(yōu)化控制、水質(zhì)的在線監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集、某些工藝設(shè)施的過程控制、管網(wǎng)壓力監(jiān)測(cè)、管網(wǎng)水力模型的計(jì)算、現(xiàn)代化水質(zhì)實(shí)驗(yàn)室等操作，都必須依賴自動(dòng)化。這些問題恰好是智慧水務(wù)需要著重去解決的。

（二）智慧水務(wù)面臨的挑戰(zhàn)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，水資源合理利用已經(jīng)成為了城市發(fā)展不可回避的重要問題。在城市化過程中，水務(wù)企業(yè)普遍感受到越來越大的挑戰(zhàn)。其具體表現(xiàn)可歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：

供水業(yè)務(wù)：

（1）在凈水層面，一方面欠缺符合標(biāo)準(zhǔn)的原水，另一方面出水水質(zhì)卻要求提高，造成需要采用更復(fù)雜凈水工藝。大幅增加了水廠運(yùn)行管理的難度；

（2）在輸配水層面，供水量增加和服務(wù)區(qū)域擴(kuò)大，使管網(wǎng)系統(tǒng)更為龐大和復(fù)雜，大幅增加了供水調(diào)度的難度；

（3）政府的監(jiān)管法規(guī)逐步完善，用戶對(duì)供水服務(wù)的期望水平不斷上升，要求服務(wù)更全面高效；

（4）在解決好上述問題的同時(shí)，還要將生產(chǎn)成本控制在合理的水平上。這些在PPP項(xiàng)目中第三方運(yùn)營(yíng)者，成本控制顯得更為重要?；蛘哒f智慧水務(wù)建設(shè)對(duì)社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益需要同時(shí)考慮。

（5）在當(dāng)前已建立的各類專業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，因?yàn)樯婕安块T管理仍普遍存在信息“孤島”、信息互聯(lián)互通欠佳，即便在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，也無法實(shí)現(xiàn)信息共享，即只實(shí)現(xiàn)了“互聯(lián)”但不“互通”的尷尬局面。難以實(shí)現(xiàn)共享，以至于限制、阻礙了更高層次的智慧應(yīng)用。等等

污水業(yè)務(wù)：與自來水業(yè)務(wù)相比較，污水業(yè)務(wù)顯得更加困難，智慧水務(wù)建設(shè)的必要性也更為迫切。

（1）進(jìn)水水質(zhì)與水量波動(dòng)性大；需要建立靈敏的信息反饋及工藝調(diào)整的靈敏性。

（2）進(jìn)廠水質(zhì)與水量與外排污企業(yè)關(guān)聯(lián)性大。污水廠應(yīng)當(dāng)與圍墻外建立有效的信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”狀態(tài)。

（3）在線監(jiān)測(cè)難度高，一來是時(shí)效滯后，對(duì)廠內(nèi)參數(shù)及時(shí)調(diào)整存在較大困難；另一方面監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量過多，投入大。

（4）跨部門協(xié)調(diào)事宜多、政策性強(qiáng)?！拔逅仓巍北尘跋?，達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)壓力巨大。排污企業(yè)、環(huán)保、建設(shè)等政府部門之間的銜接，需要智慧方式來規(guī)避扯皮問題。

（5）污水處理廠的運(yùn)行模型難以建立?，F(xiàn)階段智慧水務(wù)關(guān)于污水處理業(yè)務(wù)方面的涉及不多。等等。

基于以上特點(diǎn)，智慧水務(wù)建設(shè)過程中，一定要具有較強(qiáng)的針對(duì)性，建設(shè)不是高大上的面子工程，而是要腳踏實(shí)地，有針對(duì)性、有規(guī)劃性地去開展一系列的基礎(chǔ)性工作。我認(rèn)為，智慧水務(wù)的建設(shè)一來是力圖解決多層面上的溝通障礙：企業(yè)內(nèi)部；企業(yè)和政府；企業(yè)與公眾；另一方面解決技術(shù)障礙，試圖以大數(shù)據(jù)來完善包括實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理等方面的解決方案。

綜上所述，智慧水務(wù)建設(shè)必然存在以下幾個(gè)方面挑戰(zhàn)：

（1）建設(shè)涉及面廣，工作量大。取水、輸水、凈水、配水、售水及其工藝、設(shè)施、功能、硬件與軟件的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化全過程。

（2）基礎(chǔ)資料殘缺不全，進(jìn)一步完善基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，歷時(shí)較長(zhǎng)。

（3）地域分散，智慧水務(wù)需要建立在絡(luò)化的基礎(chǔ)之上。

（4）需要最大限度保護(hù)早期投資，防止浪費(fèi)。降低關(guān)聯(lián)的設(shè)計(jì)耦合度，減少重復(fù)性開發(fā)。

（5）提供異構(gòu)、分布式環(huán)境下的信息整合，簡(jiǎn)化信息資源的訪問，支持跨業(yè)務(wù)系統(tǒng)條塊的業(yè)務(wù)流程。

因此，智慧水務(wù)建設(shè)面臨著“天光云影共徘徊”的局面，怎樣在錯(cuò)綜復(fù)雜中，條分縷析，建設(shè)好智慧水務(wù)平臺(tái)，需要建立正確的指導(dǎo)思想。在四個(gè)層次（物聯(lián)感知層、網(wǎng)絡(luò)通信層、數(shù)據(jù)及服務(wù)支撐層、智慧應(yīng)用層），以及三個(gè)支撐體系(標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、安全運(yùn)營(yíng)體系、建設(shè)管理體系)上做好統(tǒng)一規(guī)劃。