區塊鏈加持智慧水務，打造“城(chéng)市水務網絡”

近年(nián)來(lái)，我國(guó)供水總量增速趨緩有所下降，供水行業發展已趨于平穩，污水治理(lǐ)行業正屬于快(kuài)速成長期。水務行業存在配水管網覆蓋區域龐大(dà)、結構複雜，監測大(dà)時滞性等問(wèn)題，而區塊鏈結合物聯網、大(dà)數據等技術(shù)，能将海量的水務信息進行及時分(fēn)析和處理(lǐ)，以更加智能和精細的方式，打造“城(chéng)市水務網絡”。

2019年(nián)，水務行業逐漸由各城(chéng)市單點發展到全國(guó)性、區域性統一戰略布局，在國(guó)家京津冀、長江經濟帶以及“一帶一路(lù)”的戰略布局下，水務行業不僅是各地區各自(zì)發展，而是需要在大(dà)的戰略使命之下統籌發展；不僅隻做好供水和排水，還(hái)需要統籌考慮生(shēng)态系統、綠化系統和環衛系統的建設等系統性難題，而智慧水務的發展則能及時、準确的解決問(wèn)題。

根據2019年(nián)7月水利部發布的2018年(nián)度《中國(guó)水資源公報》，2018年(nián)，全國(guó)水資源總量27462.5億立方米，與多年(nián)平均值基本持平，2018年(nián)，全國(guó)用水總量6015.5億立方米，較2017年(nián)減少27.9億立方米。其中農業用水占比最高（61.4%），工(gōng)業用水其次（21%），生(shēng)活用水（14.3%）、人(rén)工(gōng)生(shēng)态環境補水（3.3%）占比較低。中國(guó)用水總量在2013年(nián)達到前期峰值，之後開始出現用水總量增速趨緩甚至下降現象。

圖1 2010-2018全國(guó)總用水量（單位：億立方米）

伴随着我國(guó)城(chéng)市化進程的加快(kuài),工(gōng)業化程度的不斷提高,水務行業未來(lái)無疑将迎來(lái)新的擴張。行業作(zuò)爲弱周期性行業，水務行業發展程度與經濟增長水平、人(rén)口數量及城(chéng)市化進程等因素高度相(xiàng)關。同時，随着近年(nián)來(lái)我國(guó)環保監管的趨嚴和生(shēng)态治理(lǐ)的需求升級，在相(xiàng)關政策的支持下，黑(hēi)臭水體(tǐ)治理(lǐ)、海綿城(chéng)市建設、農村等水環境治理(lǐ)類新興領域的需求正快(kuài)速增長，上述市場發展潛力較大(dà)。整體(tǐ)來(lái)看(kàn)，水務行業的市場容量正不斷擴大(dà)。2010年(nián)，我國(guó)水務行業規模以上企業銷售收入僅爲1003.0億元;到2018年(nián)，規模以上企業實現銷售收入2473.3億元，同比2017年(nián)增長5.04%。

我國(guó)現有自(zì)來(lái)水廠(chǎng)4000多家，污水處理(lǐ)廠(chǎng)3500多座，水務企業衆多，但(dàn)是水務行業集中度低，最大(dà)的供水企業市場占有率未超過5%，最大(dà)的污水處理(lǐ)企業市場占有率也未超過10%。在供水行業，前五名供水企業(CR5)已運營規模占據11%的市場份額，排名前十(CR10)的企業已運營規模占據了16.5%的市場份額，因此，供水領域的市場集中度相(xiàng)對較低。

在污水處理(lǐ)行業，前五名(CR5)污水處理(lǐ)企業已運營規模占據了19%的市場份額，排名前十的企業(CR10)占據了27.2%的市場份額，相(xiàng)對于供水市場，污水處理(lǐ)市場的集中度相(xiàng)對較高。市場過度分(fēn)散制約了水務行業的技術(shù)進步及服務的集約化。

水務行業“互聯”但(dàn)不“互通”，數據孤島效應明顯。目前已建立的各類專業業務應用系統中，由于涉及多部門(mén)管理(lǐ),普遍存在“信息孤島”，難以實現信息共享。即隻實現了“互聯”，但(dàn)不“互通”的尴尬局面仍然存在。

統一監管系統缺失，監管壓力大(dà)。水務行業中存在多部門(mén)多系統監管，不能全時段性保證水務系統各監管指數合規和合法性，水務系統監管壓力大(dà)。污水處理(lǐ)業務涉及到排污業、環保、建設等部門(mén)之間銜接，需要智慧手段來(lái)提高協作(zuò)效率。

數據及監測時效性差 ，管理(lǐ)運行效率低下。水質檢測無法在線監測，實驗室結果有時會達數天。自(zì)來(lái)水生(shēng)産和配送過程中具有多參數、非線性和大(dà)時滞的特點，操作(zuò)流程複雜，運行效率低下。

雖然水務行業已取得(de)長足發展，但(dàn)仍面臨不少問(wèn)題，對此，加強水務信息化建設已經成爲水務行業的必然趨勢。通過水務行業的信息化建設，加強水務行業信息資源整合和開發利用管理(lǐ)水平，建立健全統一、協調的信息化标準規範，開發推廣信息化共性關鍵技術(shù)和産品，促進水務行業信息資源共享，實現水務行業的更好發展。

通過區塊鏈技術(shù)将全水務的運行數據上鏈，構建可(kě)證可(kě)溯的電子證據存證，并促進水務涉及的機(jī)構間信息的橫向流動和多方協作(zuò)。區塊鏈技術(shù)還(hái)可(kě)以支持給定流域内水權的點對點交易，給予用戶足夠的、或者是願意與該地區的其他(tā)用戶共享超額資源的權利,令水務公司外部與其它水務公司的相(xiàng)關方都(dōu)可(kě)以對生(shēng)态圈進行數字輸入。此環節無需全天候依賴中心化的結果，同一流域中的用戶可(kě)以根據最新的天氣信息、産品價格、市場趨勢和長期氣候變化趨勢(用戶可(kě)以通過移動設備獲取這些信息)來(lái)決定用水策略。這爲水務管理(lǐ)提供了一種新的信息獲取和實時管理(lǐ)辦法。個人(rén)消費者、工(gōng)業用戶、水務公司和政府管理(lǐ)部門(mén)都(dōu)可(kě)以使用這些信息來(lái)決定水資源的使用策略。與此同時，通過區塊鏈分(fēn)布式賬本技術(shù)打通機(jī)構間的數據互通，加強各供應商與水務公司的互動，從(cóng)而抓住生(shēng)态圈的核心群體(tǐ)。

區塊鏈技術(shù)與物聯網技術(shù)的結合将使城(chéng)市的水資源管理(lǐ)系統更智能、安全、高效。區塊鏈技術(shù)結合物聯網技術(shù)對城(chéng)市供水管網進行全面、自(zì)動化監控，幫助解決管網漏失問(wèn)題。在供水網絡中安裝水壓和水量數據的智能傳感器，采取非中心化的方式通信，傳感器可(kě)以相(xiàng)互傳遞數據并發出預警。參考以下兩個案例：

區塊鏈結合物聯網、人(rén)工(gōng)智能，将在水務管理(lǐ)的自(zì)動化、智能化方面産生(shēng)更廣泛的影(yǐng)響。區塊鏈網絡的布置，不僅僅是簡單的優化現有人(rén)工(gōng)管理(lǐ)模式，而是需要對業務流程進行優化和重組，這一過程是企業改革、實現現代化管理(lǐ)的過程，會涉及到企業的體(tǐ)制、機(jī)構、人(rén)員(yuán)、規章(zhāng)制度的變化和調整。

參考資料：《2019年(nián)中國(guó)水務行業市場現狀及發展趨勢分(fēn)析》《區塊鏈技術(shù)在智慧水務中的應用初探》

2018年(nián)《中國(guó)水資源公報》