1.水务行业发展背景
1.1.“新环境”，外部要求与内生需求双轮驱动，智慧水务成为
必然趋势
（1）战略引领智慧水务发展
新型智慧城市建设对智慧水务提出明确要求。党中央、国务院
立足我国城市发展实际，要求主动适应和引领新常态、打造经济发
展新动能，开展新型智慧城市的建设。国务院 2016 年出台的《国
家新型城镇化规划(2014-2020 年)》中明确，要发展智能水务与智能
管网，构建覆盖供水全过程、保障供水质量安全的智能供水系统，
实现城市地下空间、地下管网的信息化管理和运行监控智能化。
多部委提出智慧水务建设重点与考核指标。国家发改委、中央
网信办、国家标准委在《新型智慧城市评价指标》中将智慧水务列
入智慧城市建设指标体系，并明确了“市政管网管线智能化监测管
理率”的考核。水利部提出加强用水计量监测，扩大感知范围、构建
数据汇集与服务平台、提升感知智能水平，建设数据资源池、建设
应用支撑平台和智慧使能平台，构建协同创新的智能应用体系等要 求。
各省（市）对智慧水务建设提出详细建设路径。大部分省市均
开展水务公用基础设施的智能化水平提高工作，加快物联网应用部
署，在此基础上，福建、湖北、江苏等地提出智慧水务管理系统与
云平台建设要求，以实现统一管理与智慧化应用；湖南、贵州、天
津等地明确规划建立数据中心、进行数据治理；广东、浙江、福建
等地提出加强农村安全饮水工程的信息化建设投入，推进城乡供水
一体化与基本公共服务均等化。
一、发展机遇
“新机遇”，技术与资金逐步到位，智慧水务新蓝海版图初
现 （1）新技术融合应用创新智慧水务发展动能
国家推进新一代信息技术与水务融合发展。近年来，国务院提
出《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》、《关于加快推进“互
联网+政务服务”工作的指导意见》、《关于深化“互联网+先进制造业”
发展工业互联网的指导意见》等政策文件，要求互联网与经济社会
各领域的融合发展进一步深化，充分发挥互联网在促进产业升级以
及信息化和工业化深度融合中的平台作用，推进水环境质量信息公
开，通过互联网实现面向公众的在线查询和定制推送。将互联网、
物联网、云计算和大数据等技术在水务行业进行创新应用，提升水
务基础设施智能化水平，实行精细化运行管理。
各部委借力新技术培育水务领域发展动能。工信部印发物联网、
工业互联网、5G、人工智能、区块链、增强现实/虚拟现实等新一代
信息技术发展推进文件，推动新一代信息技术在更广范围、更深程
度、更高水平上融合创新，培植壮大经济发展新动能，支撑实现高
质量发展。以 NB-IoT 技术为例，要求推广 NB-IoT 在公共服务领
域的应用，到 2020 年，NB-IoT 网络实现全国普遍覆盖，面向室内、
地下管网等应用场景实现深度覆盖。以水表智能计量、环保监测等
领域为切入点，加快发展 NB-IoT 在城市公共服务和公共管理中的
应用，助力公共服务能力不断提升。
1、5G：广西、贵州、山西等地为贯彻落实中共中央、国务院
关于加快 5G 发展的总体要求，加快推进 5G 新型基础设施建设，
深化 5G 场景融合应用，推进城市公共设施部件管理智慧化，在地
下管网、水电气抄表等领域，推广应用 5G 低功耗物联网、智能传
感器等技术。
2、大数据：重庆、福建、广东、内蒙古、山西等地制定《大
数据发展总体规划》，推进大数据基础设施建设，开展城镇供水安
全保障技术研究，重点开展城镇安全供水预警和监测技术、供水管
道和地下水管智能检漏技术、“智慧水务”管理系统研究。
3、人工智能：2020 年，湖北省人民政府提出《湖北省新一代
人工智能发展总体规划（2020—2030 年）》，要求利用新一代人工智
能技术，创新智能服务体系，创新城市管理，搭建城市管理平台，
完善涵盖大气、水、危废等领域的智能环境监测网络和服务平台。
4、 BIM：上海市水务局发布《上海市水务局关于推进建筑信
息模型技术水务应用三年行动计划（2017-2019 年）》，围绕服务上
海水利、供水和排水三大领域“全生命周期应用”目标，构建 BIM 技 术水务应用信息共享平台，打造一批 BIM 技术水务应用的标杆，
基本形成 BIM 技术水务应用管理体系框架，提升水务工程现代化
的管理水平。
5、 分区计量：2018 年，辽宁省住建厅发布《关于做好供水管
网分区计量试点工作的通知》，积极推进供水管网分区计量试点工
作，建立管网漏损管控体系，实现供水管网精准控漏，降低城镇供
水管网漏损，提升供水管理水平，保障供水安全
6、 北斗：河北、北京等地先后提出相关政策，重点利用北斗
实时快速的精准时间和空间位置获取技术，依托建设基于北斗的市
政物联网平台，实现市政管线(水、电、气、热等)基础信息获取、
动态更新，以及在智能巡检、作业管理、设施普查等环节的全面应
用，全面提升市政管网全生命周期管理、风险管控水平和防灾减灾
能力。
7、VR\AR：江西、河南等省陆续出台相关政策，拓宽 VR\AR
产业的内涵和外延，推进基于 5G 的 VR/AR 在工业智能制造、智 能管网、健康医疗、游戏娱乐、旅游体验、文化传播等领域应用，积极发展相关领域的可穿戴设备、智能硬件产品，提升制造领域相 关行业的现代化水平。
8、数字孪生：国家《关于推进“上云用数赋智”行动 培育新经
济发展实施方案》，将数字孪生提到了与大数据、人工智能、5G 等
并列的高度。雄安新区、上海临港新片区、南京江北新区、北京海
淀区、舟山市、西咸新区、重庆市、长三角一体化示范区等地纷纷
提出了地方性数字孪生城市的建设要求和实施方案，推动数字孪生
技术在水网、市政基础设施、社会公共事业等方面的应用，加快提
出水务行业的数字孪生解决方案。
通过网络、平台、安全三大功能体系构建，工业互联网全面打
通设备资产、生产系统、管理系统和供应链条，基于数据整合与分
析实现 IT 与 OT 的融合和三大体系的贯通。工业互联网实施功
能架构实现了层级之间打通、内外网融合，并最终演变为边缘层、
平台层和应用层三层，同时端到端的安全体系贯穿三层架构。
在边缘层的网络互联方面，各种水务智能装备及第三方系统实
现充分网络化，无线成为有线的重要补充，新型网关推动异构互联
和协议转换，水厂/管网与自来水、外部信息系统与用户充分互联；
平台层的数据智能方面，工业云平台成为三层架构的关键核心，实
现水厂、管网内外部数据的充分汇聚，支撑数据的存储、挖掘和分
析，有效支撑信息系统和各种业务应用；在安全保障方面，各种安全机制与工业互联网各层深度融合，实现纵深防御、立体防护，通
过多种安全措施保障网络互联和数据集成安全。
二、工业互联网赋能智慧水务的技术框架
工业互联网技术体系将独立技术联系起来构建成相互关联、各
有侧重的新技术体系，融入人工智能、5G 为代表的新技术，由制
造技术、信息技术以及两大技术交织形成的融合性技术组成，催生
水务大数据、水务人工智能等融合性技术，使设备、工艺和系统的
实时建模和仿真，产品和工艺技术隐性知识的挖掘和提炼等创新应
用成为可能。