智能水资源管理（上）国际电联标准化局技术观察报告

发表期数：2011年第6期　　　所在版块：海外论文
编者按：水资源短缺是21世纪人类面临的最为严重的资源问题。有专家说水危机比能源危机对人类的威胁更大。目前全世界只有1/4的人口可以饮用到合乎标准的水，1/3的人口饮用不到清洁水，而且缺水的形势日趋严峻。我国人口占世界的22%，淡水资源只有世界的7%，人均拥有的水资源量只有世界人均的1/4。据统计，我国每年因缺水造成的粮食减产达50多亿公斤，因缺水造成的经济损失达1200亿元，水资源的短缺严重地制约着经济的发展速度。利用信息化可以实现水资源的优化调度和循环利用，世界各国和许多国际组织对此都非常重视。国际电联标准化局2010年推出了题为《利用ICT技术实现智能水资源管理》的全球技术观察报告，我们认为这篇报告对解决我国的水资源短缺问题很有参考价值，所以翻译编辑成文刊载于本刊，为简洁，题目改为《智能水资源管理》。全文两万余字，本刊分两期登出，以飨读者。

2010年10月

文卡特森 莫瑞

成千上万的人面临日益加剧的淡水资源短缺的威胁，智能水资源管理已成为21世纪关键的政策议题。经济发展、季节气候变化和人口增长都在影响水资源的可利用性。另外，气候变化造成的影响，如长期干旱和极端天气条件也使水资源短缺的局面更趋恶化。这份国际电联标准化局（ITU-T）的技术观察报告认为，可以制定标准，以ICT为战略手段，推行智能水资源管理政策。

1 介绍

发达国家和发展中国家在可持续发展方面所面临的主要挑战之一就是要保证所有的人都能获得可靠的供水和卫生服务。联合国的“世界水资源开发报告”指出，到2050年，世界上至少有四分之一的人口可能会生活在长期或不断受到淡水资源短缺困扰的国家中。联合国大会已正式宣布，2005年到2015年为国际“生命之水”活动十年。该活动的主要目标是，团结各方力量，实现联合国千年发展目标设定的2015年在水资源和与水相关的方面所做的国际承诺。千年发展目标签约国家在2002年召开的世界可持续发展峰会上承诺，到2015年，让世界上缺少安全用水和卫生服务的人口减少一半。2010年7月28日，联合国大会有宣布，安全和清洁的饮用水和卫生设备，是人类充分享受生活的基本权利。

全球气候变化造成了海平面上升，长期干旱和洪水肆虐，给维持人口增长和经济发展的淡水资源供给带来了巨大压力，所以许多国家已经把制定可持续发展的水资源管理政策列入优先日程。

水务部门以创新的方式组合利用卫星遥感、语义传感网络和地理信息系统，可以实时获得用水信息，跟踪和预测河流水位，找出新的淡水资源。随着气候变化的加剧，水务部门已不能仅仅依靠传统的水文天气预测方式了。水资源管理方面的决策必须要根据具体条件和实时信息做出。例如洪水控制是一个动态过程，洪水状况每天、每周、每月都会因气象条件和生态系统对气候变化的反应而改变。ICT可以让水资源供需双方通过传感网络和通信网络近乎实时地获得许多物理和环境参数，如温度、土壤湿度、降雨量等，无须人亲自前往就能获得预测和决策所需的现场精确数据。智能仪表可以让个人、企业和水务公司实时获得自己的用水信息，提高他们的节水意识，减少泄露，更好地控制用水需求。

2 水、能源和气候变化之间的关系

水和能源在我们的生活中是至关重要的。世界对能源和水的需求在增加，而水和能源又是紧密连接在一起的。水用来生产能源，生产水又需要能源。生产粮食既需要水又需要能源，而粮食反过来又能通过生物燃料提供能源。

海水淡化和污水处理也需要大量能源，而生产这些能源需要大量的水。水和能源的使用都会对生态系统产生负面影响。气候变化会对能源和水的可利用性和使用造成影响，所以说水和能源的供给是相互依存的。

虽说地球的大部分被水覆盖着，但只有2.5%的水是淡水，其他的都是咸水和海水。三分之二的淡水是封闭在冰川和永久雪层中的（随着冰雪规模的减少，淡水量会变化）。预测表明，气候变化会对供水产生极大影响。在某些地区，供水量可能会增加，例如在高纬度地区，而在缺水的中纬度地区，可利用的水会减少。大多数发展中国家的水资源短缺问题已经很突出了。政府间气候变化问题工作小组的第6号技术报告指出，发展中国家的降雨量会因气候变化而减少，致使发展中国家承受水资源短缺的压力，特别是在低地、靠冰川供水的河流盆地以及半干旱地区。另外，联合国粮农组织的一份报告指出，到2025年，水资源需求量会比现在增加56%，所以对现有的淡水资源进行管理和保护是非常重要的。

在气候变化造成的降雨量变化巨大的地区和地下水超采地区，可能会长期缺水。在印度金奈，过度开采地下水已导致海水向内陆地下水层侵入了10公里。世界上人口密集的沿海地区还有很多类似的现象。另外，在有些国家，由于工业污染，卫生条件差和排污系统落后，淡水资源的质量受到极大威胁。

联合国水务局气候变化政策简报指出，气候变化与水资源管理密切相关，理解这一点至关重要，只有认识到这一点，才能监测和预测水循环对特定国家以至于全球的长期影响。另外，水资源管理不能孤立地进行，能源政策也不能孤立地制定。

政府间气候变化问题工作小组在2008年的第6号技术报告中指出，记录和预测都清楚地表明，我们的淡水资源供应体系非常脆弱，可能受到气候变化的严重影响，给人类社会和生态系统带来各种后果。在未来的一个世纪中，气候变化将导致全球水文循环周期扩大，降雨量、蒸发和温度将对区域水资源产生严重影响。

除气候变化外，未来20年世界人口的增长（特别是在城市地区），也会给水资源带来巨大挑战，尤其是在食品安全和淡水供应能力保障方面。全球用水量每20年就会翻一番，比人口增长速度快一倍多。联合国粮农组织估计，从2000年到2030年，全球粮食需求将增加70-80%，只有通过灌溉才能满足这个需求。这就意味着，随着人口的增长以及人们对食品、饮用水、工业产品和娱乐设施需求的增长，对水资源的需求量将会超过水资源的供给能力。

2003年，联合国水务局任务小组成立，其任务就是协调联合国在水务方面的各种活动，说明1列举了联合国水务局的这些活动。

说明1、联合国水务局

联合国水务局是联合国管理问题高级别委员会于2003年成立的一个跨部门的机构。联合国水务局的任务是增强所有涉及淡水和卫生的联合国部门与非联合国部门之间的协调与联络。涉及范围包括地表水与地下水，淡水与海水分界和水灾。联合国水务局有三种报告机制：

世界水资源评价项目，每三年提交一份世界水资源开发报告，跟踪千年发展目标和世界可持续发展高峰会议设定的目标；

世界卫生组织与联合国儿童基金会的供水与卫生联合项目，跟踪千年发展目标7.C项的全球进展，这个目标是到2015年把无法获得安全饮用水和基本卫生条件的人口减少一半；

全球卫生与饮用水年度评价报告，评估各国实现千年发展目标中水与卫生目标的能力，评价外部援助机构促进这方面进展的有效性。

气候变化带来的其他与水相关的问题还有：

增加强降雨造成的自然灾害的强度和频率，如洪水、泥石流和龙卷风；

在降雨量少的时候，由于蒸发量增加，河水流量会减少，而强降雨导致的径流增加和污水泛滥，又会造成水质下降；

未来全球温度的升高和降雨量的变化会加速冰川消退，影响河水流量，进而对农业造成影响；

海平面上升会影响海岸带、岛屿、港湾和河流三角洲。

3 水足迹的概念

人类和各种经济活动究竟会消耗多少水呢？人们现在大多采用水足迹的概念来衡量各国的消费品生产的总用水量。碳足迹可以用来衡量温室气体的排放量，与此类似，水足迹也可以用作衡量消费品生产用水量的极为有用的指标，比国家用水统计更精确地预测需水量。水足迹网络是一个非盈利组织，由世界野生动物基金会，联合国教科文组织水教育学院，联合国开发计划署和国际金融公司等资助成立，任务是制定用水标准，开发评价水足迹的方法。水足迹网络也从事与水和能量足迹相关的管理工作。

2009年全球水资源观察报告列出了生产不同产品所需的水量，例如：生产一片面包要用40升水，生产一个苹果要用70升水，生产一公升燕麦要用1300升水，生产一条牛仔裤要用10855升水。

这些数字把产品生命周期中所用的每一滴水都计算进去了，从灌溉到工业加工再到排放过程的用水都考虑了。霍伊科斯贾和查帕干认为，有四个因素直接影响一个国家的水足迹：耗水量（相对于国民总收入的）、用水方式（例如肉类食品消耗量）、气候（形成条件）、农业（用水效率）。

霍伊科斯贾和查帕干的研究表明，土壤水分蒸发蒸腾量较高的国家和人均国民收入较高的国家（收入高会导致肉和工业品的消耗量大），留下的水足迹较大，例如，葡萄牙人均每年2260吨水，意大利人均每年2330吨水，希腊人均每年2390吨水。一些人均收入高的国家水足迹较小，因为这些国家生产粮食的气候条件好，例如英国人均每年1245吨水，荷兰人均每年1220吨水，丹麦人均每年1440吨水，澳大利亚人均每年1390吨水。有些国家由于吃肉多，工业用水多致使水足迹大，如美国人均每年2480吨水，加拿大2050吨水。

水足迹对企业的生产基地选址也非常有用，它能帮助企业确定在缺水地区的用水量，指出企业运营的潜在风险。英国南非米勒酿酒公司的研究表明，在南非生产一升啤酒和在捷克生产一升啤酒相比，水足迹是不同的，因为这两个国家的土壤蒸发蒸腾率不同，在南非需要给粮食更多的灌溉。企业水足迹的更详细介绍见附件1。在一个例子中，缩小水足迹导致能量足迹缩小，但在另一个例子中，缩小水足迹反而增大了能量足迹。所以在水资源丰富的地区，也许可以用扩大水足迹办法来缩小能量足迹。

国际标准组织（ISO）已开始制定国际通用的水足迹度量新标准。ISO14046，即水足迹要求和指南标准，将补充现在的生命周期评价（LCA）标准，继续推进ISO技术委员会ISO/TC207，环境管理方面的碳足迹计量工作。

4 智能水资源管理

ICT是解决水资源短缺，分析环境数据的重要手段。研究人员和气象学家可以利用ICT建立更精确的气候预测模型，因为依靠过去的资料已不足以应对日益加剧的气候变化了。

4.1调查规划水资源，预测天气

调查水资源状况对供水公司越来越重要了。水资源是有限的，水务部门必须要分析当前的供水状况及特点，在气候变化加剧对水资源造成影响的情况下，确定如何满足经济可持续增长带来的水资源需求。

以无线电为基础的ICT 系统，如远距离传感器，是观察地球大气层和环境状况并获取信息的主要手段。遥感卫星和地理信息系统可以更有效地监测和控制水资源，对水文循环进行风险评估。遥感技术与卫星无线通信系统、全球定位系统和地理信息系统相结合，可以用于寻找新的淡水资源，建立流域模型，分析环境问题。

说明2、地理信息系统和遥感技术在水资源管理方面应用的例子

地理信息系统和传感技术用于亚马逊盆地等地区的森林砍伐监测，分析气候变化对冰川和南北极地区的影响。

地球观察小组（GEO）协同各方于2015年成立了全球综合地球观测系统（GEOSS）。GEO由68个国家，欧盟和46个组织组成。GEOSS是一个国际公用平台，利用陆地、海洋、空中和空间的地球观测系统，提供综合的环境数据、信息和决策分析。这个平台是一个“系统中的系统”，它能主动把世界上现有的和规划中的观测系统结合在一起，形成一个新的水资源信息系统。平台能推动制定新的技术标准，使几千台不同设备上的数据能统一起来。

在欧洲，通过欧盟空间信息基础设施门户网站（INSPIRE），人们可以搜索空间数据，获得空间数据服务，并在欧洲共同市场空间信息基础设施条令限定的空间信息框架内，观看和下载空间数据。INSPIRE的任务是利用相关的、协调的和高质量的地理信息制定、实施、监测和评价直接或间接影响环境的政策和行动。INSPIRE条令涉及34个空间数据议题，包括与环境相关的气象与水文特点。INSPIRE可以让参加成员充分交换空间信息，用户包括决策者、规划者、管理者和一些重要组织，也包括欧盟的居民。

在中国，黄河泛滥夺去了成千上万人的生命，几个世纪中，黄河一直是隐患。森林砍伐、过度耕种和土壤侵蚀加剧了洪水的危害。2001年，中国启动了“数字黄河”项目，目的是监测黄河流量，控制洪水。中国的黄河流域地理信息中心利用地理信息系统，遥感技术，全球定位系统和因特网研究和预测黄河流量，检测水质。

IBM公司与贝肯河流与河口研究所和克拉克森大学合作，建立了一个数据平台，实时监测全长315英里的哈德逊河的流量和水质。

在印度，国家遥感中心利用卫星遥感监测器寻找新的可开发的地下水资源，监测水质，帮助完成拉吉夫 甘地向村落供水的国家饮用水任务。西孟加拉利用地理信息系统和遥感技术绘制环境污染地图，确定砷的分布、浓度和深度，并基于这些数据建立风险模型。

ICT还能推动气象预测和气候监测技术的发展。从1980年到2005年，世界上发生了7000多起自然灾害，几百万人被夺去了生命。

90%的灾害是由天气和与水相关的问题造成的，例如洪水、飓风和干旱。国际电联的工作是制定无线电通信和电信的技术标准，利用ICT技术预报天气，监测气象，监测和缓解自然灾害造成的后果。世界气象组织的世界气候观察系统介绍了ICT在气候和气象监测方面的作用。

世界气候观察系统(WWW)由三个核心部分组成：

全球观察系统（GOS），该系统在地球的所有地方和外层空间监测大气层和洋面，提供高质量的、标准化的观察资料。

全球电信系统(GTS)，该系统可以在国家气象部门和水文部门之间实时交流气象观察数据，分析结果和相关信息。

全球数据处理与预测系统，该系统可以处理世界气象中心和地区气象中心网络采集的气象数据，包括分析、预警和预测。

全球观察系统、全球电信系统和全球数据与预测系统都是全球地球观测系统（GEOSS）的组成部分。国际电联无线通信局的研究小组为各种ICT系统的而开发和应用提供必要的支持，例如跟踪飓风和台风的气象卫星；跟踪龙卷风、雷暴、火山喷发和森林大火的气象雷达；建立采集天气数据的无线电气象辅助系统，没有这些系统，目前和规划中的天气预报精度就会大打折扣；通过广播、电视和各种无线通信系统，向公众提供天灾预警，向飞机领航员通报风暴和气旋；通过卫星系统传播各类自然和人为的灾难信息。

所有这些系统都是现在大多数国家使用的全球观察系统（GOS）的组成部分。世界上许多国家使用的世界气象观察系统（WWW）每年可以节省几千人力。ITU的所有部门都参与了这些核心系统的开发和推广工作。

一般来说，电信网络（不包括移动卫星网络）是最先受到水灾破坏的，例如被洪水和台风摧毁，这就会给救灾工作造成很大影响，因为人们很难估计出所需的救灾规模。电信，包括有线和无线通信，是用来做灾害预报、监测、早期预警、损失评估的工具，也是规划救援行动，包括运送食品等重要物资，组织飞机和医疗小组抵达最需要地方的手段。ITU的工作是做规划，制定适应于这些情况的ICT解决方案的标准。援助救灾工作之后，ITU的任务是通过地理信息系统评价受灾国网络的损失程度。

4.2适时的农业和景观灌溉

近年来，各个领域都在越来越多地使用传感器，例如天气预报和野火监测，交通管理，地球卫星图像和空间观察，医疗，国土安全方面的放射性和生化物质检测。传感器语义网利用网络技术采集传感器观察的信息。采集的信息可以储存起来用于未来的、特定时间地点的分析。传感器语义网的这个特点使它可以用于农业节水。

联合国粮农组织认为，目前农业是最大的用水户，农业用水占全球取水量的70%，工业用水约占21%，而民用水（市政用水）约占10%。发达国家和发展中国家的农业用水量不同，亚洲国家的农业用水量约占总取水量的84%。发展中国家的灌溉用水到2030年可能会增加14%，从目前的每年2130立方公里增加到2030年的2420立方公里，灌溉耕地（一年四季都能耕种的土地）将增加33%，从1998年的2.57亿公顷增加到2030年的3.41亿公顷。增加土地灌溉面积是保证向增长的世界人口提供食物的重要手段，而灌溉面积的增加受限于淡水资源的短缺。

在农业方面，关键是要掌握正确的灌溉时间和正确的灌溉量。在农作物和土壤中可以安放无线传感器，监测农作物水分和土壤湿度，在缺水时自动打开灌溉系统的阀门，提供作物健康生长所需的水量。韩国数据通信公司荷兰公司是一家产量管理系统供应商，它开发出的解决方案把无线传感技术、因特网、移动通信和地理信息系统结合在一起，监测农作物的生长、施肥和灌溉。传感器由太阳能光电板供电。传感器测得的数据通过移动通信系统传输到中央数据库。农民可以分析农作物在不同土壤层的耗水量。利用这些数据可以确定最佳灌溉时间。这样就既能解除旱情，又能节约用水。要让作物长好，正确施肥十分重要，要合理施加氮肥和磷肥。这套系统可以确定施肥量、施肥地点和施肥时间，让作物充分吸取肥料，增加作物产量。

把传感器与因特网相连，可以实现系统的远程管理，农民可以根据各种参数，如土壤湿度、作物含水量、天气状况和作物特点来计算灌溉用水预算。这种传感器网络还可以用于景观和运动场地维护，例如足球场和高尔夫球场的维护。世界上许多国家，例如荷兰、澳大利亚、加拿大和美国等都使用了这种系统。

各个国家都可以以各种各样的方式采用ICT技术解决ITU-T在早先的技术观察报告“ICT与食品安全”中讨论的食品安全和饥饿问题。

4.3配水网资产管理

    要节水就要在整个配水管网中安置传感器，在用户端安装智能仪表。最后就会形成一个系统，这个系统有助于从水库到泵站，再到智能管线最后到用户智能仪表的端到端供水管理。对供水公司来说，实时找到配水管网的漏水位置并进行修理是非常重要的。

传感器技术、纳米技术与配水管网技术相结合，可以远程监控水管状况，让自来水公司及时采取措施解决配水网络中的问题，更好地管理资产。如果能实现远程控制，如管网系统内压力控制，维修旁路接通，甚至让传感器本身启动智能管网系统自我修复，就可以避免不当损失。

为管理资产，供水公司需要有供水管网图。供水公司使用电子图比使用纸质图能做更复杂的分析，反应更迅速。另外，供水公司通过地理信息系统可以掌握供水管网系统全貌，了解管网的特点，例如管道长度、管径、安装日期、阀门尺寸、泵特性曲线等，还能获得每个与系统连接的客户的信息。随着地理标识语言的标准化和地理空间网络的启用，供水管网系统的信息还可以通过移动设备在因特网上提供，这样现场工人就可以获得要求修理和提高运行效率的信息。

4.4设立早期预警系统，满足未来城市的水资源需求

城市人口的增长已开始让水的需求超过了水的供给，未来城市水资源管理的核心是水资源的保护和水资源的多元化，包括采集雨水、海水淡化、洪水控制、水循环和污水处理回用。

海拔低的沿海城市或河口城市，如新奥尔良、阿姆斯特丹、英国的湿地和孟加拉国的部分地区，必须应对极端气候状况如洪水造成的水位上升问题。这些地区的安全通常是由防洪基础设施和堤坝保证的。三分之二以上的欧洲城市都必须处理规律性的洪水风险管理问题，随着极端天气的增加，这种风险会加大。欧盟资助了一个叫做城市防洪的项目，目标是建立一个早期预警系统框架，把安装在防洪堤坝上的传感器同因特网连接在一起，建立预测模型和紧急报警机制。

早期预警系统可以通过早期检测预报即将发生的灾难，并在灾难过程中实时提供信息，所以早期预警系统在缓解风险方面的作用越来越大。传感器还可以检测堤坝的结构。另外，预测堤坝能承受多大的水压也很重要，因为只有了解这一点才能在最坏的情况下留出足够的时间让人们大规模疏散。荷兰的伊杰克第杰克基金是欧盟城市防洪项目的一个组成部分，该基金一直致力于建设智能堤坝，这种堤坝有嵌入式的无线传感器网络，用以监测土壤变形，这是世界上第一个用光缆、设备和软件装备的智能土工织物。智能堤坝可以报告水位、水压、土壤变形、温度变化和应力信息，而且可以提前42小时预报垮坝。

说明3、塔斯马尼亚南艾斯克集水区水文传感器网络

塔斯马尼亚南艾斯克集水区水文传感器网络建设是一个由澳大利亚政府智能岛规划和联邦科学与工业研究组织的水是健康国家旗舰课题资助的研究项目。该项目的目标是设立一个传感器网络试验床，测量南艾斯克集水区3350平方公里内的降水、风速、土壤湿度和温度，建立模型，预测集水区径流，按照新的开放式地理空间工业财团（OGC）的标准，开发下一代水文与水资源管理工具。水务部门利用该系统可以调查未来一周是否要发布限制用水预警。现在的问题是如何让不同地理空间位置中，由不同机构管理的不同类型服务的互通。该项目将整合40几个水文气象传感器，降水预测模型，雨水径流模型和河道模型。

语义传感器网络现在也被用来预测基于若干环境参数的河水流量。在依赖地下水的干旱、半干旱城市，地下水回灌是保证淡水资源可持续供给的重要手段。地下永久含水层的水是通过土壤和岩石的雨水或溪流的渗漏补充的。

远程传感和地理信息系统在寻找合适的含水层方面可以发挥重要作用。从远程传感器和卫星中获得的数字化地理和水文信息，如岩层结构、土地使用状况、流域特点、古河道等，与水位和降雨信息结合在一起，可以通过地理信息系统画出综合地图，显示出适宜构建人工回灌结构的位置。南澳大利亚大学在澳大利亚南部的阿德雷德进行的一项研究表明，通过分析土地覆盖层、土地使用情况和地貌，地理信息系统可以找到合适的雨水收集点。在南澳大利亚，雨水是尚未开发利用的水资源。2008年，澳大利亚可控的回灌含水层提供了450亿升灌溉用水和70亿升城市用水。

另外，全世界的自来水公司现在都有输水效率的问题。抽取、处理和向配水管网传输的水量与实际抵达客户那里的水量是不同的，这个差异无法收费。智能水表可以让自来水公司更精确地在用户端跟踪用水情况，制定智能用水定价计划，鼓励节水。

采用智能水表，客户可以实时掌握用水情况，不必等到季度末或月末收到水费账单之后才知道是不是发生了问题，这样客户就能更早地采取措施堵塞泄漏。皮克研究所的研究表明，在发达国家，收不到钱的那部分水量，占总水量的20%。而在发展中国家，输水泄漏、偷水和落后的测量技术造成的损失达50%。

目前有两类智能水表：

自动抄表（AMR）：用户数据单向传输给公用公司。

先进读表基础设施（AMI）：双向通信，在水表和公用公司的信息系统之间建立网络。双向数据流不仅能实现远程抄表，而且能远程激活水表，采用变动的收费价格。

AMR是AMI技术的前身，现在是AMI的一个分支。自动抄表管理（AMM）是AMI的顶尖技术，可以控制水表和数据，兼容AMI。

在欧洲推广智能水表的动力之一是欧盟的能源最终使用和能源服务法令。公用公司和用户采用智能水表可以监测用水量，减少浪费。智能水表可以近乎实时地显示用水量，而且可以在用水量超标时报警。安装了智能水表，人们就可以找到泄漏位置并迅速堵漏节水，而过去可能几个月都找不到泄漏位置。马耳他政府与IBM公司合作推广智能电表和智能水表，目的就是更好地控制对水资源的需求。

研究表明，在家庭中安装水表，让人们看到自己用了多少水，可以减少10%的用水量。2010年1月，甲骨文公司在美国和加拿大进行了一项名为“自来水公司智能水表”的研究，发现5-10%的美国家庭自来水每天的漏水在90加仑以上，如果漏水最严重的5%的家庭能制止漏水，每年就可节水1770亿加仑。爱迪生电子研究所估计，未来5到6年，美国将会安装大约6000万只智能水表。纽约的目标是，到2012年底，给所有的城市家庭安装智能水表，而且现在已经给41,7000个家庭安装了自动抄表的水表（AMR）。这个项目可以早期找到泄漏位置，更好地管理客户用水，还可以降低读表成本，项目总成本约2.52亿美元。在加利福尼亚，推广智能水表可以降低用水量5-10%。

采用ICT技术也可以更好地控制制造工厂的用水。所有的制造厂，无论是钢厂、造纸厂、炼油厂还是芯片制造厂，运行都需要用水。虽然工业用水的水量比民用水的水量要小，但水对许多企业来说是至关重要的。工业用水不仅取自公共水网，也取自自备井和其他水源。企业的自供水可以是淡水也可以是咸水。英特尔公司在美国菲尼克斯的一家制造厂每天耗水200万加仑，每年抽水消耗的电力相当于54,000户居民的用电。英特尔的大多数电力取自帕洛贝尔德核电站，这个核电站每年要用200亿加仑的水来冷却发动机。

在许多工厂里，冷却水系统是非常重要的。冷却系统的正确运行可以使水、电、化学物质添加和污水排放的总运行成本最小。化学物质添加过多可能会导致腐蚀或微生物生长，进而影响生产效率，增大水耗。在自动化控制系统中和汽轮机控制系统中可以使用过程系统软件，这样可以通过锅炉和汽轮机之间配合，优化水耗，提高工厂效率。这些控制系统可以实时报告用水信息，从各方面采集冷却水运行系统的数据和参数，显示当前状况，监测关键指标，对可能造成严重后果的事件及时报警。

译者简介：

张进京，国家信息中心，高级工程师。