在发达国家和地区（主要是西欧和北美），商业竞争和社会对水质的要求迫使自 来水企业通过各种手段不断加强生产自动化和信息化管理的应用水平，以提高其运营的效率和效益。在这一过程中，它们主要追求的目标是：提高产品质量；提高服 务质量；节约成本；节约用水。其发展过程大致可分为四个阶段：第一阶段，各生产过程的自动化；第二阶段，采用合适的通信和连接技术，将自动化“岛”与其它 系统连接起来，进行信息交换，即所谓的UCA（Utility Communication Architecture）;第三阶段，通过数据库将这些“岛”集成起来，使之可以“互动”操作，即数据共享。第四阶段，管理和控制整个信息系统，获得整 个企业的效益，即所谓的UBA（Utility Business Architecture）。

　　到上世纪八十年代末，它们的生产过程已基本实现了自动化，而且系统的可靠性 和可用性已达到一个很高的水平。如比利时配水调度中心就实现了无人值守；99年对荷兰16个自来水公司的自动化程度（全国共有21个水司）调查显示，有 10个自动化程度为80%——100%，3个为60%——80%，另3个为40%——60%。这些系统的自动化水平是根据实际需要设定，不盲目追求豪华。 既有远程手动控制（大型水厂往往需要24小时值班），又有闭环控制（荷兰、美国、英国的一些小型水厂都能做到夜间无人值守），还有高级优化控制（如香港水 务署SCADA系统对泵站效率进行优化控制，法国Mery-Sur-Oise水厂应用知识库系统控制整个水厂的运行）。

　　九十年代以来，国外自来水企业开始进行系统的互连和集成（如将SCADA系统与GIS、管网模型系统集成），实现数据共享。同时，控制的目标从对生产设施的监控和维护向对水处理和配送过程的模拟和优化的方向变化，为企业带来了更大的效益。

　　根据荷兰99年的调查，20%的水司实现了互连和集成，60%的水司正在实施的过程中。在法国，SAGEP公司负责巴黎市4百万人口饮用水的供应，日产量64万m3， 其中50%由三个地表水厂提供，另外50%由63口地下水源井（150km范围内）提供，城市管网约1800km。由于管网是连通的，某一位置的水在不同 的时间里可能来自不同的水源，水的味道会发生变化，受到客户的抱怨，而且，不同水源地的水温有很大的差别（大于10℃），容易造成水管的爆裂。为了解决这 一问题，需要追踪管网的水源情况，以调度管网运行，尽量维持某一地区的水源不变。为此，SAGEP开发了一个管网的数学模型，并将其与SCADA及GIS 系统集成，实时模拟管网的运行状态，现已投入运行，取得实效。西班牙Granada市供水管网系统，将神经网络的优化调度技术集成到实时控制系统中，以获 得节电与输配水优化的效果。澳大利亚墨尔本东南水务公司，服务墨尔本东南地区，人口120万，面积3640km2，自来水干管 7467km，污水管6711km，污水厂11座。东南水务在1995年建设名为WISP的客服和资产管理系统，WISP还与Avalon无线遥测系统互 连，实现了呼叫管理、资产追踪、合同管理、WEB发布、实时数据查询等功能，取得明显的效益。美国依阿华州Des Moines水务公司平均供水量为4千3百万加仑，用户超过46万，在1999年美国环保署（EPA）资助其建设 EMPACT（Environmental Monitoring for Public Access and Community Tracking）系统，该系统与LIMS（Laboratory Information Management System）系统集成，利用WEB技术向公众和管理机构发布实时的原水和自来水水质信息，让公众了解饮用水的安全性。EPA期望此系统能得到广泛的应 用。瑞士日内瓦水务公司拥有三座水厂和1300km的管网，担负整个日内瓦州42万人口的供水任务，日平均水量17万m3，最大水量35万m3。 日内瓦水务在1990年就实现了远程监控，经过后来的升级改造，目前已建成了具有三级（通信、控制和管理）体系结构的控制系统，对全城65个远程厂、站实 施优化控制；在管理层设置了Oracle 7关系数据库，存储大约11500个参数点的数据；还集成了能耗分析和管网扩展分析计算功能。该系统不仅实现了给水设施的日常自动化操作，而且还收集了整 个管网的信息供企业的管理系统共享，同时还实现了部分优化功能。可见,各种系统的资源共享,将会大大提高效益。

　　近几年，国外提出了一种自动化和信息化的UBA结构，去构建整个给水企业的 管理和控制系统。UBA是一套方法和工具，利用它去调整和组合自来水企业的架构，以提供高效率和高效益的服务。在这种结构下，企业功能和信息技术集成到一 起，使组织、信息和生产活动能够协调优化地运作，为企业和用户创造出最佳的效益。据国外专家测算，此类系统给企业带来的投资回报率ROI通常能达到1-3 年，甚至更短。显然，这种结构所面临的挑战不单纯是技术，而更重要的是企业的组织架构的变革。

　　此外，在高级控制技术的应用方面，模糊逻辑、前馈控制、智能和自动的分析方 法，目前已越来越受到国外同行的重视。如在葡萄牙里斯本，EPAL公司用数学模型模拟管网运行情况，进行水量预报；在意大利图灵，AAMT Spa已经开发出控制模型去调节各种混凝、氧化和其他工艺过程，优化混凝剂和其他药剂的加注，取得良好的效果；在荷兰，有50%的水司在探索神经网络的应 用，40%的水司在开发模糊逻辑应用，70%的水司在研究开发专家系统。

    总的来说，国外自来水行业自动化和信息化的发展趋向有以下几个方面：

第一，   系统结构进一步强调集成，向UBA过渡；

第二，   高级控制技术的应用开发，以适应新的水处理技术（如膜滤技术）的要求；

第三，   日益重视系统功能和技术的标准化；

第四，   注重系统的实用性，不盲目追求豪华。

 

　　我国是发展中国家，幅员广大，人口众多，各地区的经济发展不平衡。在发达地 区的水厂应用先进的控制技术和设备的时候，落后地区的水厂也许只是手工操作生产。尽管作出了许多的努力，也取得了许多进步。但总体来看，我国给水行业自动 化和信息化的水平与发达国家相比较尚存在着一定的差距，应当在以下几个方面加以努力：

　　第一，利用自动化技术和信息技术，可靠地实现对生产设施（过程）的监控和维 护。自动化系统（特别是生产自动控制系统）除了对生产过程进行监控以外，还需要向其他信息系统提供准确可靠的数据，是整个企业信息系统的重要基础，其可靠 性和可用性是至关重要的。有一部分企业的自控系统（尤其是调度SCADA系统）的可靠性问题比较突出，需要加以改进。而对于新建的系统，则应努力避免这类 情况发生。

　　第二，逐步向水处理和配送过程的模拟和优化的方向过渡。当前，自来水企业普 遍遇到以下的挑战：符合标准的原水缺乏，而出水水质要求提高，导致处理工艺更加复杂；供水量增加和服务区域扩大，使整个供水系统更加庞大和复杂；政府监管 的法规不断完善，用户对供水企业的期望值不断上升。要应付这些挑战，必须提高供水系统的可控性和可预测性，这就要求用信息系统对水的处理和输配过程进行准 确的模拟和仿真，为决策提供科学的依据。

　　第三，实现各自控和信息系统的全面整合。将信息“孤岛”进行集成和整合，不 仅避免了数据重复输入和冗余混乱的问题，而且还有助于调整和组合企业的功能架构，将企业的功能和信息技术整合，使组织、信息和生产活动能够协调优化地运 作，创造最大的经济和社会效益。国外通常称之为UBA结构。实现UBA的关键不仅在于技术，更重要的还在于企业组织结构的变革。

 

　　在今后若干年内，我国城市供水行业的中心任务是：提高水质，保障供水，优化成本，改善服务。不容置疑，自动化和信息化为此提供了重要的技术支持和保障。在今天，没有自动化和信息化的供水系统是不可想象的。