华为“智慧水务” 让半个姑苏城水都清了
“东方水城”的治水难题
“黄鹂巷口莺欲语，乌鹊河头冰欲销。绿浪东西南北水，红栏三百九十桥。”
就像白居易写的，去过苏州的游客，应该都对古城里的小桥流水人家流连忘返。这个有着2500多年历史的古城河港交错、湖荡密布，拥有大小湖泊384个，各级河道2万多条；城市中心区约80平方公里范围，河道共计有177条，总长约226公里。
众多的河流当中，历史最悠久的是平江河。它位于苏州古城的轴心——平江历史街区，南起干将路，北至东北街，全长1740米，河道两岸住户、店铺林立，游人如织。
伍子胥建苏州城时，平江河就被定位成苏州城的主干水道，相当于现在的人民路。当时，很多达官贵人在附近买地建宅，拙政园、狮子林、耦园、太平天国忠王府等被列入世界文化遗产的园林古建都在此地。
如今，平江河所在的平江区则是苏州市控保建筑最多的城区。难怪有人说，平江河就是半个姑苏城。
作为江南水乡的代表，平江河最佳的游玩方法自然是坐游船。这一点，文人墨客们都留下了名诗句。比如唐朝张继的“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”，再比如白居易在另外一首诗中写到，“阊门晓严旗鼓出，皋桥夕闹船舫回。”
古诗词中的姑苏城美丽如画，但现实中的平江河却污染严重。因为部分商家、游客环保意识不强，向河内乱扔垃圾、乱倒污水等不文明行为时有发生、屡禁不止，严重影响平江河的水文环境和游客的游览体验。每天由4条保洁船、8位保洁员打捞出的白色垃圾等污染物，平均多达500多斤。当地水务部门每隔一段时间就要进行一次集中清理。
循环往复的治水难题，让苏州水务部门头疼不已，如何才能更高效地治水？
答案是智慧水务。
“云上”平江河
2014年，党中央提出“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时代治水思路。水利部明确“水利工程补短板，水利行业强监管”的新时代水利改革发展总基调，在全国开展智慧水利城市试点，并将苏州定位试点城市。
作为苏州古城的核心区域，平江河自然是重中之重。
过去，平江河也曾经搞过一些信息化项目，但并不系统，没有形成体系，传统模式导致烟囱式系统，数据共享融合使用困难，智能化水平不足。
打个比方，有人在A点扔垃圾，被摄像头拍摄到，但处于B点的执法人员并不能很快得到信息，从而前去处理和教育。更无法通过数据分析出，哪些人是“惯犯”，哪里是“肇事”高发地，进行提前预判。
因此智能化、资源和数据整合能力便成了核心评判指标，建立一套可感知、能预警，在调度与控制方面表现出色的智能化系统则是战略目标所在。
基于多方面的因素考虑，苏州市水务局最终决定和华为进行合作。对于为什么是华为，苏州市水务局局长王国荣介绍说：
首先，华为具有丰富的行业数字化转型经验，全球500强中有约50%的企业选择华为作为数字化转型合作伙伴。在水务行业，华为深度参与了国内很多城市的数字化转型；
其次，华为新的“数字平台+微服务”架构理念支持总体规划和分阶段实施。其中，华为数字平台是业界唯一能够横向融合云、AI、IoT、大数据、融合通信，视频、GIS等New ICT技术，纵向打通端边网云的平台，具备融合、智能、可继承的特色。而微服务基于业务的需求将各应用拆分为可重复调用的粒度，确保相关业务应用不重复开发，提高服务的可重用性，降低智慧应用开发难度，缩短智慧应用上线周期；
第三，华为能发挥ISV资源整合能力，引入多厂家竞争机制和流程，快速迭代水利业务应用开发和创新。
合作达成之后，双方在平江河上建设了高清视频监控系统。系统的技术架构分为四层：感知层、网络层、平台层和应用层。
具体工作流程是，高清摄像头采集获取视频图像后，通过网络层把视频数据传平台层，经过人工智能分析和云计算技术，从而分析出不文明行为，最后把结果上报到应用层，一旦检测到发生异常情况立刻显示并进行警示，通知相应的机构、人员进行处理。
相比过去烟囱式系统，数据分散，智能化水平低，新的系统完全打通了数据，构建了视频输入—算法识别—取证录入—工单派发—处理反馈的完整闭环，让治水真正具备了感知、决策、预警、调度与控制能力。
目前，平江河视频监控摄像机全天24小时定点信息采集，从上线开始，已经抓拍到大量不文明行为，包括倒水、洗拖把、洗衣服、抛物。数据显示，算法识别准确率已经从刚上线测试时的 15%提升到 81%，基本满足业务的准确率要求。
在智能精准识别、记录取证后，后台系统将视频和截图推送至相关工作人员终端，由工作人员上门执法和宣传，完成后通过系统上报处理结果。
王国荣表示，有了这套系统，平江河实现了对商家、个人违法违规行为的监管取证、执法处理，减少了垃圾污水入河的数量，提升了水环境面貌。
一切看起来顺风顺水，但鲜为人知的是，实际落地过程中遇到了重重困难。最大的难点是，如何通过人工智能技术，准确高效识别不文明行为——
首先，河道存在水面倒影、水面树叶、夜间灯光、水面反光、降雨波纹等等众多因素干扰，城市河道的光污染复杂强烈；
其次，虽然不文明行为时有发生，但相对于24小时不间断监控而言，发生不文明行为属于小概率事件，在大量光污染噪音的影响下，信噪比很低，这些都给识别增加了难度；
最后，抛洒垃圾和倾倒污水等不文明行为形式多样难以定义，很难直接转化为人工智能问题进行区分，算法既要考虑不文明行为带来的水面变化，也要综合岸边人员的行为等多种因素进行判断。
解决难点的关键，在于数据价值的发掘。也就是，让数据会“说话”、会“分析”、会“思考”、会“预判”。
为此，苏州水务局和华为公司，一方面将分散在各业务系统的数据整合起来，完全打通，再通过数据链的支撑，精确分析预测变化趋势，从而用大概率思维防范小概率事件，做到精准治理和应对；
另一方面建立起开放生态，引入希格玛（应用软件平台）、中威电子（视频管理软件）等合作伙伴在华为数字平台进行业务开发，再通过华为生态资源整合，避免传统的数据封锁和固化。
在整个过程中，华为在不同场景下广泛应用人工智能技术，减少了人工，大幅提高了监管效率。
就像王国荣所说，华为的优势体现在智能化、数字化以及资源整合方面。这样的优势，不仅仅打动了苏州水务局，还得到了深圳、泰州、吕梁、徐州等地水务部门的青睐，协助这些城市构建的智慧水务工程。
云上治水
平江河智慧水务项目的成功，也不仅仅让苏州古城的河水更清澈了，更为其他城市的治水工程带来了可供挖掘潜力的资产。
首先，虽然平江河项目只是对抛物、倾倒污水等轻度违规行为进行智能识别和处理，但计算机视觉技术、人工智能、大数据技术却可以在很多水务场景发挥作用。
比如，内涝积水测量、排口偷排检测、水体违法占用、蓝藻监测、无人机巡河两期比对、智慧闸站泵站管理等。具备一定条件和基础后，还能开展水的全生命周期管理，拓展在精细化供水方面的应用。
其次，沉淀下来的数据，通过后续的分析、利用，还能继续发挥价值。
第三，华为构建平台+生态模式，后续再通过开展技术攻关合作，设立创新研究院等形式，还能不断提高水治理新技术孵化和突破能力。
水是生命之源，绿水青山就是金山银山。中国自古以来就是水利大国强国，大禹治水、李冰修都江堰、京杭大运河、南水北调、三峡大坝、葛洲坝等项目举世瞩目、鬼斧神工，让人叹为观止。
人工智能、大数据、5G等新技术，正在将中国带入“智慧水务”的时代，数字版、“云上”版的治水正在徐徐上演。苏州平江河项目，只是这场大戏的开篇表演。
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