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智慧水厂发展现状及建设思考

一、智慧水厂概念

智慧水厂是以传统的自动化制水技术为基础，通过进一步增“智”，在实现水

厂全自动化运行的基础上，通过信息通信技术（ICT）、建模与决策支持系统的

集成应用，实现水厂的智慧化运营。在美国，智慧水厂更侧重于“自动化”、“智

能化”和“交互性”。

二、智慧水厂发展现状及存在问题

1、发展现状

经过几年的发展，业界基本上形成了一个共识，智慧水厂≠全自动水厂/无人

水厂。但不可否认，全自动水厂/无人水厂是智慧水厂的基础。

从工业1.0到工业4.0，工厂逐渐通过技术创新不断提高生产力，实现了从

工业化、电气化到自动化再到智慧化的发展，水厂的发展也不例外，电、电机、

水泵的发明，使水厂能够工业化、电气化，而继电器技术、PLC的发明，则使自

动化成为可能。目前，国内不少老旧水厂还走在实现自动化的路上，而一些新建

水厂则通过先进技术的应用，已经打造出了初具雏形的智慧水厂，例如深圳光明

智慧水厂目前已投入运营，尽管后续还有待完善。

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2、智慧水厂建设存在的问题

与电力领域相比，水务领域的信息化、智慧化建设一直比较落后，智慧水务

是近十年才逐渐受到政府、企业的重视。

目前智慧水厂的建设企业主要有三类，一是大型水务集团，他们拥有强大的

资金实力投资信息化系统研发，也非常熟悉水厂运营，但是他们研发的系统通常

都是定制化，主要供内部使用；二是传统制水系统制造商，即为水厂建设及设备

自控系统施工方，他们了解制水过程，拥有大量的实际经验，但对智慧水厂方面

入门晚，信息技术薄弱；三是信息技术公司，这类企业通常掌握的信息化技术较

为全面，但缺乏水务专业技术支撑，导致开发的系统有很多功能成为“鸡肋”。

从当前已经建成的智慧水厂来看，通常都存在以下几个问题：

（1）缺少顶层设计：传统的智慧水厂建设往往根据水厂现状进行信息化升

级，这样做的优势是可以充分利用现有资源，但缺点在于缺少自上而下的顶层设

计，虽然结合当下热门的人工智能、大数据、区块链等技术，但仍然难以实现水

厂管理、服务的全面智慧化；

（2）标准不统一：智慧水厂通常由不同企业开发的多个系统组成，每个系

统都有自己的标准，不同厂家、不同系统，软硬件难兼容；

（3）为“智慧”而“智慧”：软件智慧化功能很强，但是往往没有结合水

厂实际运行模式和软硬件情况进行设计，实用性不强。

三、智慧水厂建设思考

1、以实用为核心的智慧水厂系统

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从自动化、信息化、数字化概念的发展来看，不同的名称突显的只是不同的

技术实现手段，但其应用性的本质是没有改变的。智慧水厂系统的建设必须以实

用为核心，根据水厂的实际需求进行建设，在解决行业或企业本身存在的运行、

管理难题基础上，深度挖掘大数据价值，通过信息化系统软件和管理软件的高度

融合，实现水厂整体的智慧化运营。

2、建立统一标准

智慧水厂涵盖生产工艺、运行保障、原材料管理、设备维护、构筑物维护、

环境管理、人员管理、安全保障等涉及水厂运行方方面面的一系列系统，这些系

统可能由不同的企业开发，因此需要建立统一的数据标准、协议标准、接口标准、

通信协议，使所有系统之间的数据可以整合共享，由此组成的智慧水厂成为一个

有机整体。

四、智慧水厂建设内容

智慧水厂的建设应从底层的基础硬件出发，向上逐步构建数据处理的智慧大

脑