发达国家的人们开启了自来水和安全的饮用水流，这是他们往往认为理所当然的一个巨大的健康益处。 去年，当密歇根州弗林特的孩子开始铅中毒检测阳性时，这种自满情绪大大地受到干扰，并且水源被追踪到。 但弗林特不应该让任何人吃惊， 事实上，水业界的专业人士多年来一直在警惕。 发达国家的大部分水利基础设施建成 70到100年前 并已接近其使用寿命的终点。 美国水务协会说，我们进入了“更新时代”，在这个时代，我们必须重建“前几代留给我们的水和废水系统”。大多数管道取决于它们所处的材料和环境， 60到95年的寿命。 处理厂的机械和电气部件可以服务于15至25年。 如果没有及时的升级，我们可能会看到水质恶化，更多的铅或砷中毒事件，细菌和病毒污染，越来越多的泄漏破坏供水服务，导致昂贵的紧急维修。

在2013美国土木工程师协会 给了美国饮用水系统一个等级D.。 在美国各地，240,000水管每年爆发一次，或者每两分钟一次。 每年XN​​UMX十亿立方米（32十亿立方码）的处理水在世界范围内漏失 - 足够的水为几乎41的百万人提供服务， 根据世界银行。 尽管美国的饮用水总体来说还是非常安全的，但是细菌或者病毒的污染经常会使人们生病。 在2011-2012中，国家看到了 32饮用水相关疾病爆发，导致431病例和14死亡，根据疾病控制和预防中心。

美国的1百万公里（1.6百万公里）的饮用水管道以及其他水利基础设施的升级，以及扩大系统以满足不断增长的人口的需求预计将在未来超过1万亿美元根据AWWA，25年。 尽管所需的财政投资令人难以置信，但推迟升级可能意味着由于漏水管道或过时的处理设施，服务中断以及更高的成本而导致水质下降：防止泄漏要比在发霉的建筑物中修复水损害要便宜得多，或者弯曲的道路。

为了进行有针对性的分类，新技术 - 传感器，智能仪表和数据管理平台 - 正在帮助水务经理就如何分配宝贵资金做出明智的决定，并保持领先地位。

“我们宣传资产管理。 不要只是更换 x AWWA的立法主任Tommy Holmes说， “对您的系统进行分析并选择需要更换哪根2管道，而不是只关注地理区域。 你想先替换失败边缘的管道。“

技术阿森纳

帮助做出这些战略决策的是高科技水表。 城市开始在客户的房屋和企业安装智能电表来测量用水量。 由于先进的电表基础设施（以AMI业务闻名）可以实时将有关通过无线技术消耗的水量的数据传输到中央办公室，因此它可以“告诉你更多的不仅仅是用水量”，智能副总监Ken Thompson说。水的解决方案 CH2M，一家位于科罗拉多州的全球性工程公司，帮助各市计划升级水基础设施，选择技术并将设备集成到一个管理系统中。 汤普森说，AMI仪表可以通过发现不寻常的使用模式来发现客户财产上的泄漏。 他们也可以在街道下面的管道上进行清理，从而吸引居民房屋的水。 汤普森说：“如果你看到一个有回流问题的集群，那么这条街上可能会有一个管道中断。 使用这些数据，管理人员可以在破坏附近的房屋和道路之前及时地计算破损的位置并进行修复。

传感器是现代水利基础设施的另一个关键组成部分，用于检测泄漏和污染。 水直接通过传感器，其目的是测量水的特定化学特性。 传感器包含在圆柱形外壳内，通常由金属或塑料制成，8至12英寸长，可直接拧入管道。 气瓶还包含用于数据收集和通信的电子设备。 汤普森说，对于水管理系统，CH2M通常使用三种类型的传感器。 饮用水具有标准化学成分，所以传感器的设计是为了识别偏差，而不是测试单个污染物。 如果传感器标记了一个像差，这会提醒水管理人员测试水，以确定变化的原因以及是否有害于公众健康。

汤普森说：“有数十万种化合物。 “你不能看一切。”

Thompson说，CH2M的客户使用的传感器一般要花费几千美元。 他说，像德克萨斯州达拉斯的服务商这样的大型公用事业公司可能会使用10到20传感器，而一个服务于几千人的非常小的公司“可能会有一两个人逃脱。

在安大略省汉密尔顿的麦克马斯特大学，研究人员正在研究一种不同于水传感器技术的方法，这种方法要便宜得多。 麦克马斯特工业联络处执行董事盖伊·尤伊顿（Gay Yuyitung）表示，大学研究人员正在研制成本约为美金10的传感器。

Researchers被小型化传感器（约一个芝麻的尺寸），并使用低成本材料和制造方法实现这一戏剧性价格斜线。 “它的 像使用喷墨打印机制造传感器，而不是高度专业化的制造“，Yuyitung说。 “他们正在减少组件，使其可以低成本大规模生产。”

麦克马斯特工程学教授贾迈勒·迪恩（Jamal Deen）和他的团队，包括工程学院的老师拉贾·戈什（Raja Ghosh）和拉维·塞尔瓦甘纳迪（Ravi Selvaganapathy） 化学传感器，可以检测氯和pH 在饮用水中。 在基本材料的基础上，他们可以应用不同的化学界面，因此传感器可以测试各种污染问题。 未来，这种传感器的创新可能会使这些技术更容易达到，特别是对于小型水务公司。 在美国，84.5社区水系统所占的比例比3,300少。

由于传感器价格便宜，可以进行无线通信，所以还可以用于帮助尚未连接到市政水处理系统的小型偏远社区（如加拿大北部的原住民社区或印度农村）的安全饮用水。 需要新的水利基础设施来满足全球不断增长的人口的需求，但即使在建设之前，社区也可以从衡量水质的技术中受益。 居住在水网之下的人们可以使用传感器来测试他们的湖泊，溪流还是水井，以确定自然发生的砷是否在供水中飙升，或者奶牛最近是否在上游进行了浴室休息。

系统管理

软件提供了另一个优先升级市政供水基础设施的技术工具。 两个大玩家 微软的CityNext 和 IBM的智慧城市分析来自智能仪表，传感器和其他来源的数据，以确定新出现的泄漏和污染。

迈阿密 - 戴德县的公园系统每年使用超过300百万加仑（1.14十亿升）的水，正在使用IBM的平台来检测用水中的违规情况，并派出公园管理人员进行检查。 迈阿密戴德县公园娱乐和开放空间部门主管杰克·卡迪斯说：“我们正在为寻找和回应那些需要修复的东西节省数月时间。 该部门预计7每年可节省12百万美元的水费。

CH2M还提供水公用事业系统管理平台，帮助运营商在解决问题的积极的，而不是被动汤普森说。 在2013，与美国环境保护署的资助，CH2M安装监测和应对系统在费城，纽约，达拉斯和旧金山。 尽管这些系统是为了保护饮用水从犯规动作，各城市正在使用他们每日的水质管理汤普森说。 CH2M已经完成对美国数十家大型供水系统和成千上万的世界各地的各种大小的系统，他说。

先前孤立的 - 水的流速，基础设施条件，水质 - 数据平台，真正的力量可以在信息中的一个位置的各种流汇集。

IBM Smarter Water Management的销售经理Michael Sullivan说，这样的系统可以更快地确定Flint的铅危害。 他说：“弗林特的部分问题是没有真正的知名度。 “有一些信息，但是直到更远的地方，这个问题才真正出现。”

正如沙利文所言，“像传感器一样对待公民”在发展中国家尤其受欢迎。像IBM和CH2M这样的数据平台也可以包含其他重要的信息，比如某个地区管道的材料和使用年限以及它们在当地环境中的预期寿命。 当客户打电话泄漏或改变特定区域的水质超过基线阈值时，他们还可以近乎实时地标记问题。

依靠顾客的眼睛是不是新的。 1993 隐孢子虫 在密尔沃基的爆发400,000生病人们最初被标记时称为公共卫生官员一个当地的药店，称它无法跟上易蒙停在股票，汤普森说。

对于那些还没有智能仪表或传感器的系统来说，人的反馈尤其重要。 正如沙利文所言，“像传感器一样对待公民”在发展中国家尤其受欢迎。 在南非，人们测试了一个IBM赞助的应用程序 WaterWatchers 这使得他们能够通过手机报告泄漏，污染或流阻塞等问题，沙利文说。

资金问题

虽然智能技术可以帮助水务公司做出关于在哪里花费资本投资美元的更精明的决定，总体上可能节省资金，但是仍然存在从AWWA预测我们需要修复美国饮用水基础设施所需的$ 1兆的问题在下一个二十五世纪。

在美国，联邦，州和地方政府花了 数十亿美元用于水利基础设施 （包括供水和污水处理设施以及饮用水处理和交付）在2014，根据国会预算办公室。 其中只有三分之一 - 约为36十亿美元 - 用于资本投资，如新的管道或更新的饮用水处理设施。

这些美元主要来自当地水费，免税市政债券和环保局的清洁水州循环基金 $ 863万美元的赠款 在2016会计年度向各州提供饮用水设施。 国会在2014上创造了一个新的低息贷款计划，但还没有拨款。

这些钱是不够的。 为了达到X万亿美元的投资，美国每年需要平均花费10亿美元。 用于资本投资的1十亿美元远远不够。

最终，客户将可能需要支付更多的水费，因此公用事业公司将获得所需的资金来替代老化的基础设施。 根据跨国专业服务公司的数据，通过公私合作伙伴关系进行私人投资是困扰着城市的可能途径 EY，尽管有两个显着的障碍。 企业通常会回避水利基础设施投资，因为水利部门受到严格的管制，而且由于人们的健康受到威胁而变得保守。 长期以来，维权人士一直担心，让公司参与供水将导致贫困人口的价格过高，这是水资源危急时刻难以为继的情况。 尽管如此，私人投资水务投资的趋势向前迈出了一步。3月22世界水日，当时白宫水务峰会宣布，150公司承诺投入10亿美元的私人资金来改善美国的水利基础设施。

最终，客户可能不得不 多付水费 所以公用事业部门将有资金来替代老化的基础设施。 根据AWWA，大多数美国人交付给他们的水龙头每3.75加仑水支付少于$ 1,000。 AWWA的立法主任Tommy Holmes说，这大大低估了安全饮用水。 他说：“人们有这样的想法，因为水是从天而降的自然产物，所以不应该是昂贵的。 “但是大自然不收集水，对待它，并通过管道交付。 人们这样做，他们需要支付。“