智慧水务发展的可行性
高倩倩 陈家睿 杨麒臻 林男津 陈雅真
福州大学土木工程学院 福建 福州 350108
摘 要： 智慧水务是智慧城市建设的重要组成部分，随着互联网通讯技术对水务行业的影响愈发深远，智慧水务的发展与研究方兴未艾。本文从政策、环境、技术等方面分析智慧水务发展的背景，从水务信息建设、管网建设、ICT技术应用等方面阐述智慧水务发展的基础，探讨智慧水务行业发展的必要性和可行性，旨在为同行了解智慧水务行业发展动向提供参考。
关键词： 智慧水务；信息通讯技术；可行性
1 前言
“智慧城市”的理念在2010年由IBM正式提出；作为智慧城市建设的重要手段，在补齐城市基础设施建设的短板及改善民生上，“智慧水务”正当其时。智慧水务将物联网、云计算、大数据等技术应用于水务信息系统，对大量水务信息数据进行处理，并进行智能化识别、定位、监测、模拟、分析和提供决策；旨在解决水务工作问题，提高水务管理和服务水平，为建设和发展智慧城市提供更好的支撑。
2 智慧水务发展背景分析
2.1 政策背景
2.1.1 智慧城市
我曾经问过一两次什么是绅士，现在我就来回答这个问题：概括说来，皇家海军军官就是绅士，尽管他们中间会有一些败类。我认为只有广阔的大海和上帝的狂风才能够荡涤内心的痛苦，吹走思维中的黑暗，让他们成为真正的绅士。〔19〕6
习近平总书记在十九大的报告中将建设智慧城市作为新时代我国谋求发展的创新性内容。国家八部委在2014年共同发表的《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》中第一次将智慧城市的建设认定为国家目标。2015年，国家发改委与25个有关部门共同成立智慧城市建设部级协调工作组，将建立智慧城市作为“十三五”的目标，结合土木行业信息化实践成果，整合交通、电力、环保等行业需求，深化土木行业的智慧概念，积极探索一条适合中国的智能化发展道路。
2.1.2 海绵城市
对所有患者进行资料收集，根据参考文献中可能引起引流管留置时间变化的影响因素[7]，分析年龄、身体质量指数（BMI）、腋窝淋巴结清除、合并糖尿病、合并高血压、饮食、功能锻炼及疾病知识宣教等因素上的差异性，将有差异项目带入Logistic回归方程计算，分析影响患者引流管留置时间的因素。
国务院于2015年发布的《关于推进海绵城市建设的指导意见》对我国现阶段海绵城市建设提出了具体要求，要求城市降雨量的70%能够被就地利用。综合考虑海绵城市建设的要求，本文认为可将智慧水务的理念运用于海绵城市建设中，以完成相关信息化系统的规划与建设。智慧水务将以更精确的管理与决策体系服务于给排水设施的动态化、标准化管理。
类似的高效喷雾器也适用于其他作物，仅用新机器替换旧型号就可大量减少法国的农药使用。但升级并不便宜，杜考尔特葡萄园里的喷雾器的价格为320 000欧元，是收割机的两倍。事实上法国全国20万个喷雾器中每年只有其中的3%进行了更新换代，因此可能需要几十年时间才能全部升级。
为了构建基于信息社会的大数据库，实现智慧水务的发展，互联网信息技术已经广泛应用于水务系统。在建立智慧水务数据平台方面，我国的开发速度较为缓慢。由于缺乏充分的信息管理方案，很多信息的采集在平台建设过程中不一致，从而每个单位的意见不统一，造成平台建设延期与空缺的状况。
2017年，国务院印发《水十条》，提出目前我国环保行业需尽快建立科技支持体系，推进共享平台的构建，推行高新适用科技。
在科技高速发展的时代，水资源管理的形式也在改变。水利行业已开始逐步应用互联网最新技术，通过使用智能供水平台以达到安全供水的效果，解决人们对用水安全的疑虑。
2.1.4 PPP模式
PPP模式，意为公有（Public）与私有（Private）并行的合营模式（Partnership），近年来逐渐成为企业界力推的一种公私合营关系。PPP模式将政府的一部分责任转交给社会企业，一方面减轻了财政的负担，另一方面减少了个人组织的投资风险，此类公益性较强的模式为建设智慧水务提供新的发展思路。水资源不再由国家单独控制，民间私人企业可通过与政府合作的方式，在分得利益的同时，大幅度增加智慧水务行业融资量，加快推进智慧水务市场化的脚步。
2.2 环境背景
根据相关的研究结果，我国年降雨量约为648毫米。由于传统建筑设计理念影响，城市里硬质道路和屋顶的面积在不断扩展，破坏自然的海绵体，只有20%到30%的雨水可以从地面上渗漏，导致城市内涝、洪水等问题频频发生。为加大雨水的储存量和加强城市的渗漏能力，我国提出了建设智慧水务的设想，希望通过智能化技术的力量便捷高效地处理大量水利数据，从而达到防治城市内涝的效果。
引理2[8] 二阶常系数齐次线性差分方程yn+2+ayn+1+byn=0的特征方程λ2+aλ+b=0有两个根λ1,λ2,则
2.3 技术背景
2.3.1 涉水技术亟待提高
现阶段我国城市和乡村的给水排水系统相互分离、各成体系，由于经济的差距，农村的水处理系统匮乏，水处理技术有一定的基础但其发展却是不平衡的。尤其是海拔较高的山区农村，技术不足使得供水十分困难，而居民们通过打井获得的水资源并不符合饮用水的标准，长期饮用将大大危害他们的身体健康。可见城镇化与城乡一体化的进行对我国的涉水技术有着极高的要求和考验，涉水技术的提高刻不容缓。
2.3.2 排水管网建设滞后
因为缺少完备的法规、有关的技术标准以及完善的管理技术规范，每个城市管网建设的管理水平和技术标准差别很大。个别城市排水管网资料管理缺失、储存数据的方法过多，使得排水管网的资料不够全面、准确，以至于排水管网的资产状况不能被系统地掌握。
2.3.3 城市水系统管理技术落后
中国还有很多的城市依然在使用旧式工程的管理机制，导致城市水系统管理水平低下，技术规范不足。在排水管理方面还存在排水设施实时状态不透明、排水时间应对方案不科学、后续改进措施实施不到位的问题。排水信息管理存在排水管网的基础信息不齐、不实，管网运行情况掌控程度不高，各部门条块分割，各系统数据标准不统一的问题。
3 智慧水务发展基础和必要性分析
3.1 中国智慧水务的发展基础
3.1.1 水务信息建设情况分析
在信息传播与采集的规模空前的背景下，水务信息建设已从信息数据建设向智能平台建设发展。“数字化”与“智慧化”的差别在于如何实现数据的有效梳理和分析应用，多数水务公司的信息化建设正从数字化转变为智慧化，能否适应这一差别成了关键所在。由此可知，利用物联网、大数据分析技术进行数据整合并实现智慧决策将成为水务信息化建设的未来趋势。
有次在刮风下雨的天气里遇见她，那天雨下得很大，即使打了伞，书包和袋子还是不免被雨水弄湿。尤其是收伞上车的过程中，会有两秒左右是处于任风雨欺凌的状况。
目前，自动化和信息技术在水务行业中的应用越来越广泛。在物联网、云计算等信息技术的推动下，水务信息建设在提高服务质量和管理水平方面取得了很大进展。但与此同时几何式的数据增长也给信息化工作人员带来了数据种类多、质量差等问题，在数据的传输、查询、分析等方面带来了新的挑战与机遇。
3）云计算技术的发展及其应用
1）水务信息化建设的现状
由于管网模型的建造、运行和维护的技术要求高、投资大以及缺乏相关的技术标准，管网模型的建设在中小城市中并不流行。管网的运营与维护一直是供水工作的重难点。面对海量管网数据，传统管理办法已不适用。现代管理需要及时、高效的手段，因此要利用科学管理的经验改变管网管理方式，节约资源、提高管理水平、提供更好的服务。
1）水务管网建设管理现状
自二十世纪九十年代以来，供排水管网计算机模型建设与应用不断取得进展，北京、上海、天津、深圳和广州等大都市均制作了管网微观模型，初步应用于供水规划、状态评估、运行调度和水质模拟等方面，使北京奥运会、上海世博会和广州亚运会等大型国际活动的供水安全得到保障。
从表3可看出，集中决策下，系统的总利润、物流服务水平以及销售量等均远大于分散决策下的总利润、物流服务水平和销售量。这是由于在分散决策下，系统内的产品供应链与物流服务供应链存在较强的竞争关系，且产品供应链内部、物流服务供应链内部同样存在竞争关系，导致系统内各决策主体的竞争大于合作，系统内耗严重，总利润微薄。
2）水务管网建设现有的问题
3.1.2 水务管网建设情况分析
3.1.3 ICT技术的发展及其应用
1）互联网联网技术的发展及其应用
“互联网+”以互联网技术的发展为基础，强调高效分享和使用信息资源，为工业发展提供丰富且高质量的信息资源。随着水资源监测站的数据获取逐渐频繁，数据量增长迅速，而人工处理数据效率较低，就财务角度而言计算机软硬件成本及相关通讯费用都有所下降，因此可应用互联网技术实现智慧水务，以提高数据处理效率。
东海的小海鲜质感极其细腻、鲜嫩，烹制时不宜过于成熟，以八成熟为最宜，最多不能超过九成熟。尤其在调料加入稍多的情况下，调料对肉质会起到蛋白质变性的作用，过熟会显得肉质特别发死、发柴、发硬。
2）物联网技术的发展及其应用
“双主体”是指教师是研究教材、划分知识点、创建课堂的主体，学生是利用在线课程自主学习、吸收知识的主体。网络课程针对细化的知识点配备教学视频、教学课件、在线自测题目、解题思路和解题答案等影音视频文档，改变了以往传统课堂的填鸭式教学模式，极大程度上调动了学生学习的积极性，提升了教学效率和教学质量。
物联网是互联网的发展，它建立了物物之间信息交换的渠道。水务物联网移动监测系统充分发挥网络覆盖面广、移动性强等优势，在应对大范围、多类型的突发事件时，不同类型的传感器可同时将灾情和现场视频传输至后台系统，工作人员就可运用系统进行处理。
用人单位普遍存在追求高学历化的倾向，不考虑人才配置的合理结构，在录用人才时常把高职生拒于门外。随着人工智能技术的发展，技术操作型人才的需求量越来越小。市场经济下的“双向选择，自主择业”的机制还不完善，毕业生就业靠社会关系而不是看实力的现象依然存在，不同程度上挫伤了毕业生的就业积极性。加之，学校所设的专业与社会需求相对脱节，难以适应人才市场瞬息万变的形势。
2）水务信息化建设的趋势
二战结束后，美国学者，如韦勒克(Rene Wellek)在法国学派的基础上，提出了比较文学的平行研究的理论，将比较文学的研究范围扩充到文学史、文学批评和文学理论等范畴，认为比较文学的研究，不仅包括那些有“事实联系”的文学关系的研究，也包含那些没有事实关联的跨国界的文学研究，以及探讨文学和其他学科之间的关联的跨学科的研究。美国学派给比较文学的定义，以雷马克的提法最具代表性：
云计算，是将大量计算机处理程序分解为多个小程序，然后借助多个服务器的帮助进行数据搜索和计算分析，最后将处理结果发送给使用者。云计算的应用，能够提高设备服务器的稳定性。例如，在辽宁省的云计算程序应用的过程中，辽宁水资源信息系统充分发挥信息管理的综合优势，通过云计算和虚拟化技术将最终处理结果传送到用户的手上。某种程度上，这个方法可解决单一操作系统多安装和占有资源的问题，增强了系统运行的稳定性。
4）大数据技术的发展及其应用
2.1.3 水十条
3.2 发展智慧水务的必要性分析
3.2.1 生态文明建设的必然要求
为满足人民对洁净水的需求与国家生态文明建设的要求，提升水环境质量，防止水体污染成了当务之急，智慧水务也因此成为市场热点。水是生态环境中极为重要的一环。水量和水质能否满足生态需要，关系着生态文明建设的成败。而且，生态文明的构筑是需要所有领域合作的复杂过程，智慧水务作为提供信息合并和资源交换的平台，可以链接多个管理部门，推进全方位、全领域、全社会的生态文明建设。
3.2.2 助力城市政府有效提升水环境综合治理能力的重要抓手
防洪排涝、水质污染管控与防灾减灾等公共服务，将因为智慧水务的诞生而变的更加优质，水务部门工作效率与处理应急事件的能力也将显著提高，水务信息的收集、传输、处理、存储以及管理都将得到加强，各类水环境监测的实时性、准确性得以实现，水环境综合治理能力将会提升。
3.2.3 提高城市水务精细化管理水平的有效方式
拍照很容易，但是用照片讲故事就没那么容易了。从自己的内心探寻，是创造视觉叙事的一个很好的出发点：什么能让你振奋？你的世界中什么是重要的？
当下，水务发展愈发趋向于智能化，精细化。过去数据冗杂，条块分割的粗放式经营已难以适应水务事业快速发展的要求，智慧水务通过智能化供水调度体系，构建科学、高效的水环境综合管理服务系统，从而实现整个水务管理工作的规范化、精细化以及智能化。
综上所述，在城市轨道交通体系越来越完善的背景下，轨道车辆车门系统对于车辆的安全稳定运行发挥着越来越关键的作用。希望通过文章的阐述，可以使得相关工作人员了解轨道车辆车门系统常见故障的类型以及导致故障出现的原因，并且深入了解故障诊断的基本方法，全面提高车辆车门故障诊断的效率。
3.2.4 改善水环境、修复水生态、保障水质安全的重要举措
智慧水务建设能有效提高河湖水系水质，消除黑臭水体，改善水环境。政府通过智慧水务系统，第一时间发现和减少安全事故和突发事件的损失，最大限度地保障国家财产不受损失和人民生活不受影响。公众通过公共监测平台或移动在线软件等举报黑臭水体，及时发现水污染，保障用水安全。
经过以上对各接地点分析，当直流电源发生一点接地故障时，电路供电不受影响，但由于发生正负极两点短路，可能导致烧损电源及其电路绝缘，为避免发生事故风险，应立即断开故障负荷。如本电源回路中，当发生d1点或d2点或d3点单点接地故障时，应尽快地想办法对应断开K1K1′、K2K2′和K4K4′，避免发生d1点、d2点同时接地短路或d2点、d3点同时接地短路故障。
4、可行性分析
4.1 水利信息化建设的大力发展
人大会议上，李克强总理首次提出了“互联网+”行动计划，大力推动“互联网+”，在各个行业开展广泛试点和运用。在政策支持下，“互联网+传统水利”的模式将帮助我国现有水务系统打造一个大数据平台，在当前ICT技术支持下实现智慧化，使物品之间实现信息交换，帮助社会各行业之间实现碎片化信息统一整合。
4.2 新一代信息技术的快速发展
互联网思维的创新，促进了“互联网+”和物联网技术的产生，推动了社会经济形态不断前进，为社会进一步向前发展所需的改革、创新提供广阔的网络平台。大数据和云计算平台的不断完善实现了水务信息的实时更新和整合，使得上下一体化协调发展。因此，传统水利工程必然能够跟上时代潮流，在现代化浪潮中，享受新一代信息技术快速发展带来的红利。
4.3 社会认识与需求的提高
智慧水务作为水利信息化发展的目标，通过获取各类静态及动态数据、构建数据库等形成智慧化管理模式，得到社会的广泛关注和重视。例如，德州市供水总公司历时近一年的时间，建立了“一个网络，一个平台，一个中心”的水务运营监控管理体系结构，和适合企业经营服务区域的供水一体化综合信息系统，使其达到国内同行业先进水平。临沂市水务集团在2012年便针对城区供水管网运行问题，从“流量压力监控系统”建设入手，着力打造“智慧水务”建设。上海则以需求为导向，依托智慧城市网络基础来建设智能水网，支撑实现水务统筹管理，推进跨行业的集约整合。北京雄安新区在智慧城市框架下也将智慧水务建设提上了日程，并制订了全数字化的发展目标。由此可见，社会对智慧水务的认识与需求已达到一个新的高度。
5 结论
在当前的政策、环境、技术等背景下，智慧水务在信息建设、管网建设、ICT技术应用等方面具备一定建设和发展基础。智慧水务作为智慧城市重要的公共服务设施，其建设和发展势在必行。目前，“互联网+”技术新趋势的“物联网、云计算、大数据”为“互联网+水务”提供契机，促使智慧水务在水务行业全面展开，使其具有行业核心竞争力，实现水务行业管理数字化、智能化、规范化，加快水务的智慧化转型，为智慧城市发展提供新活力。
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DOI: 10.19569/j.cnki.cn119313/tu.201916070
作者简介： 高倩倩（1999-），女，本科在读。
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