随着物联网、大数据、云计算等新一代信息技术的迅猛发展传统水务管理正从“经验驱动”向“数据驱动”全面转型。智慧水务作为支撑智慧城市建设和促进行业数字化转型的必由之路通过信息技术与水务业务的深度融合正在重塑城市水系统的感知、管理与决策方式。本文基于多地实践与行业趋势系统梳理智慧水务平台的核心理念、技术底座、建设路径与治理成效展现从自动化、信息化迈向智慧化的演进逻辑以及数字孪生、人工智能等技术如何赋能城市水安全、水生态与水资源的高效协同。智慧水务的演进脉络与建设背景智慧水务概念并非一蹴而就而是历经了自动化水务、数字化水务、智能水务、智慧水务四个发展阶段是智慧城市建设的重要环节。从技术演进的视角看我国数字水务建设正处于由自动化、信息化向智慧化迈进的过程。智慧水务通过深度融合新一代信息技术与水务技术充分挖掘数据的价值和逻辑关系旨在解决我国用水安全、水资源过度开发、水体污染等突出问题。在“双碳”目标深化推进与新型城镇化加速落地的双重背景下传统水务管理正从“经验驱动”向“数据驱动”全面转型推动智慧水务建设进入规模化实施阶段。各地近年来密集启动顶层设计与项目建设成都市于2019年优化制定了智慧水务顶层设计方案2020年正式启动建设并于2022年制定《成都市“十四五”智慧水务发展规划》推进以数字孪生为驱动的智慧水务体系建设。永康市则通过多年水利信息化基础设施建设基本建成了覆盖全市的智慧感知体系并于2023年初步搭建水务综合信息驾驶舱。这些实践表明智慧水务已成为城市基础设施数字化升级的重要方向。核心技术体系构筑全链路感知与决策能力智慧水务的核心技术体系以物联网技术为基础通过部署水位计、流量计、水质传感器等物联网终端并采用4G/5G、NB-IoT、LoRa等通信技术构建“感知—传输—平台—应用”或“感知—传输—分析—控制”的全链路体系实现对水情、雨情、水质等要素的实时监测与数据贯通。数字孪生技术是智慧水务平台的另一关键支撑。该技术用于构建物理水系统的虚拟映射模型通过集成GIS、BIM及实时监测数据形成“地上一张图、地下一张网”的立体化数字水网实现对系统运行状态的动态模拟、风险预演与全景可视化管理支撑“预报、预警、预演、预案”的闭环业务。人工智能与机器学习技术则被应用于处理水务大数据具体包括构建水量预测、水质预警模型以及利用AI图像识别技术自动识别管网缺陷其准确率可达92%以上此外还用于优化泵站调度与水厂工艺。在操作系统层面开源鸿蒙系统应用于二次供水泵房等场景基于其分布式软总线技术构建“云—边—端”一体化协同架构实现设备间无感互联与数据无缝流转支撑水质实时预警、能效精准调控与设备故障预测。多维技术的融合应用为智慧水务平台的规模化落地奠定了坚实基础。平台架构与运营模式的典型范式从建设路径来看智慧水务的运营模式包括典型的建设路径如统一规划、分步实施的“三统三分”模式以及“1基础4平台N应用”的体系化解决方案项目建设内容通常包含软件系统和硬件系统两大部分。在平台功能层面智慧水务平台通过构建统一数据中台打破部门数据壁垒实现“水务一张图”和跨部门协同治理。平台运营实现了从“人工巡检、被动处置”到“智能监测、主动预警”的转变并建立工单自动派发与闭环处置机制。各地在建设中还探索出多样化的架构方案基于“111N”的信息化架构可提供多样化、全覆盖的智慧水务应用灵活应用于各类监管、运营、调度等场景实现全流程远程监管、智能联动控制、数据赋能运营决策分析优化生产调度。具体而言“动态感知一张网”支持绝大部分水务行业常用数据传输协议实现多样物联网设备的统一接入需求“一个数据中心”统一数据上报口径打通各业务板块之间的数据屏障消除数据孤岛“一图知成效”实现一屏统览不同业务板块的核心数据充分挖掘数据价值实现省—市—区多级云监管辅助决策调度“一平台业务集成”则集成业务系统应用实现一个平台集中监控、统一分析、统一运营和统一调度。在商业模式上为降低资金压力部分县域级水务系统创新采用“租赁云服务”等商业模式。此类平台化建设思路与系统集成能力恰与城市生命线安全监测领域的全栈解决方案理念相通该方案中的供水监管与排水管网平台同样注重物联感知与数据融合的应用落地。智慧水务驱动城市水治理能力跃升智慧水务平台的深度应用正在显著提升城市水治理的精细化与协同化水平。以佛山为例该市深入贯彻落实《中共中央 国务院关于推动城市高质量发展的意见》精神和全面推进江河保护治理的部署要求以“再造一个新佛山”为战略目标率先建成智慧水务平台构建数字孪生水治理体系实现对全市水系统的实时监测、智能预警、精准调度与协同管控。在数字孪生底座建设方面佛山平台整合接入44个部门数据资源整合数据超3亿条建成“水务一张图”实现水务要素“可视化、可管控、可调度”。通过构建具有预报、预警、预演、预案功能的“四预”体系平台实现了从传统水务管理向智慧水治理的跨越为全国数字孪生水利建设提供了城市级实践范例。在防涝管理机制创新方面佛山建立了“雨前预排布防、雨中监测处置、雨后总结评估”全周期防涝管理模式。入汛以来系统推送暴雨预警395条完成预排水量1.24亿立方米辅助调度抢险队伍3891队次、排涝设备184台快速处置积水事件平均处置效率提升30%。在应对超标准暴雨过程中平台实现多部门高效联动显著提升了城市防灾减灾能力。排水精细化管理方面佛山完成排水户、排水管线、泵站等全要素数据入库实现排水设施全生命周期管理建立污泥转运全过程数字监管机制对运输污泥车辆实行实时轨迹监控已完成管网巡检21314次、养护10981次排水系统运行效率显著提升。在水环境智慧管控方面佛山平台动态监控308个水质断面支撑市级精准下达河涌治理指令实现14个国省考断面水质100%达标。对全市在册黑臭水体实行名录化动态管理累计开展巡查2522次现场办结问题创新建立“巡查—交办—整改—审核”线上闭环机制实现治理全过程可追溯、可核查。平台实现“规划制定—治理实施—巡查督导”全业务流程闭环管理项目开工率达91.46%。在绿色水生态基底上佛山高标准建成碧道930公里打造9个条省级绿美碧带和幸福河湖、64个秀丽湖库、100多段亮点河涌生动绘就了“清水绿岸、鱼翔浅底、人水和谐”的岭南水乡新画卷。从智能化迈向智慧化的未来图景智慧水务建设的提速正在推动城市水务管理从“被动应对”走向“主动防控”。在技术应用层面水务集团通过数据采集、传输等传感设备在线监测水务系统的运行状态采用可视化的方式有机整合水务管理部门设施形成“水务物联网”。通过对各类关键数据的实时监视和智能分析提供分类、分级预警并利用短信、光、警报声等通知相关负责人同时给予相应的处理结果辅助决策建议以更加精细和动态的方式管理水务运营系统的整个生产、管理和服务流程使之更加数字化、智能化、规范化。从行业发展趋势看我国智慧水务建设已进入规模化实施与深化应用阶段。莱阳市重点建设的现代化水厂泊麦口水厂于2024年6月正式开工并于2025年10月底顺利实现通水试运行其配套建成的“智慧”平台标志着莱阳市供水管理模式向数字化、精细化、智能化转型是智慧水务建设进入规模化实施阶段的典型缩影。河北中科复兴科技有限公司以下简称中科复兴在智慧水利与数字孪生领域亦有深入布局其承接的水利四预建设项目围绕“预报、预警、预演、预案”提供数据底板、水利专业模型与防洪调度等建设内容与智慧水务平台的演进方向高度契合。展望未来随着人工智能、数字孪生等技术与水务业务的进一步融合中科复兴所践行的全栈式解决方案理念——从前端感知到云端AI中台再到可视化决策——将在更广泛的城市水系统场景中落地。智慧水务平台将不仅服务于供水安全与排水防涝更将成为支撑韧性城市建设和高质量发展的关键基础设施推动城市水治理迈向全域感知、模型驱动、协同联动的新阶段。本文标签中科复兴、数字孪生、城市生命线、智慧城市、排水管网、水利四预参考资料广东省水利厅 — 政府官网