“自动化”到“智慧化”——智慧水厂建设的新思路

水处理系统作为重要的基础设施，2012年《关于开展国家智慧城市试点工作的通知》附件2：国家智慧城市(区、镇)试点指标体系(试行)对供水系统提出明确的指标(见表1)，2014年8月，国家发改委、工信部、科技部、公安部、财政部、国土部、住建部、交通部等八部委印发《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》中，要求大幅提升电力、燃气、交通、水务、物流等公用基础设施的智能化水平。

无论是国家政策还是地方政策、规划，水务都是不可或缺的重要一环，但是，这些政策、措施仍然是处于规划层面。与城管、交通等以管理为主的行业和纯制造业不同，水务行业既涉及生产，又服务于大众，同时还有上游保护、下游环保等职责。水厂作为具有一定政府职能的企业，虽然当前有各方面特别是很多著名企业都在努力探索，推出大量的设想、产品和解决方案，但要实现智慧城市要求下的水厂智慧化，仍然存在没有清晰脉络，没有形成共识的困境,需要顶层规划，探索实现智慧水厂建设的路径。

1明确智慧水厂理念目标

建设智慧水厂的误区，是将智慧水厂等同于全自动水厂、无人水厂。2012年住房城乡建设部办公厅《关于开展国家智慧城市试点工作的通知》明确：“智慧城市是通过综合运用现代科学技术、整合信息资源、统筹业务应用系统，加强城市规划、建设和管理的新模式。为探索智慧城市建设、运行、管理、服务和发展的科学方式，决定开展国家智慧城市试点工作”，2014年八部委印发的《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》指出：“智慧城市是运用物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术，促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式”，由此可见，智慧城市的手段是新的技术，特别是信息技术，目的是提高规划、建设、管理和服务能力。为满足智慧城市的要求，作为城市重要基础设施，智慧水厂应该是以应用新一代信息技术为手段，生产、运行、维护、调度和服务等全方位、全过程各环节高度信息互通、反应快捷、管理有序的高效节能、绿色环保、环境舒适水厂。

2构建智慧水厂框架体系

综上所述，智慧水厂应该由一个从生产到管理全面信息化、自动化的框架系统组成。目前在“大众创业，万众创新”的大背景下，涉及水务业务的企业都在探索水务行业的智能化、进而智慧化，如：远程抄表系统、管网GIS系统、漏损检测系统、能耗管理系统、泵房综合控制平台以及机器人、视频识别系统等等。根据以往的经验和思路，整合这些成果，我们通常会提出如图1的框架。

该系统以水厂安全、可靠以及节能降耗为目标，针对目前水厂运营可能存在的问题，运用先进的信息技术和控制技术，建立一系列的管理、控制系统，加强水厂生产管理。

从工业化、电气化到自动化，都是通过技术的创新，来提高我们的生产力，水厂的发展也是如此，电和电动机、水泵的发明，使给水能够工业化、电气化，继电器技术产生了“一键启动”，PLC使“自动化”成为可能，网络成就了“中央控制”，这些发展，其共同的特点就是：发明新的技术-解决现有问题-提高生产效率-推进管理进步，这是一种从下而上发展思路，我们可以称之为“自动化”思路，上述框架正是沿用了这一思路。智慧城市强调管理，智慧水厂的建设思路应该是自上而下的思路，即：完善管理体系-利用信息技术-提高管理效率-提升生产水平-实现新的目标。这一思路，我们可以称之为“智慧”思路。基于目前的水厂管理制度，是长期生产实践的结晶，虽然在手段上可能不够先进，但在实践中证明是可靠适用的。因此，建议通过分解现有水厂生产管理功能，以现有管理体系为依据，将现有的管理需求分解整合为各功能模块，这些可组合、可分期、可扩展的模块，应该包含了现有水厂管理的各种需求，并可通过扩展满足水厂管理的新需求。

水厂除了最重要也是自动化最为关注的生产工艺外，还包括：为确保生产可靠运行的人为保障工作、原材料的管理工作、设备的维护、建构筑物的维护以及人员的管理、安全的保障等。分解、分析和完善水厂的管理体系，推荐的智慧水厂框架体系如图2。

这些系统以及在此基础上不断补充完善，构建了完整的水厂生产、管理、服务体系，通过其智慧解决方案，可以解决目前存在的管理、服务手段落后的痛点，满足智慧城市对水厂的管理需求。