北控水務(wù)集團副總裁劉偉巖

　　對照IWA劃分出的數字水務(wù)五個(gè)發(fā)展階段，可以發(fā)現我國目前處于第三階段——機會(huì )階段，最典型的特點(diǎn)是：重新設計大多數運營(yíng)流程，以便實(shí)現數字化和自動(dòng)化控制；以及使用分析工具進(jìn)行流程優(yōu)化。

　　從產(chǎn)業(yè)的角度，依據成熟度，還可以將智慧水務(wù)的進(jìn)程劃分為數字化、智能化、智慧化三個(gè)階段；區分細分領(lǐng)域來(lái)看，供水領(lǐng)域目前聚焦物在線(xiàn)、人在線(xiàn)、管理在線(xiàn)，在數字化方面的工作較為深入，處于信息化、數字化階段，這與供水行業(yè)服務(wù)廣大百姓、致力于讓用戶(hù)喝到放心水、獲得便捷服務(wù)等的定位有很大關(guān)系。污水處理行業(yè)，開(kāi)展了不少智能化的探索，尤其是面向節能降耗的先進(jìn)控制等，但目前來(lái)看更多是基于工藝單元的智能化，涵蓋廠(chǎng)網(wǎng)等整個(gè)系統的、全流程的智能化仍然在路上。

　　水務(wù)行業(yè)智慧化發(fā)展特點(diǎn)

　　在當前發(fā)展階段下，面對工業(yè)4.0浪潮帶來(lái)的智能發(fā)展驅動(dòng)力，以及Open-AI橫空出世帶來(lái)的加速度，水務(wù)行業(yè)的智慧化進(jìn)程呈現如下特點(diǎn)：

　　1、更加關(guān)注數字化透明監管。雖然當前政府部門(mén)大都仍舊沿用取樣監測等方式進(jìn)行監管，但伴隨著(zhù)監管的強化升級和數據公開(kāi)的要求，利用信息技術(shù)進(jìn)行透明化監管、政府與市民共同全過(guò)程監督將成為趨勢。

　　2、更加注重頂層規劃。由于水務(wù)企業(yè)在資源稟賦、技術(shù)能力上存在差異，智慧水務(wù)建設方式不一，且路徑曲折，存在重復投入，甚至系統推倒重來(lái)的情況。越來(lái)越多的企業(yè)意識到需更加關(guān)注頂層設計。這方面也亟需從國家的角度、行業(yè)的角度出臺更多頂層指導文件，建立科學(xué)的頂層規劃和規范的行業(yè)標準。

　　3、更加關(guān)注資產(chǎn)高效運營(yíng)。包括供水、污水等各個(gè)領(lǐng)域，都需要利用大數據技術(shù)，推動(dòng)企業(yè)維護策略向預測性、可靠性轉變，提升資產(chǎn)全生命周期運營(yíng)效率。

　　4、更加關(guān)注系統性。一方面，水務(wù)產(chǎn)業(yè)逐漸從單個(gè)處理單元的智能化，走向關(guān)注水務(wù)運行全過(guò)程的智慧化；另一方面，著(zhù)眼整個(gè)城市水系統，越來(lái)越多的人意識到，城市水系統是由多個(gè)單元、多維空間、多極對象構成的極其復雜的系統，水務(wù)行業(yè)是作為其中一個(gè)分系統為其提供助力。

　　5、更加注重數據的治理。很多公司也在開(kāi)展相關(guān)工作，建立數據治理體系、數據標準、大數據平臺，致力于讓數據真正成為生產(chǎn)要素，為下一步數據的充分分析、挖掘打下基礎。

　　6、更重視數據價(jià)值的應用。隨著(zhù)數據要素的不斷積累和質(zhì)量提升，數據在運行控制/經(jīng)營(yíng)管理/用戶(hù)服務(wù)等各條線(xiàn)中將產(chǎn)生極大價(jià)值。當前，分管水務(wù)的各個(gè)部門(mén)、局口也更加看重數據的收集工作，可以預見(jiàn)未來(lái)數據價(jià)值的應用會(huì )更加豐富。

　　7、更加專(zhuān)注以人為本。當前我國水務(wù)行業(yè)自動(dòng)化水平普遍較低，仍然存在大量員工頻繁手動(dòng)操作、夜間巡視操作的運維工作，優(yōu)化改善一線(xiàn)員工工作強度和工作環(huán)境仍是行業(yè)迫切需求。

　　8、更加注重公眾體驗。公眾愈發(fā)關(guān)注水質(zhì)、水量、水壓和用水服務(wù)體驗，提供全過(guò)程的用水安全保障，提升公眾用水體驗是必由之路。

　　9、更加重視產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同。行業(yè)逐漸從各家產(chǎn)品、系統就有自己專(zhuān)有協(xié)議的情況，逐漸發(fā)展到越來(lái)越多的主體開(kāi)始融合協(xié)議、統一標準。隨著(zhù)智慧水務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈的不斷成熟發(fā)展，拉齊行業(yè)標準，開(kāi)放數據接口，構建技術(shù)生態(tài)圈將成為未來(lái)主題之一。

　　10、更多的水務(wù)企業(yè)正在進(jìn)行智慧化轉型。在技術(shù)發(fā)展、需求升級、競爭環(huán)境加劇的當下，眾多嗅覺(jué)靈敏的企業(yè)不斷嘗試突破舊有模式，加速實(shí)現創(chuàng )新轉型。包括推出智能設備、構建信息化運維系統、與互聯(lián)網(wǎng)平臺共同探索創(chuàng )新模式等。

　　關(guān)于“黑燈工廠(chǎng)”

　　隨著(zhù)行業(yè)對智慧水務(wù)理解的不斷深入及相關(guān)信息化技術(shù)的發(fā)展成熟，借鑒智能制造等先進(jìn)行業(yè)“黑燈工廠(chǎng)”概念，“黑燈水廠(chǎng)”作為水務(wù)智慧化進(jìn)程中的一個(gè)階段性目標被提出。

　　一些國外水廠(chǎng)因其自動(dòng)化和設備設施基礎良好，利用自動(dòng)化控制和異常報警應對等手段，早已在20年前即二十世紀九十年代已實(shí)現了“無(wú)人化”（夜間和周末、節假日無(wú)人值守），目前正向著(zhù)更高階的資源回收和創(chuàng )新驅動(dòng)方向發(fā)展邁進(jìn)。為什么我國的水廠(chǎng)尚未實(shí)現？對此，北控水務(wù)也做了相關(guān)探索性嘗試，事實(shí)上，國內相當一部分水廠(chǎng)已具備實(shí)現“少人/無(wú)人值守”的基礎條件，盡管做不到全流程智能化和全面智慧化，但依靠當前的自動(dòng)化水平完全可以實(shí)現少人化甚至無(wú)人化。

　　這些能力具備后，中國就會(huì )廣泛出現黑燈水廠(chǎng)嗎？黑燈水廠(chǎng)能否在未來(lái)得到大范圍實(shí)現？關(guān)于這一點(diǎn)，行業(yè)還存在諸多爭議。反方認為，水務(wù)行業(yè)相對落后，存在大量不確定因素，很多時(shí)候人的經(jīng)驗比機器更可靠；此外，黑燈水廠(chǎng)還將帶來(lái)技術(shù)替代成本及穩定就業(yè)的社會(huì )責任等問(wèn)題。正方則認為，無(wú)人化各項現實(shí)條件已然成熟，且智能化的手段能夠提供更豐富和精準的運維效果；另一方面，幫助員工轉型同樣是社會(huì )責任，智慧化手段能夠使員工脫離重復性基礎工作，而轉型做創(chuàng )新型工作。

　　實(shí)際上，黑燈與否不關(guān)鍵，重點(diǎn)在于：降低基礎工作強度，發(fā)揮個(gè)體真正價(jià)值。

　　機理模型還是數據模型？

　　機理模型與數據模型之爭的相關(guān)討論，是智慧行業(yè)熱度較高的話(huà)題之一。在水務(wù)行業(yè)智慧化發(fā)展到一定階段，也不得不面對判斷和選擇。

　　機理模型重點(diǎn)解釋因果關(guān)系，這是事物本身的規律，比如污水活性污泥模型、水力模型等是反映行業(yè)生產(chǎn)運行過(guò)程的內在特征。數據模型重點(diǎn)是描述相關(guān)性，隨著(zhù)數據量的不斷增加和各種新的算法的應用，數據模型日益受到重視。但數據模型是基于已發(fā)生的事件去預測未知，依賴(lài)大量歷史訓練數據。

　　基于水務(wù)行業(yè)基礎去看待數字化技術(shù)，可以發(fā)現，當前數據模型并不能完全替代機理模型，表達因果關(guān)系。如在北控水務(wù)所承接的某課題中對“污水處理廠(chǎng)全系統運行最優(yōu)工況研究”中，對于污水處理曝氣量、加藥量、污泥產(chǎn)量等生化系統全過(guò)程控制參數而言，單獨用數據模型尋找最優(yōu)解并進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，其效率和精準程度明顯低于機理模型與數據模型耦合的策略。當然，隨著(zhù)數據模型的不斷研究演進(jìn)以及大模型的日益成熟，未來(lái)模型應用的價(jià)值會(huì )更加凸顯。