工業互聯網智慧水務發展白皮書

（供水篇）

前言

工業互聯網作為一種全新的工業生態、關鍵基礎設施和新型應

用模式，通過人、機、物的全面互聯，實現全要素、全產業鏈、全

價值鏈的全面連接，正在全球范圍內顛覆傳統制造模式、生產組織

方式和產業形態，推動傳統產業加快轉型升級、加速新興產業發展

壯大。工業互聯網與傳統水務的結合，將推動水務行業向信息化、

智慧化發展。《國家新型城鎮化規劃（2014-2020年）》、《國家智慧

城市（區、鎮）試點指標體系（試行）》、國家八部委《關于促進智

慧城市健康發展的指導意見》等政策反復強調“實施從水源地到水

龍頭的全過程監管”，“發展智能水務與智能管網，構建覆蓋供水全

過程、保障供水質量安全的智能供排水和污水處理系統，實現城市

地下空間、地下管網的信息化管理和運行監控智能化”。

當前，水務行業正面臨著諸多問題和挑戰，也催生了不同的需

求。如解決供水安全問題，需要匹配智聯基礎設施建設；緩解水資

源短缺問題，需要節水手段的全面升級；提升供水系統的精細化監

管，需要全流程的數字化貫通。智慧水務的建設在一定程度上為應

對水務行業的挑戰提供了新的思路。然而，智慧水務建設過程中信

息孤島、信息安全問題突出，供應商供需結構性沖突嚴重，城鄉供

水一體化、供排污一體化、水司集團化運營等新特征給智慧水務帶

來了新挑戰。因此，需結合新問題、新特征及國家戰略規劃，及時

調整智慧水務建設戰略，加快智慧水務建設步伐。

本白皮書基于智慧水務相關招投標數據對智慧水務的建設現

狀及發展趨勢進行分析，數據樣本涵蓋2017年以來政府招投標網

站的189項智慧水務相關的招投標項目，并從智慧水務頂層戰略、

技術產業布局、行業發展生態、標準規范制定的角度進行相關政策

的研究。研究發現，現階段中國智慧水務建設還處于初級階段，尚

存在諸多問題，例如技術標準混亂、市場魚龍混雜、實踐效果不理

想等，整個行業發展處于探索階段。為此，工業互聯網產業聯盟垂

直行業水務組聯合相關單位，于2020年1月啟動了《工業互聯網

智慧水務發展白皮書（供水篇）》（以下簡稱《白皮書》）編制，研究

分析了水務行業發展背景、新時代下智慧水務建設能力環境、工業

互聯網對智慧水務的賦能作用，提出了智慧水務的定義愿景、智慧

水務發展路徑與實施框架、智慧水務發展應對建議，旨在引領智慧

水務快速發展。

后續還將對我國水務行業整體發展情況進行實地調研，并結合

行業發展的“新環境”、“新機遇”、“新特征”、“新挑戰”，聯合業界

專家開展深入、專題研究，將研究成果以白皮書等形式進行分享，

初步計劃推出《工業互聯網智慧水務發展白皮書》系列、智慧水務

建設可持續發展指標體系、水務數據標準體系、智慧水務建設安全

保障標準體系等，從多個維度指導我國智慧水務建設與發展。希望

各位讀者能夠從本書中汲取經驗、不斷探索，共同推進水務行業轉

型升級與創新發展！

組織單位：工業互聯網產業聯盟

牽頭編寫單位：上海威派格智慧水務股份有限公司

參與編寫單位（排名不分先后）：中國信息通信研究院、深圳

市水務（集團）有限公司、福州市水務投資發展有限公司、常州通

用自來水有限公司、廈門水務集團有限公司、哈爾濱供水集團有限

責任公司、北京市市政工程設計研究總院有限公司、華為技術有限

公司、北京交通大學、北京雙湃智安科技有限公司、北京同余科技

有限公司、水聯網技術服務中心（北京）有限公司、中國移動通信

集團有限公司、浙江九州云信息科技有限公司。

編寫組主要成員：

上海威派格智慧水務股份有限公司：楊峰、丁凱、吳浴陽、徐

佐君、李美玲、榮詩怡、李思玉、孫建東、曹瑛、崔光亮、任克亮、

張皓程、朱正

中國信息通信研究院：沈彬、臧磊、蔣昕昊、李亞寧

杭州市水務集團有限公司：梁娟、湯霄、甘勝華

深圳市水務（集團）有限公司：林峰、郭頌明、童麒源

福州市水務投資發展有限公司：魏忠慶、段東濱

常州通用自來水有限公司：肖磊、周韌、侯帥華、王興雙

廈門水務集團有限公司：郭俊青

哈爾濱供水集團有限責任公司：楊光、于昆、楊月、柴文旭、

李奇峰

1.水務行業發展背景

1.1.“新環境”，外部要求與內生需求雙輪驅動，智慧水務成為

必然趨勢

（1）戰略引領智慧水務發展

新型智慧城市建設對智慧水務提出明確要求。黨中央、國務院

立足我國城市發展實際，要求主動適應和引領新常態、打造經濟發

展新動能，開展新型智慧城市的建設。國務院2016年出臺的《國

家新型城鎮化規劃(2014-2020年)》中明確，要發展智能水務與智能

管網，構建覆蓋供水全過程、保障供水質量安全的智能供水系統，

實現城市地下空間、地下管網的信息化管理和運行監控智能化。

多部委提出智慧水務建設重點與考核指標。國家發改委、中央

網信辦、國家標準委在《新型智慧城市評價指標》中將智慧水務列

入智慧城市建設指標體系，并明確了“市政管網管線智能化監測管

理率”的考核。水利部提出加強用水計量監測，擴大感知范圍、構建

數據匯集與服務平臺、提升感知智能水平，建設數據資源池、建設

應用支撐平臺和智慧使能平臺，構建協同創新的智能應用體系等要

求。

各省（市）對智慧水務建設提出詳細建設路徑。大部分省市均

開展水務公用基礎設施的智能化水平提高工作，加快物聯網應用部

署，在此基礎上，福建、湖北、江蘇等地提出智慧水務管理系統與

云平臺建設要求，以實現統一管理與智慧化應用；湖南、貴州、天

—1—

津等地明確規劃建立數據中心、進行數據治理；廣東、浙江、福建

等地提出加強農村安全飲水工程的信息化建設投入，推進城鄉供水

一體化與基本公共服務均等化。

（2）發展矛盾刺激智慧化轉型

1）行業發展老矛盾要求多元升級

供水安全保障要求匹配智聯基礎設施。目前我國城市供水水源

水質普遍較差，多數城市飲用水水源存在有機物污染，全國約有一

半城市市區的地下水污染嚴重。除此之外，運輸水的自來水管與二

次供水設施在使用過程中發生污染現象，缺乏監管，危害供水安全。

根據世界權威組織的調查，在發展中國家，由于不衛生的水而傳播

了80％的各種疾病；全世界每年至少有2000萬人死于飲用不衛生

的水。因此，水污染被稱為“世界第一殺手”。此外，水務行業信息

安全短板明顯，需加強行業監管，水利部提出水利網信工作要點，

要求加快提升水利網信水平，為水務行業治理體系和治理能力現代

化提供強力驅動和有力支撐。

水資源短缺形勢呼吁節水手段升級。我國水資源狀況形勢嚴峻，

人均占有量不到世界平均水平的1/4，屬于中度缺水國家，全國600

多個城市中有400多個屬于缺水或嚴重缺水城市。我國極度缺水地

區大多屬于人口眾多的資源性缺水地區，近十年來國家通過“南水

北調”等水利工程的建設來解決此類缺水問題，然而城市供水設施

和管理水平的落后帶來的管理性缺水加劇了水資源匱乏的嚴峻形

—2—

勢。習近平總書記談“南水北調”工程時提出，“不能一邊加大調水、

一邊隨意浪費水”。城市供水設施和管理水平的落后帶來的城市水

資源分配不均問題急需有效的解決辦法，亟需升級節水手段，減少

水資源浪費。

供水系統精細化監管需全流程數字化貫通。中國還有很多城市

依然在使用舊式工程的管理機制，導致城市水系統存在管理水平低

下，設施實時狀態不透明、供水時間應對方案不科學、數據存儲不

規范、后續改進措施實施不到位、各部門條塊分割、各系統數據標

準不統一等問題。同時，我國供水管網設施和管理系統落后，供水

管網產銷差率大約在27%左右，中小城鎮更高達35%-42%，遠遠

高于發達國家供水管網產銷差率平均值8%。面對海量水系統數據

與漏損控制要求，需要利用科學管理的手段改變水系統管理方式，

節約資源、提高管理水平，以更精細和動態的方式管理供水水務系

統的整個生產、管理和服務流程。

2）企業發展亟需技術與業務重構

隨著需求的變化和技術的發展，水務管理的思路不斷創新，供

水企業的發展面臨著各種機遇和挑戰，必須要不斷創新管理模式，

以適應企業處理日益復雜的供水運營與管理需求。

a.企業管理需求

就目前的水務運營企業而言，其管理處于相對傳統的階段，特

別是現代化管理的戰略策略、方式方法都沒有較全面的認識；此外，

—3—

就集團型企業而言，要管理的項目公司數量逐年增多，這些項目公

司在地理位置上分布在全國各地，企業需要對所轄的項目公司實現

集團化的實時遠程運營管理。如果僅僅依靠有限的人力、物力資源，

對運營企業的生產狀況進行動態和全方位的監控，非常困難。

因此必須充分運用現代科學技術發展成果，不斷掌握最新科學

技術手段，借助于高速發展的計算機、網絡及通訊技術建設水務運

營監控管理系統，全面提升各項目公司的運營績效管理與監管水平。

b.成本降低需求

從目前國內水務環保行業的發展形勢看，隨著市政公用設施特

許經營等政策的實行，傳統模式下的水務企業正在向產業化的方向

發展，并呈現出多方競爭的發展態勢，而這種競爭格局將導致各競

爭主體為提升自身競爭優勢而不斷提升運營管理水平。同時，由于

水務環保行業投入大、回報周期長、利潤水平不高的特殊性，供水

企業一直采用的都是靠政府補貼的微利（甚至虧本）運營模式。所

以節能降耗、降低運營成本一直是各水務企業關心的頭等大事。

因此，需要借助現代科學技術，通過對海量數據的分析建立成

本分析模型，找出企業成本構成因素，建立數據驅動式決策支持系

統，輔助企業決策、優化業務，提升運營效率，優化企業管理，降

低企業運營成本。

c.服務品質提升需求

生活水平的提高促使用戶對于飲水安全與水質的要求越來越

—4—

高，供水安全、水質與服務成為全社會關注的重點。不斷提升供水

綜合服務水平，是供水企業追求進一步發展與提升的根本落腳點。

智慧水務建設在幫助傳統水務企業安全供水的同時，通過水質

在線監測、泵站安防等信息化手段，實現水質的全面保障。同時，

向“以客戶為中心”的業務轉型，特別是營銷、客戶服務等企業的前

臺運營環節，比如，通過對營銷、客服系統的用戶數據進行挖掘、

分析，了解用戶的投訴、交費情況，建立客戶信用級別檔案，實施

特定的客戶回訪、跟蹤服務，提高客戶的滿意度和服務品質。

1.2.“新機遇”，技術與資金逐步到位，智慧水務新藍海版圖初

現

（1）新技術融合應用創新智慧水務發展動能

國家推進新一代信息技術與水務融合發展。近年來，國務院提

出《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》、《關于加快推進“互

聯網+政務服務”工作的指導意見》、《關于深化“互聯網+先進制造業”

發展工業互聯網的指導意見》等政策文件，要求互聯網與經濟社會

各領域的融合發展進一步深化，充分發揮互聯網在促進產業升級以

及信息化和工業化深度融合中的平臺作用，推進水環境質量信息公

開，通過互聯網實現面向公眾的在線查詢和定制推送。將互聯網、

物聯網、云計算和大數據等技術在水務行業進行創新應用，提升水

務基礎設施智能化水平，實行精細化運行管理。

各部委借力新技術培育水務領域發展動能。工信部印發物聯網、

—5—

工業互聯網、5G、人工智能、區塊鏈、增強現實/虛擬現實等新一代

信息技術發展推進文件，推動新一代信息技術在更廣范圍、更深程

度、更高水平上融合創新，培植壯大經濟發展新動能，支撐實現高

質量發展。以NB-IoT技術為例，要求推廣NB-IoT在公共服務領

域的應用，到2020年，NB-IoT網絡實現全國普遍覆蓋，面向室內、

地下管網等應用場景實現深度覆蓋。以水表智能計量、環保監測等

領域為切入點，加快發展NB-IoT在城市公共服務和公共管理中的

應用，助力公共服務能力不斷提升。

各省（市）提出新技術行動計劃助力智慧水務。為響應國家、

部委推進技術產業布局，促進新一代信息技術融合發展的要求，各

地就工業互聯網、5G、大數據、人工智能、BIM等新技術的應用與

發展提出行動計劃，從研發、投資、生產、消費全產業價值鏈，助

力智慧水務發展：

工業互聯網：根據《國務院關于深化“互聯網+先進制造業”

發展工業互聯網的指導意見》，遼寧、內蒙古、山東、陜西、云南等

地紛紛出臺相關政策，推動工業互聯網加快發展。開展工業互聯網

應用試點示范，建設跨行業、跨領域以及特定行業、特定領域的工

業互聯網平臺。與大專院校、科研院所、環保企業聯合開展產學研

創新技術戰略合作，建立智慧水務創新聯盟。

5G：廣西、貴州、山西等地為貫徹落實中共中央、國務院

關于加快5G發展的總體要求，加快推進5G新型基礎設施建設，

—6—

深化5G場景融合應用，推進城市公共設施部件管理智慧化，在地

下管網、水電氣抄表等領域，推廣應用5G低功耗物聯網、智能傳

感器等技術。

大數據：重慶、福建、廣東、內蒙古、山西等地制定《大

數據發展總體規劃》，推進大數據基礎設施建設，開展城鎮供水安

全保障技術研究，重點開展城鎮安全供水預警和監測技術、供水管

道和地下水管智能檢漏技術、“智慧水務”管理系統研究。

人工智能：2020年，湖北省人民政府提出《湖北省新一代

人工智能發展總體規劃（2020—2030年）》，要求利用新一代人工智

能技術，創新智能服務體系，創新城市管理，搭建城市管理平臺，

完善涵蓋大氣、水、危廢等領域的智能環境監測網絡和服務平臺。

BIM：上海市水務局發布《上海市水務局關于推進建筑信

息模型技術水務應用三年行動計劃（2017-2019年）》，圍繞服務上

海水利、供水和排水三大領域“全生命周期應用”目標，構建BIM技

術水務應用信息共享平臺，打造一批BIM技術水務應用的標桿，

基本形成BIM技術水務應用管理體系框架，提升水務工程現代化

的管理水平。

分區計量：2018年，遼寧省住建廳發布《關于做好供水管

網分區計量試點工作的通知》，積極推進供水管網分區計量試點工

作，建立管網漏損管控體系，實現供水管網精準控漏，降低城鎮供

水管網漏損，提升供水管理水平，保障供水安全。

—7—

北斗：河北、北京等地先后提出相關政策，重點利用北斗

實時快速的精準時間和空間位置獲取技術，依托建設基于北斗的市

政物聯網平臺，實現市政管線(水、電、氣、熱等)基礎信息獲取、

動態更新，以及在智能巡檢、作業管理、設施普查等環節的全面應

用，全面提升市政管網全生命周期管理、風險管控水平和防災減災

能力。

VR\AR：江西、河南等省陸續出臺相關政策，拓寬VR\AR

產業的內涵和外延，推進基于5G的VR/AR在工業智能制造、智

能管網、健康醫療、游戲娛樂、旅游體驗、文化傳播等領域應用，

積極發展相關領域的可穿戴設備、智能硬件產品，提升制造領域相

關行業的現代化水平。

數字孿生：國家《關于推進“上云用數賦智”行動培育新經

濟發展實施方案》，將數字孿生提到了與大數據、人工智能、5G等

并列的高度。雄安新區、上海臨港新片區、南京江北新區、北京海

淀區、舟山市、西咸新區、重慶市、長三角一體化示范區等地紛紛

提出了地方性數字孿生城市的建設要求和實施方案，推動數字孿生

技術在水網、市政基礎設施、社會公共事業等方面的應用，加快提

出水務行業的數字孿生解決方案。

（2）新基建與城鄉供水一體化等發展要求帶來大量資金支持

結合新基建發展要求，廣東、吉林、云南等地提出新型基礎設

施建設實施方案，構建智能基礎設施體系，高效升級智慧市政基礎

—8—

設施。福建、黑龍江、遼寧等地堅決打好飲用水水源地保護攻堅戰，

提升城鎮供水水質保障，提出水源地保護與供水安全保障實施方案。

其中，黑龍江省累計投資123億，全面提升全省城鎮供水水質。

安徽省蒙城縣、潛山市為推動城鄉供水一體化工程，先后提出

可行性研究報告，涉及投資額達5500萬；浙江省也積極推進城鄉

供水，建設清潔供水數字化管理系統。同時，安徽、福建、天津等

地，投入上億資金，全面鞏固提升農村供水保障水平，確保農村居

民喝上安全、健康的飲用水。

在這種大背景下，從2017-2020年智慧水務非PPP項目金額變

化情況（如圖1.1）中可以看出，各地區投資總額差異大，其中廣

東省投資額遠超其他省份，項目投資金額高達2.7億元，主要是由

于廣東省作為試點項目地區，率先開展智慧水務建設。廣東省的成

功經驗為全國樹立了成功樣板，新的水務模式也會激勵更多信息技

術企業投身智慧水務領域，同時廣東省通過平臺+生態的模式可以

不斷提高水務治理新技術的孵化和突破能力。

圖1.12017-2020年各省（市）智慧水務非PPP項目金額變化情況

—9—

（3）優化營商環境創造智慧水務良性發展生態

為貫徹落實國家政策、方針，加大城市基礎設施領域補短板力

度，住建部提出《關于做好城市市政基礎設施補短板項目儲備的通

知》，以完善老舊小區配套設施為切入點，通過實施供水改造提升

項目，重點解決居民的用水問題，對市政基礎設施補短板項目提出

具體實施意見。

全國各地政府單位依據國家與部委要求，結合自身實際，提出

智慧水務相關的建設實施方案，營造良性發展生態。北京、福建、

廣東、海南、河北、江蘇、內蒙古、山東、上海、浙江等地對智慧

水務建設提出實施方案，對全省各單位、各市縣、各部門的工作分

工和目標提出明確要求。其中，江蘇南京規劃《南京市智慧水務建

設項目（2020-2021年度）》，總計投資7000多萬。

一方面，隨著5G技術、物聯網、大數據、云計算及移動互聯

網等新技術不斷融入傳統行業的各個環節，全國各地的水務領域正

加速推進“5G+智慧水務”等項目進程，充分激發了行業活力；另一

方面，隨著我國城市供水量的逐年增長、供水管網布局的日益復雜、

水資源污染問題逐漸加劇，水務信息化建設亟需提升。以上兩方面

的建設為智慧水務市場帶來大量的資金投入，2017-2020年在智慧

水務項目中（如圖1.2所示），廣東省2019年智慧水務非PPP項目

金額高達8個億。而投資金額多、經濟效率高的PPP項目方式優勢

顯著，占據智慧水務大半市場，僅江蘇2019年的智慧水務PPP項

—10—

目金額就高達36個億，約為全年智慧水務項目的47%。

圖1.22017-2020年各省（市）智慧水務項目金額變化趨勢

1.3.“新特征”，高質量發展勢頭強勁，“系統建設”向“全鏈智慧”

跨越

1.3.1.各地供水管理單位建設熱情高漲

隨著水體綜合整治、生態環境修復與管理、智慧城市、智慧校

園等大型項目逐漸融入智慧水務元素，全國智慧水務建設項目個數

逐年上升，各地智慧水務建設熱情高漲。對中國政府采購網、中國

政府購買服務信息平臺上的智慧水務中標項目分析發現（如圖1.3

所示），全國各省（市）智慧水務相關項目個數及建設金額逐年上

升，2020年建設項目數量是2017年同期的6.1倍，智慧水務建設

進入高速發展期。2017年僅有9個省（市）建設智慧水務，而到了

2020年，數量增長至25個省（市），四年間增幅高達177%。與此

同時，單一省（市）智慧水務項目建設個數逐年上升，2020年時，

山東、浙江兩個省建設項目個數均超過10個。

—11—

（a）全國智慧水務項目中標情況（b）各省（市）智慧水務項目中標情況）

圖1.32017-2020全國智慧水務項目個數與金額變化情況

從區域競爭來看，我國智慧水務相關業務的地域性特點較為突

出，行業相關企業主要分布在華南地區以及華東地區，占比約67%，

市場分布表現出較強的區域性特征。近四年來（如圖1.4所示），東

部地區率先開展智慧水務建設，項目總數及項目總額均處于全國前

列，廣東、浙江的智慧水務建設始終處于全國領先水平。

（a）全國智慧水務建設項目個數分布（b）全國智慧水務建設項目金額分布

情況情況

（c）全國智慧水務年建設項目個數變化情況

圖1.42017-2020年全國智慧水務項目中標地區分析

—12—

全國智慧水務招標主體主要為市級單位（如圖1.5所示），市級

項目個數遠超縣級項目，占主導地位。智慧水務項目的招標主體存

在逐漸下沉的情況，福建、廣東、湖南等16個省（市）存在縣級

單位直接進行智慧水務相關項目招標的情況。就處于全國智慧水務

建設前列的廣東和江蘇而言，其市級項目個數占比均更高；而從金

額上看，江蘇省縣級項目的建設金額高于市級，是因為其縣級項目

涉及農飲水工程等PPP項目。

（a）全國智慧水務項目招標方情況（b）各省（市）智慧水務項目招標方情況

圖1.52017-2020年全國智慧水務項目招標方情況

1.3.2.智慧水務建設內容發生巨大變化

無論是水務企業信息化建設還是“智慧水務”建設，其核心目的

都是提高水務企業的生產效率與管理效率，幫助管理者更好地實現

精細化管理，為用戶提供更優質、更便捷的服務，“智慧水務”是水

務管理環節的一項重要技術手段，其建設內容與功能模塊須符合水

務企業現狀，從解決當前存在的問題與經營管理目標出發。

（1）建設基礎：智能互聯硬件設施逐漸成為智慧水務建設的

關鍵

—13—

對32個省市的政府采購網上2017年至2020年智慧水務的招

投標項目（共189個項目）為樣本進行智慧水務建設特征分析（如

圖1.6）發現，硬件基礎設施類項目占比最高，這是由于以物聯網

技術為核心的物聯感知層是智慧水務建設的基礎，通過在線儀表、

RFID及各類傳感器等終端設備進行數據采集，實現從水源地到水

龍頭，從水龍頭到排污口的全流程運營、管理、監控和分析的基本

要求。在智慧水務相關的水表類采購項目中，2019年出現NB-IOT

物聯網水表采購項目，并且項目數量遠超其他水表。由此可知，隨

著智慧水務的發展，傳統的水表逐漸退出市場，取而代之的將會是

更加智能的物聯網水表，智能化硬件設備的研發與應用逐漸成為水

司服務商的核心競爭點。

圖1.62017-2020年智慧水務項目建設內容占比（%）

（2）建設內容：從應用系統建設到綜合性智慧化管理與服務

平臺

當前智慧水務項目更傾向于建設綜合性平臺，致力于解決水司

的無紙化辦公、提高辦事效率，針對已經建立的業務系統，通過對

—14—

功能模塊的完善來提升系統實用性和可操作性，滿足管理單位實現

精細化管理的需求。對智慧水務項目建設內容分析發現（如圖1.7

所示），在2017-2020年建立的智慧水務項目主要分為六大類，分

別是硬件、軟件、工程、服務、硬件+軟件、硬件+工程。其中，軟

件類項目個數逐年增多，占了所有項目的80%以上，2020年時突

破了50個，這反映出水司及用水單位對系統運營管理的需求最高，

越來越多的水司借助互聯網手段實現了從水源到水龍頭的全程實

時監管，并推出智能化繳費、線上用戶反饋等程序，大大提高了公

眾參與感。

（a）智慧水務建設分類項目個數分布（b）智慧水務建設分類項目占比

硬件類：智能水表、供水設施等設備采購；

軟件類：管網漏損、營收客服、大數據平臺、GIS、SCADA等應用系統建設；

工程類：水體治理、水生態修復、提標改造等領域；

服務類：頂層設計、可行性報告等；

圖1.72017-2020年全國智慧水務項目類型分析

（3）建設步驟：從“急用先行”到“頂層設計與標準先行”

智慧水務頂層設計直接影響到智慧水務的發展方向、總體目標、

技術架構、重點任務和實施路徑，構建智慧水務相關的技術標準和

—15—

管理制度體系，為智慧水務的落地建設提供方案設計。標準規范體

系建設包括數據規范、技術規范、接口規范和管理規范，數據規范

和技術規范用于指導水務信息資源的數據處理，接口規范為智慧水

務項目對接提供標準規范的服務接口，管理規范引導信息系統建設

者、運維者、使用者等各方協同辦公。從2017年開始，智慧水務

頂層設計、安全防護、新技術應用、數據應用項目逐年增多，在智

慧水務建設過程中發現包括信息孤島、系統安全等問題，需要建設

單位重視頂層設計規劃與水務系統安全。此外，隨著互聯網新技術

的應用逐漸成熟、數據價值逐漸增長，其在水務領域也將得到更多

的應用。

圖1.82017-2020年全國智慧水務項目類型占比

（4）核心要素：始于“數據”成于“模型”，大數據中心建設與

數據治理成為剛需

對不同采購方建設智慧水務的關注點分析發現（如圖1.9所示），

2017-2020年間智慧水務項目建設的關鍵詞前三分別為綜合管理系

統、智聯供水設備、大數據平臺與治理，名列前三。越來越多的政

—16—

府機構和水司意識到水務數據的重要性，通過對水務數據的治理和

分析可以更深層次、更高效率的發現、診斷、處理供水問題，實現

更進一步的智慧水務。另外眾多供水管理系統自成體系、信息孤立，

造成了管理困難。如何管理眾多水務系統，打通孤島，成為了智慧

水務的工作難點，所以水務集團迫切需求研發出智慧供水管理平臺，

達到信息共享最大化。

圖1.92017-2020年全國智慧水務項目中標關鍵詞分布

—17—

（5）創新應用：基于水務大數據與新興技術的智慧水務創新

應用逐步繁榮

大數據、物聯網技術、云計算技術等新興信息技術的發展為智

慧水務的技術實現奠定了良好基礎，是保證感知內容充分全面、采

集信息綜合合理、作業時間有效、全生命周期進行工作的保證，便

于大眾進行預期設計的動態精細化管理，是現代化規劃設計理念充

分落實的關鍵。信息技術由被動支撐管理向融入水務管理模式的轉

變，推動了水務業務流程的再造，實現了全時段、精細化、廣泛的

管理體系建設，提高了水務管理機構的供水品質、供水質量和精細

化效果，將傳統的條塊管理轉化為現代精細協同化管理。

（6）安全保障：網絡安全建設為基礎、持續安全運營為保障

已成趨勢

在智慧水務建設過程中，網絡安全問題至關重要，網絡安全、

安全運營等成為智慧水務建設的一大重點。各單位在進行智慧水務

建設時，逐漸將網絡安全納入建設項目，建設項目個數由2017年

的1個專項項目上升為2020年的6個專項項目，漲幅高達500%。

從中標金額來看，2019年金額最多，這是由于深圳市智慧水務及

“智水蘇州”綜合性項目涉及金額較高，將網絡安全建設作為重點。

網絡安全項目建設的主要內容有信息安全、系統安全、網絡安全、

數據安全、安全體系、安全組件與安全測評，水務企業更注重網絡

安全系統的整體建設（包括信息安全、安全體系、系統安全和網絡

—18—

安全）。

（a）總體建設情況（b）建設內容占比

圖1.102017-2020年全國智慧水務項目安全建設情況

—19—

2.新階段下智慧水務建設能力環境分析

2.1.智慧水務建設單位現狀

面對日益嚴格的水資源管控與多水源智能調度的業務需求，水

資源調度中心、城市自然資源和規劃信息中心、住房和城鄉建設局、

水務和湖泊局、市政管理處、“三供一業”建設部等政府機構首先意

識到智慧水務建設的必要性，率先開展應用新型互聯網技術的智慧

水務項目建設以實現智能化管理。

政府機構和水務企業為建設主體的智慧水務建設項目占比達

80%以上（如圖2.1所示），在智慧水務硬件、軟件、工程、服務、

硬件+軟件類項目中，政府單位所占招標比例最大。并且，政府招

標的工程類項目金額遠超其他項目，其次是軟件類項目。在政策驅

動與技術發展下，水務企業也逐漸成為智慧水務建設新主體。從

2017年開始，政府機構采購項目所占比例逐年減少，而水務企業作

為智慧水務建設主體的采購項目占全部建設項目的比例逐年增多，

并在2020年超過政府機構。

（a）不同采購方類別項目數量與金

（b）采購單位形式變化情況

額分析

圖2.12017-2020年全國智慧水務項目不同采購單位的變化情況

—20—

不同建設主體對智慧水務的建設需求不同，其對應的建設內容

與建設金額也不盡相同，以水務企業為例，中小型水務公司通常側

重于業務應用的信息化規劃，特別是生產運維線或客戶服務線等專

題業務應用規劃，大型水務公司則側重于實現現代化的企業運營與

管理，戰略發展、資源管控與業務應用管理并重。如圖2.2所示，

在2017-2020年的智慧水務建設項目涉及金額差異較大，其中，建

設金額為百萬量級（項目金額：100萬~1000萬）的項目數量最多，

而1億以上的特大型項目數量最少。

圖2.22017-2020年不同金額區間智慧水務項目數量分析

政府機構作為招標主體的建設項目金額較高，主要為水體綜合

整治類項目；而體量較小的智慧水務建設項目多由水務企業直接招

標，側重于各類業務系統的建設（如圖2.3所示）。特大型項目（項

目金額>1億）主要為水體綜合整治類的PPP項目，注重精細化供

水管理、節水用水管理、數據管理等系統建設；大型項目（項目金

額1000萬-1億）主要為市級項目（占比97%），重視系統集成、供

—21—

水基礎數據建設、大數據采集與創新應用系統建設，以及工藝設備、

超聲波水表、智能水表等硬件采購；中小型項目（中型：項目金額

100-1000萬；小型：項目金額<100萬）大多為綜合管理系統建設

（分布占比77%和79%），主要包括營業收費系統、安防系統、管

網GIS系統等單個應用系統的建設。

（a）智慧水務特大型項目建設內容分析（b）智慧水務大型項目建設內容分析

（c）智慧水務中型項目建設內容分析（d）智慧水務小型項目建設內容分析

圖2.32017-2020年全國智慧水務項目建設內容占比分析

智慧水務項目招投標過程中，除單一供應商這一形式外，還存

在多公司聯合的聯合體應標形式，行業內企業與大型公司構成的聯

合體逐漸成為應標熱門單位。結合2017-2020年智慧水務公開招標

情況分析發現（如圖2.4所示），單一公司中標比例遠超聯合體中

標。全國大部分省（市）更傾向于選擇單一公司應標，而湖南、甘

肅、湖北三地招標主體則偏向于聯合體應標的形式。在2017-2020

年的115個軟件類智慧水務建設項目中，單一公司中標占比90%，

—22—

招標主體更傾向于選擇具備專業技術能力的軟件公司進行項目建

設。硬件+工程、服務、工程類項目體量較大、涉及建設內容復雜，

單一公司無法滿足建設需求，需要聯合體共同建設。

（a）全國智慧水務中標方總體情況（b）智慧水務分類項目中標方情況

圖2.42017-2020年各省（市）智慧水務項目中標方情況

隨著智慧水務項目及參與企業的增多，行業內部企業重組也逐

漸加劇。全國水務企業紛紛建立旗下的水務科技公司，據不完全統

計，2017至2020年間，全國水務企業獨資或合資成立的下屬科技

子公司共23家，主要分布在江蘇、福建、陜西、河北等地（附表

1），開展科技推廣和應用服務業、軟件和信息技術服務、研究和試

驗發展等業務。通過所成立的水務科技公司進行智慧水務相關軟硬

件研發和水務新技術研究，實現產學研一體化，助力水務企業智慧

水務建設。

2.2.新時代下智慧水務建設要素分析

智慧水務具備智能感知、系統協同、智慧管理、服務優質等特

征，可更好的實現城市供水系統安全、穩定、可靠運行，提高城市

水系統管理水平和運行效率，是中國水務行業向智慧化的方向發展

—23—

的必然趨勢。

新時代下，智慧水務建設需要具備以下四大基本要素：

（1）戰略層面

智慧水務建設需要頂層規劃，統籌建設。目前大量投巨資建設

的智慧水務系統徒有其表，因為數據分散、缺少關聯性或不匹配、

不兼容，只支持簡單應用，甚至建起即閑置，資源利用率極低，且

信息處理局限于子部門，信息孤島現象嚴重。因此需要在建設初期

進行頂層規劃，結合水務公司的業務戰略與IT戰略，對應用架構、

數據架構、業務架構與技術架構進行設計，統籌建設智慧水務。

（2）技術層面

智慧水務建設需要統一標準、框架。當前各地智慧水務建設缺

乏統一的認識和標準的模式指導，甚至有些地方盲目跟風上馬政績

工程，對應建設、適合建設什么系統尚不明確，因此需要完善智慧

水務建設、運維標準體系，指導智慧水務建設，保障智慧水務建設

在技術上實現全系統統一架構、靈活擴展、數據打通、安全可靠。

智慧水務建設需要ICOT全技術棧能力。在源頭、龍頭各個階

段都需要實現智慧化管理，例如水源管理、二供管理、DMA、防汛

調度等，要實現智慧水務，離不開云計算、物聯網、大數據、邊緣

計算等新技術的支撐，并要求信息技術（IT）、通信技術（CT）與

運營技術（OT）之間高度融合。

—24—

圖2.5智慧水務新技術要求

（3）管理層面

智慧水務建設需要挖掘數據，調整組織架構，建立運維保障體

系。智慧水務建設時積累的大量數據，需得以充分利用，對海量數

據進行融合共享，通過數據挖掘和數據分析支撐決策，提升水務運

營績效。同時，隨著智慧水務的建立，其業務流程發生解構重塑，

企業內部也需進行相應調整，建立運維保障體系，保障已建智慧水

務系統的安全穩定與持續性運行，充分發揮系統功能與價值。

（4）人員層面

智慧水務建設需要涵蓋IT、水務、制造、網絡安全等多領域

的復合型人才。當前，對于智慧水務解決方案提供商而言，缺少大

量懂智慧水務研發、服務、管理的人才；對于水務企業等智慧水務

應用者而言，同樣缺少懂智慧水務使用、維護、管理的人才。因此，

需要引進培養涵蓋IT、水務、制造、網絡安全等多領域的復合型人

才，實現行業壁壘的打通與技術的融合，助力智慧水務建設與運維。

—25—

2.3.智慧水務供應商能力要求分析

基于新時代下智慧水務建設需求及建設要素分析，智慧水務項

目建設主體在選擇供應商及合作伙伴時應從以下方面綜合考慮：

（1）全局規劃能力。

可提供詳盡的咨詢規劃服務，規劃方案應結合企業戰略、組織

治理和業務現狀等多方面。

（2）全業務鏈產品/解決方案。

可提供覆蓋水務從源頭到龍頭的全業務鏈產品/解決方案，且

產品/解決方案可實現數據整合共享與跨系統的應用和業務集成。

（3）數據標準與流程標準。

可提供涵蓋邊緣智能平臺、統一接入平臺、基礎公共平臺、數

據中臺的共享物聯平臺，轉化數據資產，賦能水務運營。

圖2.6智慧水務供應商/合作伙伴能力要求

綜合性智慧水務的建設需要建設方具備“平臺+軟件+硬件+物

聯網+服務”五位一體的能力要求。具體包括：對水源/水廠/管網/營

—26—

收客服相關系統與模塊、綜合聯動調度平臺、智慧客服、二供綜合

管理平臺、遠程在線監控、水務業務一體化辦公門戶等軟件的開發

與部署能力；對水廠/泵站/二供設備、直飲水設備、泵房設備、遠

傳水表/流量計、服務器、大屏、數據中心等相關硬件設備的生產能

力；對五合一邊緣智能網關、智能傳感器、工業控制器、智能水廠

監控、網絡等物聯網解決方案的應用能力；對邊緣智能平臺、公共

服務平臺、統一接入平臺、數據中臺、IoT設備管理平臺等平臺的

建設與運維能力等，同時需具備集調研診斷、規劃咨詢、標準建設、

專業培訓及運維服務等方面的綜合能力。

圖2.7綜合智慧水務建設能力需求

近年來，阿里、騰訊、華為、平安、萬科等企業紛紛投向智慧

水務項目建設，為行業發展帶來新機遇。2019年9月，萬科中標

1.9億元深圳市河流水質科技管控項目；2019年12月，華為聯合

體中標深圳市智慧水務一期工程，中標價4.46億元，刷新智慧水務

—27—

行業中標金額峰值；2020年1月，騰訊云與粵海水務及其旗下智

慧水務平臺科榮軟件達成戰略合作，雙方在智慧水務領域合作，推

進水務行業智慧化轉型。漢威科技、施耐德電氣、三川、迪納聲等

硬件設備供應商也通過物聯網化、智能化設備從硬件端進軍智慧水

務行業。中國移動、中國電信、中國聯通三大運營商聯合系統建設

商紛紛加入智慧水務建設的隊列。

圖2.8智慧水務產業地圖

當前智慧水務行業服務商大致可分為三大類，均存在著不同程

度的智慧水務應用難題。一是以IBM、埃森哲、華為為代表的平行

域巨頭企業，雖然具備全面的智慧水務建設ICOT與咨詢能力，但

缺乏對水務行業的深度了解，在業務層面與解決方案落地層面表現

疲軟，需持續投入戰略資源并吸納行業專家深度參與；二是以電信

/移動、BAT（百度阿里騰訊等互聯網巨頭）、神州數碼等為代表的

運營商、集成商，擁有豐富的資金與平臺儲備，但其對智慧水務的

切入點多為網絡端及邊緣側，對于傳感層、行業平臺層、應用層等

—28—

多個層面缺乏專業支撐，項目的整體規劃與落地需融合更多的生態

伙伴；三是以漢威、和達、新天、三高等為代表的水行業信息化廠

商，大多對水務行業的某一或某些領域、模塊有一定的行業積累，

但隨著智慧水務所涉及的范圍越來越廣，其技術能力與資金實力難

以支撐。

因此，為滿足新時代下智慧水務建設要素，不同類型的供應商

能力均存在一定的不足，供需結構性沖突嚴重，產業發展需要進行

生態融合，充分發揮行業內信息化領軍企業的領先作用，建設完整

的智慧水務行業生態，為智慧水務的建設與發展保駕護航。

2.4.工業互聯網賦能智慧水務建設

工業互聯網是面向行業數字化、網絡化、智能化的廣泛需求，

構建基于海量數據采集、匯聚、分析的服務體系，支撐制造資源泛

在連接、彈性供給、高效配置的載體。工業互聯網通過人、機、物

的全面互聯，將水務全要素、全產業鏈、全價值鏈進行全面連接，

可以促進各類資源要素優化和產業鏈協同，幫助水務行業創新研發

模式、優化生產流程，帶動大數據分析以更快速度、在更大范圍、

更深層次拓展。對各類數據進行采集、傳輸、分析并形成智能反饋，

推動形成全新的生產制造和服務體系，優化資源要素配置效率，提

高水務企業生產與管理效率。

工業互聯網是結構性的、蛙跳式、融合式的戰略技術，它作為

全新工業生態、關鍵基礎設施和新型應用模式，正在全球范圍內不

—29—

斷顛覆傳統制造模式、生產組織方式和產業形態，推動傳統產業加

快轉型升級、新興產業加速發展壯大。工業互聯網賦能智慧水務建

設，可實現水務行業的智能化生產、網絡化協同、個性化定制、服

務化延伸等應用創新。它改變的是基礎設施，而不是表面應用；它

帶來的是技術革命，而不是技術漸進。盡管水務行業和企業投資和

啟用工業互聯網的目的、場景與其他行業不盡相同，但是它們實施

架構的邏輯和步驟是相似的，它們的試錯成本和經驗是可以共享的。

基于工業互聯網的智慧水務建設，勢必將給水務行業帶來顛覆性變

革。

2.4.1.工業互聯網提供智慧水務實施框架

通過網絡、平臺、安全三大功能體系構建，工業互聯網全面打

通設備資產、生產系統、管理系統和供應鏈條，基于數據整合與分

析實現IT與OT的融合和三大體系的貫通。工業互聯網實施功

能架構實現了層級之間打通、內外網融合，并最終演變為邊緣層、

平臺層和應用層三層，同時端到端的安全體系貫穿三層架構。

在邊緣層的網絡互聯方面，各種水務智能裝備及第三方系統實

現充分網絡化，無線成為有線的重要補充，新型網關推動異構互聯

和協議轉換，水廠/管網與自來水、外部信息系統與用戶充分互聯；

平臺層的數據智能方面，工業云平臺成為三層架構的關鍵核心，實

現水廠、管網內外部數據的充分匯聚，支撐數據的存儲、挖掘和分

析，有效支撐信息系統和各種業務應用；在安全保障方面，各種安

—30—

全機制與工業互聯網各層深度融合，實現縱深防御、立體防護，通

過多種安全措施保障網絡互聯和數據集成安全。

2.4.2.工業互聯網賦能智慧水務的技術框架

工業互聯網技術體系將獨立技術聯系起來構建成相互關聯、各

有側重的新技術體系，融入人工智能、5G為代表的新技術，由制

造技術、信息技術以及兩大技術交織形成的融合性技術組成，催生

水務大數據、水務人工智能等融合性技術，使設備、工藝和系統的

實時建模和仿真，產品和工藝技術隱性知識的挖掘和提煉等創新應

用成為可能。

*引自《工業互聯網體系架構（版本2.0）》

圖2.9工業互聯網技術體系

工業互聯網技術體系的一部分可直接作用于水務領域，構成了

工業互聯網的通信、計算、安全基礎設施，另一部分基于水務需求

進行二次開發，成為融合性技術發展的基石。融合性技術驅動了工

—31—

業互聯網物理系統與數字空間全面互聯與深度協同，一方面，可構

建符合水務特點的數據采集、處理、析體系，推動信息技術不斷向

水務核心環節滲透；另一方面，實現水務知識積累、使用的方式重

新定義，提升水務行業技術優化發展的效率和效能。融合性技術驅

動了工業互聯網物理系統與數字空間全面互聯與深度協同。制造技

術和信息技術都需要根據工業互聯網中的新場景、新需求進行不同

程度的調整，才能構建出完整可用的技術體系。數據處理分析技術

在滿足海量水務數據存儲、管理、治理需求的同時，基于人工智能

技術形成更深度的數據洞察，與水務知識整合共同構建數字孿生體

系，支撐分析預測和決策反饋。工業軟件技術基于流程優化、仿真

驗證等核心技術將水務知識進一步顯性化，支撐工廠/產線虛擬建

模與仿真等先進應用。融合性技術一方面構建出符合水務特點的數

據采集、處理、析體系，推動信息技術不斷向水務核心環節滲透；

另一方面重新定義水務知識積累、使用的方式，提升水務行業技術

優化發展的效率和效能。

2.4.3.工業互聯網賦能智慧水務的商業模式

基于工業互聯網應用的業務產出有兩大類：（1）提質增效新增

長；（2）業務轉型新收入。當前大部分工業互聯網的實施應用還屬

于提質增效類，而且這一類應用覆蓋范圍不斷擴大，成為工業互聯

網應用的主要業務產出。比如從單一設備、單個場景的應用逐步向

完整生產系統和管理流程過渡，最后將向產業資源協同組織的全局

—32—

互聯演進。在這個過程中數據分析程度不斷加深，從以可視化為主

的描述性分析，到基于規則的診斷性分析、基于挖掘建模的預測性

分析和基于深度學習的指導性分析。根據機理及數據的不同要求，

工業互聯網的應用逐漸呈現差異化發展路徑。其中設備、產品應用

相對簡單，機理較為明確，已可實現較復雜的智能應用，正步入決

策性分析階段，達到生命周期管理業務產出；企業生產與運營管理

系統復雜度較高，深度分析面臨一定挑戰，當前從局部改進向系統

性提升邁進，最終達到企業提質增效；產業資源的協同目前還沒有

成熟的分析優化體系，主要依托工業互聯網平臺實現資源的匯聚和

供需對接，當前從信息交互向資源優化配置演進，以達到產業的高

效配置。

而工業互聯網的顛覆性應用是驅動企業三化轉型。不同于提質

增效，工業互聯網驅動模式轉型的應用從技術顛覆和市場創新對企

業的倒逼入手，快速掌握和熟練運營新興的數字化、網絡化和智能

化技術，以應對市場的顛覆性挑戰：

生命周期管理：聚焦智慧水務解決方案全生命周期流程入手，

在平臺中進行設計、生產、服務等數據的集成管理和優化應用，尤

其對智慧水務產品和設備進行實時洞察和本地化操作，使其達到利

用率最佳、風險控制最小和體驗迭代最快；

過程優化：聚焦在智能設備群、產線、車間等工業現場，通過

對實時生產數據的分析與反饋來對整個生產過程進行優化；

—33—

決策優化：聚焦在水務企業運營層面，利用工業互聯網平臺來

打通設計、管理、供應鏈等各環節數據，并基于大數據挖掘分析實

現管理決策優化；

協同共享：聚焦在水務產業層面，將供需信息、制造資源、創

新資源匯聚到智慧水務平臺中，通過基于數據分析的重新組織，實

現資源優化配置與協同，產生新行業、新模式和新營收；

商務轉型：聚焦在應用工業互聯網驅動水務企業整體商務轉型，

包括工業互聯網能力輸出及物聯商務新模式所產生的新營收和新

盈利。

2.4.4.工業互聯網保障智慧水務安全運行

工業互聯網為智慧水務提供安全實施框架，保障水務安全運行。

工業互聯網安全實施框架在“設備、邊緣、企業、產業”層層遞進，

包括邊緣安全防護系統、企業安全防護系統和企業安全綜合管理平

臺。

*引自《工業互聯網體系架構（版本2.0）》

圖2.10工業互聯網安全實施框架

—34—

邊緣安全防護系統致力于面向實體實施分層分域安全策略，構

建多技術融合安全防護體系，從而實現邊緣安全防護。部署的關鍵

在于確保工業互聯網邊緣側的設備安全、控制安全、網絡安全。企

業安全防護系統實施致力于從防護技術策略角度出發，提升水務企

業安全防護水平，降低安全攻擊風險。部署的關鍵在于確保工業互

聯網企業側的網絡安全、應用安全、數據安全。企業安全綜合管理

平臺實施致力于從防護管理策略角度出發，以安全風險可知、可視、

可控作為安全防護體系建設的主要目標，強化企業綜合安全管理能

力。部署的關鍵在于對企業網絡口及企業內安全風險進行監測，在

平臺網絡出口建設流量探針，實現對企業的安全信息采集、資產識

別管理、安全審計、安全告警、安全處置跟蹤以及數據治理等功能。

智慧水務建設將打通生產系統、管網輸送系統、服務營銷系統

和管理系統等水務的各個環節，實現水務企業所有相關信息（水廠

數據、管網數據、用戶信息等）在網絡上的互相共享。工業控制網

絡會直接與管理網、互聯網連通，由物理封閉、獨立的網絡變為開

放互通的網絡。智慧水務系統面臨多層次的網絡安全挑戰，需要從

多層次采取措施保障智慧水務系統的安全運行。

（1）物理設備安全

智慧水務系統部署大量的儀器儀表和自動化控制設備，包括：

智能水表、流量計、壓力變送器、PLC等。工控儀表和設備的設計

都沒有考慮網絡安全的問題。工控軟件使用的操作系統不會打補丁

—35—

或升級，聯入工業互聯網以后面臨巨大威脅。需要采取對應的安全

措施保護設備的安全。通過安全審計實時監測智慧水務工業控制網

絡中針對工業協議的惡意攻擊、誤操作、違規行為、非法設備接入

及時告警并聯動態勢感知平臺動態調整安全防護措施，以實現保護

物理設備的安全。

（2）控制安全

控制平臺和控制系統所采用的工業控制協議，基本都是采用用

戶授權的方式，保證控制指令的安全，都沒有考慮完整性、身份校

驗等安全需求。智慧水務需要采用身份認證等安全措施，保證控制

信息的可靠性，防止攻擊。可采用應用程序白名單技術建立主動防

護機制。

（3）網絡安全

為了保障傳輸的實時性，工控協議都是采用明文傳輸的，數據

的安全性得不到保證。需要采用加密機制，保證傳輸的安全性。為

了保證智慧水務網絡的安全，需對辦公網、生產工業控制網絡、互

聯網進行合理安全區劃分，根據不同的網絡選擇合適的安全防護設

備進行針對性安全保護，構建多邊界縱深防御體系。

（4）應用安全

智慧水務系統建設全面覆蓋水務行業業務。包括各個系統應用

軟件及平臺，如SCADA系統、營收系統、客服系統等。平臺運行

的應用軟件將持續面臨病毒、木馬、漏洞等安全挑戰。需要在主機

—36—

系統部署網絡殺毒軟件，防止病毒和木馬的攻擊。

（5）數據安全

水務企業內部生產管理數據、收費數據等各類數據重要或敏感

數據都可能面臨數據丟失、泄露與篡改等安全風險。部署數據庫審

計能夠幫助確保各種環境中敏感數據的安全性、隱私性和完整性。

（6）高級持續性威脅APT

城市供水系統作為國家關鍵基礎設施，APT攻擊是最難應對、

產生后果最嚴重的威脅。攻擊者精心策劃、為了達成既定目標，長

期持續的進行攻擊，其攻擊過程包括信息收集、入侵技術準備、滲

透準備、入侵攻擊、長期潛伏和等待、深度滲透、痕跡消除等一系

列精密攻擊環節。對工業協議深度解析分析、實時數據監測的網絡

安全審計機制，通過全面的數據分析，結合智慧水務安全數據庫，

實現APT攻擊的有效預防、檢測和防御。

城市供水系統是國家關鍵基礎設施的重要組成部分，關系著廣

大居民的生命安全和社會秩序。智慧水務建設涵蓋水源地、凈水廠、

泵站、管網、二次供水等生產設施；覆蓋取水、凈水、給水等供水

全環節的工業互聯網安全防護系統，實現對企業設施全方位、全天

候的網絡安全態勢感知，及時發現各類網絡安全風險以及非法訪問

事件，實現工業互聯網信息安全的閉環管理，全面提高水務企業工

業互聯網安全防護的整體水平。

—37—

3.智慧水務定義和愿景

3.1.智慧水務概念定義

智慧水務是指以網絡為基礎、平臺為核心、安全為保障，運用

云計算、大數據、5G、AI等新一代信息通訊技術，通過頂層規劃、

分步實施，實現業務與數據雙驅動的水務數字化建設。智慧水務支

撐水務數據彈性擴容與業務靈活集成擴展，保障“從源頭到龍頭”的

生產、監控、調度、營收、客服、運營、運維等各個環節實時安全

可控，全面提升水務管理的效率和效能，優化服務品質，并使水務

運營持續產生價值，賦能水務公司完成新業務、新模式、新業態轉

變與創新。

圖4.1工業互聯網智慧水務概念圖

3.2.智慧水務應用者視圖

智慧水務應用者可以分為監管層/政府、行業監管部門、運管層

/水務運營方、水司管理層、業務層/主管及場景層/工程師“四類用

戶”。面對新時代下的新需求，四類用戶在智慧水務建設中承擔著

—38—

不同的角色，也對智慧水務的能力有著不同的期待。

圖4.2智慧水務應用者視圖

（1）場景層

外業人員、交付工程師、運維工程師等是智慧水務建設底層場

景的應用者，需要及時應對報裝、驗收、巡檢等日常工作，并能敏

捷響應爆管、設備故障等各類突發事件，因此需通過智慧水務業務

系統進行功能部署，實現全局協同、智能決策、泛在感知、動態優

化、敏捷響應、全面互聯，使得工作更加便捷、簡化、高效。

（2）業務層

CIO（首席信息官）、CTO（首席技術官）、CDO（首席開發官）

是各業務系統能力需求的提出者與使用者，重點關注各業務系統的

數字化應用，實現智能化決策與高質量服務。各業務體系相對獨立，

涵蓋從水源到龍頭的水務產業鏈，客戶服務、產水計劃等構成的水

務價值鏈，從系統設計到報廢回收的水務資產鏈。

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（3）運管層

水司管理層、供應鏈商交付、公眾需求服務的運管層關注企業

運營及對外服務，根據快速構建智慧化運營與決策能力、提質增效、

保證高質安全公司的愿景，提出提升決策能力、創新運營模式、降

低成本的戰略方向，