智能技术如何为中国带来水资源和废水管理革命
智能技术正在全球水资源和废水管理行业掀起一场革命。工业物联网以及边缘计算、实时数据等其他智能技术带来的改变正在进一步深化行业变革。对于智能技术领军企业而言，这意味着巨大的商机。特别是，中国在环保领域是创新技术应用方面的先行者。
采用智能技术正成为一种潮流，这让数据变得更有意义，系统高度互联，决策更加智能。但这也对领导者提出了挑战，例如，如何成功地采用和部署新技术？如何与其他行业参与者协作以确保企业得到全面优化，运用数字化技术提高业绩？我们将在SmartWater 系列博客中逐一解答这类问题。首先我们会深入探讨目前智能技术在中国水行业发挥的作用，以及未来会有怎样的发展。
目前，因水污染严重，中国年均缺水约500亿立方米，人均水资源总量只有全球平均水平的28%，超过400座城市存在不同程度的缺水。这意味着智慧水务的潜在需求巨大，随着政策支持，智慧水务建设有望加速。
中国持续展现前瞻性思维，通过政策鼓励水行业将智能技术用于水管理计划。例如，越来越多的水处理厂在水系统的不同位置安装了智能传感器，收集水质、温度变化、压力变化等数据，以及工程师采用其他方法无法收集到的信息。这些实时数据非常珍贵，在提高生产力和效率方面价值非凡。
中国智慧水务的变革筑基铺路，在多个领域开创了先例，极大刺激了周边其他国家的积极性，这在近几年尤为明显。
智能水网每年可节省高达6亿美元，或者70％的质量监测成本，甚至还可避免灾难。用于水质监测的智能水网解决方案将使公用事业部门能够自动对水质采样和测试并快速干预以缓解潜在问题。智能水务的建立与完善需要更多工作才能迎头赶上，但智能技术的升级步伐正在加快，大多数政府都开始了不同程度的技术投资。
未来智能水管理展望
近几年，中国在环保领域致力于发展智能技术并取得了巨大成功，旨在建立真正的智慧城市。水源和废水管理行业也不例外。
一家全球咨询公司在最近的一项评估中预测，未来五年全球将有超过80个智慧城市，其中几乎一半位于亚太国家。随着全球各国希望借助智能技术和创新来解决城市化问题，中国将在构建更美好未来的过程中扮演重要角色。全球领导者将会关注在这一地区的投资，以为其提供支持，领导者将迎来巨大机遇促进在中国的协同合作，尤其是在水管理领域，对该领域的投资和支持都在开始增加。
在解决人类面临的巨大威胁的同时，中国如果要在智能城市建设变革中保持领先，利用智能技术进行水管理无疑是必由之路，这也是全世界的期望。甘居人后将成为一种风险。
SmartWater：领导者利用智能技术应对世界水问题的4种方式
有人生活的地方就需要考虑水的问题。中国是一个多样化的地区，尤其是在经济发展、人口规模和密度以及基础设施的功能方面，但这一地区的领导者面临着相同的基本挑战：在人类和环境需求日益增长的时代高效管理地球上最宝贵的自然资源。
在第二期#SmartWater系列博客中，我们探讨水资源和废水管理领域的挑战和机遇，以及领导者如何利用智能技术进行应对。
中国的智能水务起到的示范作用
我们在上一期博客中探讨了中国面临的一些水问题，以及领导者如何利用智能技术成为全球水管理领域的先行者。在这一关键领域使用智能技术，中国的智能水务建设起到了示范作用，这其中采用创新做法并取得了良好的效果，使用了诸如物联网、边缘计算和实时数据等大部分技术。
虽然中国通过智能技术在水管理创新方面取得了显著进步，但更多国家还需要做更多工作才能迎头赶上，以便应对目前和未来越发复杂的水问题。
水管理面临的问题和挑战
工业水污染是一个全球性问题，全世界每年约有4200多亿m3(3立方米)的污水排入江河湖海，污染了5.5万亿m3的淡水，这相当于全球径流总量的14%以上。
制造业、农业和航运业让这一问题变得更加复杂，尤其是在发展中国家：联合国预计发展中国家高达70%的工业废水未经处理就排放到水道中，亚洲开发银行（ADB）预计在亚太区这一数字将达到80%。由于该地区经历了人口和经济的快速增长，进一步增大了环境压力，因此工业水污染只可能越来越严重。发展中国家约有10亿人喝不清洁水，每年约有2500多万人死于饮用不洁水，全世界平均每天5000名儿童死于饮用不洁水，约1.7亿人饮用被有机物污染的水，3亿城市居民面临水污染。
中国拥有多样复杂的地理环境和气候环境导致部分地区容易遭受洪灾，2017年，全国30省(自治区、直辖市)1936县(市、区)17832乡(镇)遭受洪涝灾害，受灾人口5514.90万人，104座城市进水受淹或发生内涝，直接经济损失2142.53亿元，占2017年GDP比重的0.26%；全国因洪涝农作物受灾5196.47千公顷，其中成灾2781.19千公顷、绝收755.45千公顷，因灾粮食减产299.86亿公斤，经济作物损失221.43亿元。
这不仅会给该地区的居民和社区带来可怕的后果，工业企业也会遭受消费者抵制和政府罚款等形式的财务和信誉损失。然而，适当的水管理也可以让企业在成本效益和社会经营许可方面受益。
全球变暖和气候变化的影响对水管理提出了另一挑战。温度、蒸发和降水的变化将影响中国的水资源，例如河流。气候变化已经加速了洪灾和干旱发生的频率。地势低洼的城市和国家生活着上亿人口，海平面的预期上升将对他们造成不良影响。气候变化对中国的水管理提出了新的挑战。
水的需求量一直在增加，智能水务市场潜力待释放
根据水利改革发展十三五规划，城乡供水方向规划全国新增供水能力270亿立方米，即为新增产能约7400万立方米/日。供水规模的新增要求加快城乡供水管网的建设和改造，降低公共供水管网漏损率；加快重点水源安工程建设，实施一批重大引调水工程；加强雨水和海水的利用；加强城市应急和备用水源建设，单一水源供水的地级及以上城市应于2020年底前完成备用水源货应急水源的建设。
“十二五”期间水务行业的投资力度以年均24%的速度增长。2016年，中国水务行业的年度投资额达到4963.52亿元。截止至2017年中国水务行业投资额为5276.78亿元。预计，到2023年，我国水务行业的年度投资额将突破8600亿元。
随着水务投资规模的增加，智慧水务将迎来发展的黄金期。预计到2023年，中国智慧水务行业规模将达到251亿元左右。
答案：智能技术。智能技术如何帮助领导者解决问题。
直到最近，负责水源和废水系统管理的工程师和技术人员依然面临许多复杂的挑战：维护和检修供水设施通常由人工进行，这需要消耗大量的人力，而且不能预测问题和故障。水管理成了一项困难、艰苦且效率低下的工作。
但智能技术的兴起让水管理作业出现了革命性的变化，值得欣喜的是，智能技术正在帮助人们找到应对水问题的解决方案。
下面是领导者如何利用智能技术解决水问题的四个例子：
- 水质。很多人认为饮水安全是理所应当的，但世界上仍然有数十亿人无法获得饮用水。在印度，许多工人生活在自发形成的贫民区中，他们只能从被污染的水井中取水。一家名为Swajal Water的印度初创公司承担了这一人道主义悲剧造成的挑战，使用智能技术设计了一种基于物联网的太阳能清洁饮水机。
- 渗漏水耗。许多城市的供水因为管道泄漏被浪费掉，代价是巨大的：城市平均水耗是20%，伊斯坦布尔达到了惊人的60%。在胡志明，长期以来渗漏和其他基础设施问题造成了30%的淡水供应损耗。世界上有几个城市已经实施了智能水管理解决方案，能够通过远程传感器自动调节水流，从而降低水管中的余压。这限制了水的渗漏和损耗，最大程度上减少浪费、成本和能耗。
- 污染预防。中国启动河湖综合防污和生态恢复计划对私营项目提供支持，涉及多个环境联锁设施和服务，包括基于物联网的实时河道流量预测、无人机灌溉改进技术、太阳能水泵和空气制水设备。
- 气候变化。城市可以利用数字化技术开发应对极端气候变化事件的措施。水解决方案提供商可以在实施解决方案之前对问题和计划措施进行真实模拟，从而对各种方法进行测试和优化。通过物联网、先进的实时数据收集和传感器，人们可以获取水网信息，提高水网运行的预测能力，从而降低故障时间，避免造成严重的环境后果。
马上行动，抓住机遇智慧水务势在必行
领导者现在应该马上行动，投资用于解决世界水源和废水管理问题的智能技术。通过智能技术改善中国的水管理现状，领导者能够树立榜样，提出适用于全世界的最佳做法，而只有通过高效、专注的领导和投资物联网、边缘计算和实时数据等智能技术才能做到这一点。
随着物联网、大数据、云计算及移动互联网等新技术不断融入传统行业的各个环节，新兴技术和智能工业的不断融合，智慧水务行业发展具有明显的前景
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马上行动，#SmartWater助你投资未来
行业领导者们正逐步通过智能技术创新，加大在水和废水管理方面的投入，从而收获了惊人的成果。作为水资源行业的引领者，中国的智能水务解决方案采用边缘计算、物联网和实时数据分析等解决方案来测量、认知和优化用水 — 世界上最宝贵的资产。而其他还没采用智能化国家和地区则必须迎头追赶并重塑当前做法，才能找到适应未来的水资源管理解决方案。
本期内容由三个部分组成，在最后一部分，我们会探讨为什么研究智能水技术能够为其他地区带来重要的机遇。
Stratus Technologies的技术专家，向我们介绍了该领域的最新动态和机遇：“现在正是升级现有基础设施和技术的好时机。更多领导者们开始转向云和边缘计算解决方案。但问题是他们如何转换思维模式和处理已有系统，才能充分利用现有的创新技术？”
范式转换正在发生：全球领导者们现在有机会将智能解决方案推向市场，这为亚洲在水资源领域的改革提供了创新的基础。
Stratus技术专家强调在水资源领域，创新的需求非常迫切，因为“水系统是公共基础设施中至关重要的部分，需要长时间运行。所以在水资源和废水领域，领导者们必须确保基础设施的核心能够适应未来。目前尚未实现这点。”
任何国家的水系统都要考虑三大关键领域：
- 提供洁净的商业用水。不同国家和地区的用水量不尽相同。根据国家统计局数据，截至2017年底，中国人均水资源两位53立方米/人，仅为世界平均水平的1/4，是联合国13个贫水国之一，特别是北方和部分东部地区人均水资源量严重偏低。
- 城市基础设施中的水管理。由于地区的差异，水管理数据中心可能会受到洪水、极端温度和地震的影响。在偏远和单独的处理设施中，应尽可能自动运行程序。将数据站点部署在不同的地理位置，可以切换站点操作而避免暂时中断。
- 农业用水的可持续管理。优良的管理对于以下几个方面至关重要：增加农业生产，减少农业造成的水污染，共享水资源以及实现水系统的环境和社会效益。政府需要改善水管理系统，以提高水资源的利用率并能有效管理污染。正如您所见，这一领域面临很多复杂的大问题，而且很多组件需要永远在线的技术支持。
Stratus技术专家详细阐述了智能水的趋势：“我们正在谈论的水资源行业，在传统上，它只依赖于电力载波通讯设备，这些设备只需要做一件事，即根据输入开启或关闭某些功能。如今，有了强大的工具能够处理庞大的数据，我们必须为设备搭载正确的程序，才能够发挥其最大作用。”
创新的关键在于合作
为了助力中国在水领域达到新高度，全球领导者们可通过战略合作，提供工具方面的帮助。主要目标是协助该地区的水管理系统在功能和数据方面均达到“永远在线”的理想化水平。
在水资源领域，Stratus一直在于企业和政府机构积极合作，通过提供高可靠性、操纵简便和高成本效益的解决方案来助力它们赢得竞争优势。
在整个水处理综合自动化系统中，由于数据库管理服务器，SCADA服务器，GIS服务器等安全性要求非常高，需要保证其能够连续、稳定的运行，任何单点故障都不能影响上层应用服务的安全运行。在监控层的WEB服务器、报表服务器，管理层的管理服务器、邮件、OA服务器等，SRL技术可以将多个应用整合到一套容错服务器，实现统一管理和资源的高效利用。
上海迪士尼度假区是亚洲最新、最大的迪士尼主题公园，它的运营容不得半点马虎。迪士尼的关键供水系统以Stratus连续可用性解决方案为基础而搭建。Stratus依托ftServer创新技术，为上海迪士尼度假区的水处理系统建设了核心基础设施。智能并能自主修复的ftServer系统避免了非计划宕机，确保公园的关键系统能够连续运行且不丢失数据。
“上海迪士尼度假区的总工程师庞先生解释道，“我们可以依靠容错的ftServer解决方案来消除单点技术故障，所以这个关键系统可以连续运行且无计划外的中断。” 这意味着总拥有成本低而投资回报率高。对于上海迪士尼度假区来说，每天有成千上万名游客在我们大量的设施上尽情娱乐，他们的愉悦体验和安全便是这一回报的最好佐证。”
我们另一个重要的客户是中国浙江省的杭州市九溪水厂。这家水厂于2017年8月投入使用ftServer系统并且显著提高了运行效率。通过平台的无缝虚拟化支持，水厂得以改进系统架构、减少能耗、最大程度降低宕机和网络中断时间，并且为控制中心节省宝贵的空间。ftServer系统还提升了SCADA应用程序的性能，可靠性和数据稳定性。这让我们的客户能够保持优势，并作为支柱企业为浙江人民提供安全可靠的用水。
展望未来，在探索中国的水资源和废水管理系统的未来时，领导者们应该考虑到中国持续增长的人口以及未来人们对永远在线系统的需求。随着需求的日益增长，领导者们只有把解决方案推向各地区并且投资行业的未来，才能从中获益。
问题是：关于未来的水资源和废水管理，您对自己的边缘计算解决方案有多大信心？
不要掉队，做好边缘计算准备，用智慧水务迎接绿色未来吧!
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