自2017年“人工智能”首次被写入《政府工作报告》以来，已连续8年成为两会热点话题。2024年政府工作报告中3次提到“人工智能”，并首次提出开展“人工智能+”行动。“人工智能+”作为今年两会的关键词之一，得到两会代表委员和社会各界人士的广泛关注。从2017年、2019年、2024年先后提出“人工智能”、“智能+”、“人工智能+”，从重视发展人工智能技术到开展“人工智能+”行动，人工智能不仅成为我国推进数字中国建设过程中不可或缺的角色，更是我国传统产业转型升级的引领者和推动者，也是激活新质生产力发展的强引擎。
（图片来源：央视新闻报道截图）
“人工智能+”“+”的是什么？“+”的是各行各业和各种应用场景，其目的是将人工智能技术的创新与国家产业转型升级深度结合，与各行各业各领域的创新高效融合，与经济社会生活的高质量发展良性互动。
从ChatGPT到Sora，从智谱清言到Kimi，多元化的AI应用层出不穷、遍地开花、无所不在，并被广泛应用于知识问答、视频制作、实时录音转文字、一键生成PPT、公文写作、数字人等各个方面。AI技术以其高效的搜索整合能力、准确快速的数据计算水平，以及持续学习、不知疲倦、不受情绪影响的特质，在不同领域均得到了深入探索和广泛应用，并且正在改变我们的工作和生活。与此同时，一直在创新迭代的AI技术也给大家提供了一个可以充分释放灵感的舞台，用好AI，可以将我们的时间和精力从繁杂的重复性劳动中释放出来，并投入到更具价值、更有创造性的工作中。
图片来源：智谱清言AI生成
人类逐水而居、依水而生、因水而兴。城市的发展离不开水，城市水系统随着城市的兴起而出现，也伴随城市化进程而变革。戴维·塞德拉克教授在《水4.0》一书中向我们讲述了过去2500年里城市水系统发展历程中的三次重大变革。
“水1.0”以引水渠和下水道等管渠系统的建设为特征，第一次全球工业化浪潮时期迅速崛起的欧洲城市复制了由古罗马人首建的管道系统和排水沟，使人们可以在稠密的城市里生存。
“水2.0”以饮用水处理技术的出现为特征，城市的扩增带来了大量废物，水媒疾病肆虐，严重危害公众健康，直到1902年给水加氯消毒技术在比利时给水厂投入使用，遏制水媒疾病，为人类带来了难以想象的健康福利。
“水3.0”以污水处理厂作为城市水系统的典型特征出现，1913年活性污泥法发明，带来全世界污水处理厂建设潮，避免从城市下水管道流出的污物对下游地域造成污染。
与此同时，随着人口持续增长、气候异常变化、极端天气增多等一系列挑战的出现，一个可靠、健康、智慧、可持续、人与自然和谐共处的现代城市水系统亟待重塑。
新一代城市水系统解决方案——“水4.0”，即将到来，而一个可以利用现代信息技术对供水、排水、节水、污水处理、防洪等环节进行精细化管理的智慧水系统正是我们所需要的。
智慧水系统一般可划分为自动化、信息化、智慧化三个阶段。
自动化阶段——以实现自动化控制为核心，着眼于工艺优化以及生产效率的提升；
信息化阶段——聚焦于基础物联网、SCADA系统等基础设施的信息化建设以及信息化业务应用系统的建设；
智慧化阶段——关注物联网、监测传感器、大数据、云计算、人工智能等技术的综合应用，通过对多源多维度的数据进行整合分析，实现智慧决策。
目前，我国大部分智慧水系统仍处于信息化阶段，甚至出现了部分智慧水系统并不“智慧”，仅能实现数据可视化的现象。真正的智慧水系统应能通过对海量数据的实时分析处理获取有价值信息，从而实现动态感知和预警预测，并辅助决策。由于基础设施信息化建设不完善导致的数据缺失、不精准、质量不高等问题，进一步影响和限制了计算机模型系统的应用，导致无法实现真正的智慧决策。
用科技，让复杂的水系统更简单。国际水协（IWA）和百度共同撰写的《人工智能赋能数字水务》白皮书中提出就水务行业而言，人工智能应用旨在智能地利用数据与算法来提高业务自动化水平与效率。应充分利用人工智能在处理大量时间序列数据并从中挖掘价值方面的能力，将水务系统中产生的包括计算机、传感器和摄像头收录的监测结果、交易记录与图像影像等海量数据背后的价值进行充分挖掘，通过人工智能分析大量数据和模型，极大提高水务行业效率和适应能力，对行业发展至关重要。
用好AI，提高工作效率及运管水平。AI与智慧水系统的融合是当前水务环保行业的一个重要发展趋势，通过更高效、更智能、更可靠的水务环保服务模式，为行业高质量可持续发展提供强有力的技术支撑。
通过安装传感器和监测设备，实时采集城市水系统运行的各项数据，如水位、水质、水量等，并进行整合分析。在数据分析过程中以人工智能技术替代传统的手动计算或简单趋势分析，利用AI算法可在短时间内对大量监测数据进行深度分析和趋势预测，高准确度和高计算效率有利于快速发现潜在问题，提高水务环保管理的效率和响应速度。
在视频监控中融入AI视觉识别技术，不仅可以监控设施运行状态，还可通过图像分析与识别技术实时分析研判异常情况，在识别出异常情况后快速响应，进行事件上报和风险预警。全过程自动化、智能化，让AI成为既“看得见”又“看得懂”的24小时安全哨兵。
基于AI大模型可开展深度学习和知识训练，并通过学习大量数据来提高预测和决策准确性的优势，有助于实现城市水系统的智慧化、精细化运行。未来，可通过建立水务环保行业大规模数据集，并对AI大模型进行训练，使其成为城市水系统方面的智慧大脑与“速成”技术专家。如，在供水领域可通过AI技术开展供水调度优化，通过实时分析监测供水量和用水需求量的变化情况，根据需求调整各片区供水压力和供水量，确保供水稳定的同时，降低供水系统能耗。在某个项目上，也可通过创建项目专属知识库并对AI进行训练，将AI打造为本项目独有的技术专家。
AI技术可助力智慧水系统实现更加精准的自动化控制和决策支持。比如自动化控制设备的运行，根据在线感知数据和模型分析实时调整运行参数，并自主决策后续计划的执行与参数优化。如在园林领域可通过AI技术开展智能绿化灌溉，即根据土壤湿度、天气信息及历史用水数据等因素，通过AI算法精准预测用水量，自动控制设备启停，实现精准灌溉，减少水资源和能源的浪费。在污水处理厂中可通过AI技术实现精准曝气与智能加药，根据采集到的数据和预测结果，制定最优运行策略，实现工程设施的精准控制和优化运行，提高污水处理效率的同时减少能源消耗和排放，从而实现节能降耗。
中医讲究“治未病”，智慧水系统则追求“防患于未然”。设备故障一般是一个逐渐发展的过程，有一定的规律可循，可利用AI技术对大规模历史数据进行分析并挖掘趋势规律，找出故障发生的转折点。与此同时，通过智能监测系统实时监测设备运行状态和磨损情况，通过算法预测设备寿命和潜在故障，并提醒及时采取措施进行维修和保养，从而实现预防性维护，减少意外停机时间和维修成本，提高设备的运行效率和稳定性。
作为一种智慧化的问题解决手段，AI技术将为智慧水系统的发展带来深远的影响。AI技术目前已在水系统长时间智慧监管及海量数据分析处理方面应用充分且已较为成熟。但受行业数据数量质量不足，算法可靠性及适应性有待验证，AI决策信任度与责任归属等问题影响，真正实现AI技术在智慧水系统领域的自动运转和自主决策，仍有一段路要走。
通过AI与智慧水系统的融合，不仅能够提升水务环保行业的智能化管理水平，还能够从供排水安全保障、水资源配置优化、水生态环境改善等多个方面共同推动水务环保行业走向高质量发展。借力AI，让我们一起站在巨人的肩膀上，共同迎接水务环保行业更好的未来。
