破局与重构：水务企业数字化转型路径探索

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摘要

随着数字化技术的发展和智慧城市建设进程的推进，水务行业正经历以数据为驱动的深刻变革。

本文深入探讨水务行业数字化发展的趋势、水务企业数字化转型的痛点、水务行业标杆企业数字化转型实践以及水务企业数字化转型的方向和路径，为水务企业十五五期间把握数字化机遇、实现高质量发展提供决策参考。

水务行业数字化发展趋势

随着国家新型智慧城市建设的推进，供水市场存在市场趋于饱和、市场过度分散、集约化程度低、传统供排水运营模式重构难度较大、业务与数字化流程尚未形成合力等多重问题，这些因素正在加速驱动水务行业从传统向智慧水务方向发展。新型信息技术赋能下的水务数字化转型是支撑传统水务突破短板、高质量发展的必然路径与核心要务。

新型水务产业格局正在拓展水务行业增值空间。

• “十四五”期间，水务产业聚焦生态文明建设及环境治理，由“高能耗”和“粗放式”向“低碳”、“绿色”和“可持续”的方向转变。

• 水务业务范畴逐步向上游“节约水资源”和下游“环境污染治理”延伸，形成城市水务治理的一盘棋。水务企业由过去的碎片式、粗放式、封闭式发展逐渐转向规模化、精细化、生态化发展。

新型数字技术助力传统水务行业升级，智慧水务借助云计算、大数据、人工智能和5G为代表的新一代IoT技术，不断构建水务数字化运营场景，改变传统人工为主的运营模式。

• 通过实时感知、全面整合、智慧应用，使设施、流程以及运行管理更智能化；

• 通过协同运作，打造统一的水务综合信息管理平台，实现资源优化配置、系统高效运行。

水务企业数字化建设痛点分析

01

业务流程割裂，运营效率待提升

数字化转型并非单纯的信息系统建设，而是以业务优化和数据驱动为核心内驱力的系统性变革。当前，水务企业在生产经营层面存在以下问题。

业务流程割裂

水源、水厂、管网的运营管理各自为政，源、厂、网之间缺乏一体化衔接，业务流程存在断点，尚未形成高效协同的运作模式。

生产管理效率有待提升

生产管理的透明化、标准化程度不足，影响整体运营效率。

战略闭环管理缺失

尚未形成完整的战略闭环管理体系，项目管理精细化程度不足，生产经营的综合调度与监控能力薄弱，库存管理水平有待提高，整体运营的可持续性亟待改善。

在人力、财务、供应链等支撑业务环节，部分流程流转周期过长，审批环节复杂，导致对一线业务的赋能能力不足，影响企业整体运营效率和服务质量。

02

数据分析能力不足，难以支撑决策

数据分析能力存在明显短板，难以有效支撑经营决策。

• 战略决策数字化方面，数据标准尚未统一，部分数据缺乏质量控制，数据的准确性、完整性和一致性难以保障。

• 跨部门、跨专业的综合分析面临诸多挑战，业务数据在各部门之间数据共享难度大，数据流通不畅，导致数据统计分析存在一定滞后性，无法及时、准确地为决策提供有力支持。

• 手工报表制作过程中，结果容易出现数据不一致、维度不匹配的情况，且追溯过程费时费力，严重影响工作效率和决策质量。

整体来看，数据分析工作难以从全局角度发挥数据价值，存在一定的局限性，对数据价值的挖掘深度亟待加强。

03

应用系统建设分散，数字化支撑弱

水务企业生产经营板块的数字化建设存在以下问题：

系统分散与集成度低：

由于历史原因，信息化系统建设分散，存在重复建设现象，各系统建设水平和应用水平参差不齐。数据标准和接口不统一，导致系统集成度有限，难以实现数据的高效流通和协同。

物联传感建设短板：

在物联传感层面，原有厂房和管道的改造面临工程成本压力，管网压力和流量监测点位不足，影响数据的实时采集与分析。此外，部分物联及传感数据依赖第三方供应商平台，无法实现企业层面的长期数据积累。

智能化与协同管理不足：

生产经营方面，智能化能耗和药耗控制存在较大提升空间，生产过程追溯困难。生产与调度之间存在信息孤岛，跨部门、跨厂区的协同管理和资源优化配置能力不足。同时，“源、网、厂、河”之间的联调联控机制尚需进一步完善。

04

数字化基础设施亟需升级

在水务企业的数字化转型过程中，数字化基础设施的升级是基础且关键的任务。当前，水务企业在生产经营中面临以下挑战。

• 面对生产经营过程中产生的数据，物联传感设备产生的时序性、海量数据，如何高效实现各类物联传感设备的接入并实现统一管理、提高数据存储与加工计算能力，是水务企业普遍需要回答的技术难题；

• 由于水务企业涉及的物理区域较广、管网路线长，部分偏僻区域存在信息传输慢或较高延迟，而水务数据作为高度敏感的数据，在物联传感数据传输、保密、及时方面面临较大的压力与挑战。

升级数字化基础设施，提高数据存储能力、加工计算能力、数据服务能力，夯实数字化基础设施建设，打造一体化数字化底座，是水务企业在数字化转型过程中最为基础和重要的工作。

05

数字化组织及管理机制亟需优化

水务企业在数字建设过程中，往往缺乏数字化复合型人才，数字化人才组织架构建设尚不完善，无法满足当下与未来发展需求。建立健全数字化人才和团队培养机制是数字化转型的重要保障。

水务行业数字化转型标杆研究及启示

01

北控水务

北控水务集团是北控集团旗下的水务上市平台，前身是于香港上市的上华控股，2008年3月被北京控股收购并更名为北控水务集团。同年7月收购中科成环保，实现混合所有制改革，而后开始快速扩张。通过开展新项目及一系列并购，实现全国性投资布局及全产业链业务布局。同时积极布局海外业务，目前已在葡萄牙、澳门、新加坡、澳洲及新西兰等地共拥有 75座水厂。

北控水务数字化建设核心举措：

全流程、标准化、精细化与智慧化管理：横向打造基于数据联动的“以一个集控中心辐射多个水厂”的“1+N”管控体系、纵向打造基于智能控制的全流程控制体系，形成水务行业智慧转型顶层框架，通过技术创新与模式创新结合，实现水务企业卓越运营，同时依托能力输出及服务外溢，实现水务行业管理水平的全面提升。

打造以数据驱动为核心，开发和应用一体化的水行业云平台：形成能够承接水务行业需求的开发生态， 构建以数据驱动为核心的生态联动体系，打造开发及应用为一体化的平台，实现互生共赢，同时为全面提升水务行业运营管理水平提供各类工具。

通过对多年积累的运营管理数据深度挖掘以及对水厂运行规律、机理模型的深入透析，北控水务在云端构建了北控水务智慧大脑（BECloud），并以此为依托形成“以一个集控中心辐射多个水厂”的“1+N”组团智慧管理模式。功能上利用人工智能和大数据、云平台等先进技术，配套建设、应用集智能感知、智能预警、智能调度、智能处置和智能服务等一体化的智慧化功能建设智慧水务运管系统。

02

粤海水务

粤海水务是广东粤海控股集团下属集原水、自来水、污水处理、水环境综合治理、清洁能源、科技研发等多种业务于一体的水务全产业链大型服务运营商，业务规模、营收利润均位居国内同行前列。目前，粤海水务水处理规模逾5899万吨/日。业务覆盖香港、江苏、安徽等全国17个省地市区，运营项目110个，员工11600多人，服务人口近1亿。

粤海水务坚持科技引领和数字赋能，充分利用前沿信息化技术优化管控模式，全过程的立体化管控使供水安全得到了大幅提升。经过多年的数字化建设，已实现：

全过程数字化系统管控，粤海水务运营的东深供水工程已先后建立了卫星云图系统、大坝安全监控系统、计算机监控系统等10余套工程自动化系统，完善了财务软件系统、办公管理系统、客户服务系统等15个管理系统，全面覆盖原水输送、水厂净水、管网输配水的生产和管理各个环节，为安全科学高效地制水供水提供了有力保障，实现了全过程的水质水量管控。

全过程水质管控，粤海水务的东深供水工程构建了系统的组织构架和管理模式，由广东省政府部门、东江流域和工程沿线地方政府部门、企业的相关组织组成纵向上下联动机制，水力、环保、公安等职能单位横向全面履职，保障供水水质。

全过程水量监控与设施设备保障，东深供水工程采取“双电源”供电方案，保证电力供应不间断；抽水泵站装备足够的备用机组，保证供水生产不间断;除主用调度中心外，还设立紧急备用调度中心，保证正常调度不间断；调度中心会依据月供水计划、水库水位、天气变化、来水水质、设备设施检修状况等因素，每日制定调度方案，保证工程沿线供水水量。

粤海水务在数字化建设过程中的核心实践：

智慧平台建设

粤海水务智慧平台包括1个云计算数据中心、6大平台以及8套系统。

• 云计算数据中心主要包括云服务器、云存储、云桌面、IP骨干网、自动化运维等；

• 6大平台包括物联网免费开源平台、大数据分析平台、运营监控平台、移动应用平台、云服务平台、智能集抄平台；

• 8套系统包括智慧漏损管理、智慧水厂、智慧水质管理、智慧安全管理、智慧工程管理、智慧设备管理、智慧管网管理和智慧客服管理。

管网数字化是实现智慧水务一项非常基础的工作。只有数字化后，才知道如何去做资产评估。同时，数字化还可以为漏损控制提供数据支撑。

粤海水务智慧管网主要包括管网GIS、管网SCADA、管网建模、二供系统等管理系统建设。在构建智慧客服系统过程中，粤海水务完成了客服系统、电子发票、呼叫中心、微信营业厅、网上营业厅等系统建设。

智慧客服通过无人或者少人的值守，以及终端设备和语音的交互，提升了终端服务能力。

在智慧生产系统建设过程中，粤海水务完成了实验室管理系统、综合调度平台等系统建设及推广使用。

无人水厂建设

在粤海水务无人水厂中，系统采用分层分布式网络结构，包括监控中心、水厂和泵站等控制系统，并采用光纤或专线网络通道，实现与其它网络的物理隔离，保证传输安全。

粤海水务无人水厂建设实现了全厂“集中监控和统一调度”以及“无人值班”（少人值守），其无人水厂核心包括以下功能：

• 智能投/加药：根据原水流量、PH/T、浊度及沉后水浊度等数据，利用大数据分析平台进行非线性建模分析，将分析出的控制策略输出给控制器，调节计量泵频率来控制投加量，实现智能加药。次氯酸钠投加系统能根据进水流量，滤后水流量及余氯，及出厂水流量及余氯，进行PD自动调节投加量，实现闭环控制。

• 智能监控：借助物联网平台与大数据平台，实现从大区域到小区域、从水厂到每一个泵站的生产实时监控，并通过大量数据的建模分析，总结出管网漏损等情况，帮助区域管理人员提高决策与运营效率。

• 智能预测：通过监控采集得到数据只是第一步，无人水厂还需根据天气、环境等各个维度对这些数据进行分析，为运营者提供可靠的需水量调整策略建议，实现控制能耗的目标。目前，无人水厂需水预测准确率可以达到99%以上，这对无人水厂的运营创造了巨大的价值。

水务企业数字化转型方向和路径

水务企业数字化转型是一个系统化、体系化的复杂工程，具体而言，数字化转型不仅仅是IT应用系统与信息技术层面的建设，而且涉及水务企业的方方面面。通过对国内多家头部水务企业的深度观察，以及对多家水务企业数字化规划过程的深入研究来看，水务企业数字化转型需要从以下几方面重点推进。

（一）打造端到端业务流程体系

以客户为中心进行流程及组织再造，实现从源头到龙头、从管网规划到运维、从报装到供应、从客户需求到解决的端到端业务流程贯通，串联业务运作的各环节，拉通工作目标、业务规则、组织职责、绩效考核、数字化系统等多个维度，将业务标准落实到流程中，并进行系统固化，实现信息系统与核心价值链全流程的深度融合。

同时，加强业务协同调度指挥能力，在政府、企业、公众三位一体的联动体系中发挥关键作用，并提高中后台服务一线的意识和赋能的有效性。

（二）建设标准化的业务应用和规范水务数据标准

建设标准化数字化应用，覆盖水务企业各个业务板块，在充分利旧的基础上，为业务标准化落地提供支撑。重点关注生产执行层面的迫切需求，如支持药耗能耗控制、远程/无人值守控制、漏损监测、水位/水量/水质监测、工单分配与跟踪、巡检维修等具体工作的开展，以提高生产效率，降低生产成本。

通过梳理建设标准化的业务体系和统一的水务综合数据库，统一业务流程标准、统一供水基础设施数据规范、统一行业数据对接规范、统一物联网感知体系、统一应急指挥调度处置、统一考核评价体系，从而实现平台的日常运行数据的融合，以及为行业主管部门提供数据支撑，为应用系统规范化建设、集成与共享打下基础。

（三）建设数字化感知层

加快以物联网、GIS、BIM、5G技术为核心的数字化感知层的建设，开展全要素数字化升级与转型，通过人机物的全面互联，解决制约业务发展的突出瓶颈和痛点。借助物联网技术采集、传输、监测各类生产系统的运行状态，运用数据孪生技术形成“水资源物联网”。

（四）建设水务数智大脑

依托大数据平台，打造水务数智大脑，同时建立和完善水务企业数据标准化体系，实现水务企业数据的统一采集、存储加工、计算共享，稳步实现数据资产化。

• 一方面重点完善水务应用模型，基于管网在线流量、压力和水质数据，以漏损调控、智能供水调度为重点拓展水力模型的应用，为供水管网运行评估、漏控管理、节能降耗、调度管理、应急预警提供多尺度、全方位的决策支持服务；

• 另一方面通过对企业当前经营状况进行全方位分析评价，并对接生产设备设施实现智能化控制，实现泛在感知、全业务协同、全渠道服务、全场景覆盖、全生态发展、全智慧决策。

（五）建设一体化IT基础设施

打造多生态、全连接的数字化平台，加快构建数字驱动、资源共享、安全可靠的新一代数字技术基础设施，提供高效、敏捷的一体化技术架构支撑。加强平台、系统、数据等安全管理，落实等级保护要求，加大对设备操作层、物联网等方面的安全防护力度，提升整网安全防护能力。

（六）建设数字化治理体系

为保障数字化建设的顺利开展，需要设立数字化管理组织，明确数字化决策机制、数字化管理流程、数字化绩效体系，培养专业的数字化治理队伍。

在企业数字化转型规划的统一框架下，完善数字化建设组织的顶层设计，明确企业内部各部门在数字化建设方面的定位和权责，确保整个企业的数字化建设成为一个有机整体。

小结

随着国家整体数字化建设进程的加快，水务企业数字化建设也即将进入“十五五”新阶段，做好数字化建设布局、确定数字化转型战略、找方向、稳存量、谋增量是水务企业数字化进程中绕不开的核心命题。

可以预见，“十五五”时期，政策层面将会继续导向水资源的布局优化，同时5G、大数据、人工智能等新型技术的成熟与发展，将会进一步释放生产力与想象力，并把水务企业数字化转型推向新的高度。

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