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維控智慧水務(wù)應(yīng)用方案(V1.0)

1、維控慧網(wǎng)

1.1維控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

維控慧網(wǎng)是輕量級(jí)、可二次開發(fā)的通用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),用戶可以基于自身需求,通過慧網(wǎng)和慧盒(V-BOX),快速搭建各行各業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理、數(shù)據(jù)對(duì)接、無人值守、遠(yuǎn)程運(yùn)維的功能。

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1.2 維控慧網(wǎng)部署節(jié)點(diǎn)

維控慧網(wǎng)(V—NET)是維控公司自主研發(fā)的通用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),在全球部署有三個(gè)節(jié)點(diǎn):

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1.3維控慧網(wǎng)總體安全框架

維控慧網(wǎng)倡導(dǎo)全面安全的系統(tǒng)架構(gòu):在涉及到慧網(wǎng)任何一個(gè)產(chǎn)品功能角落,都必須有相應(yīng)的安全措施報(bào)價(jià)護(hù)航。

根據(jù)系統(tǒng)的模塊劃分,維控慧網(wǎng)安全可以分為以下幾個(gè)部分:

硬件安全:慧盒能識(shí)別并拒絕未經(jīng)授權(quán)的訪問請(qǐng)求,防止網(wǎng)關(guān)硬件被非法復(fù)制,對(duì)平臺(tái)發(fā)來的控制請(qǐng)求進(jìn)行確認(rèn),以確保設(shè)備安全、硬件及其通信安全。

平臺(tái)安全:防止未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備接入平臺(tái);防止未經(jīng)授權(quán)的用戶訪問平臺(tái);防止用戶數(shù)據(jù)被未經(jīng)授權(quán)地使用或者訪問。

通信安全:防止通信被竊聽;防止通信被劫持;防止通信過程用戶信息泄漏。

用戶安全:阻斷不當(dāng)或可能導(dǎo)致危險(xiǎn)的用戶操作;核實(shí)用戶身份、提醒用戶保護(hù)個(gè)人信息。

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2、智慧水務(wù)

 

2.1智慧水務(wù)的背景和意義

 水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基,在當(dāng)前我國決勝全面建成小康社會(huì)的關(guān)鍵階段,建設(shè)智慧水務(wù)是推動(dòng)城市實(shí)現(xiàn)智慧化和生態(tài)化,從而提高人們健康生活質(zhì)量、城市發(fā)展質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要舉措,綠水青山***是金山銀山。在水環(huán)境問題日益加大的背景下,轉(zhuǎn)變水資源生產(chǎn)方式和消費(fèi)方式,以更可持續(xù)的發(fā)展理念、更人性化和智慧化的發(fā)展模式補(bǔ)齊水務(wù)建設(shè)中的短板,這體現(xiàn)了解決關(guān)鍵性矛盾的大局意識(shí)。

智慧水務(wù)是在水務(wù)信息化的基礎(chǔ)上高度整合水務(wù)信息資源并加以開發(fā)利用,以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)為支撐,通過智能設(shè)備感知水務(wù)企業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境、狀態(tài)等的全方位變化,對(duì)海量感知數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸、存儲(chǔ)和處理,實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的智能分析,為水務(wù)企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)驗(yàn)、服務(wù)和管理提供服務(wù)決策支撐,從而達(dá)到“智慧”狀態(tài)。

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2.2智慧水務(wù)的現(xiàn)狀

我國智慧水務(wù)理念與國際水平相比,還相對(duì)落后。隨著水務(wù)市場(chǎng)化改革的推進(jìn),供排水企業(yè)管理水平的需求大幅提升,自動(dòng)化、信息化在水行業(yè)才開始得到普遍重視,智慧水務(wù)發(fā)展取得了一定成績(jī)。國內(nèi)智慧水務(wù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了自動(dòng)化、信息化和智慧化三個(gè)階段,目前,有很大一部分水務(wù)企業(yè)已處于信息化向智慧化的過渡階段。

(1) 自動(dòng)化水務(wù)階段

水務(wù)自動(dòng)化建設(shè)工作主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集,以及泵站、水廠、閥門等設(shè)備的自動(dòng)化控制,主要是將人從繁重的可自動(dòng)化工序中解放出來。

(2) 信息化水務(wù)階段

在此階段,很多水務(wù)企業(yè)建設(shè)了企業(yè)管理、生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)必須的信息化系統(tǒng),將原有的以人為主的管理運(yùn)營(yíng)模式,轉(zhuǎn)變?yōu)楦涌茖W(xué)合理的量化管理和運(yùn)營(yíng)。以生產(chǎn)管理、官網(wǎng)管理、營(yíng)業(yè)管理、無紙化辦公為核心的管理信息系統(tǒng),已逐漸成為城市供排水企業(yè)不可或缺的工具。

(3) 智慧化水務(wù)階段

以物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、人工智能技術(shù)為代表的新一代信息技術(shù)正在帶來第三次信息技術(shù)革命,信息技術(shù)正在與居民生活和企業(yè)運(yùn)行相融合。

智慧化水務(wù)階段通過各種信息傳感設(shè)備,實(shí)現(xiàn)信息智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控、計(jì)算、模擬、預(yù)測(cè)和管理。在此階段,供排水企業(yè)開始以GIS與SCADA、ERP/EMS系統(tǒng)整合而成的一體化數(shù)據(jù)管理平臺(tái),嘗試開展數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析工作,全面提高了城市供水企業(yè)的智慧決策和管理水平。

在云計(jì)算、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)+等新技術(shù)和新模式催生下,為智慧水務(wù)發(fā)展帶來極大想象空間,這***是智慧水務(wù)新的發(fā)展使命和挑戰(zhàn)。

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2.3智慧水務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.3.1建設(shè)情況:水務(wù)企業(yè)態(tài)度積極

研究表明,已開展智慧水務(wù)建設(shè)的代表性水務(wù)企業(yè)數(shù)量排列前十的信息系統(tǒng)為:抄表收費(fèi)系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、水廠中控系統(tǒng)、水廠自動(dòng)化系統(tǒng)、微信公眾號(hào)平臺(tái)、安防監(jiān)控系統(tǒng)、企業(yè)宣傳門戶、短信平臺(tái)、協(xié)同辦公系統(tǒng)、客戶管理系統(tǒng),其中75.3%的水務(wù)企業(yè)均建設(shè)了抄表收費(fèi)系統(tǒng),改系統(tǒng)對(duì)于水務(wù)企業(yè)來說是***核心的業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng),微信公眾平臺(tái)作為***近幾年新流行的客戶服務(wù)工具,在52.7%的企業(yè)中的到了應(yīng)用,反映了水務(wù)企業(yè)對(duì)于客戶服務(wù)的重視,以及對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)等新型工具利用的積極性。

此外一些比較新型的技術(shù)和智能工具也有一部分水務(wù)企業(yè)進(jìn)行了應(yīng)用,如BIM、輔助決策分析系統(tǒng)、成本分析系統(tǒng)、爆管預(yù)警系統(tǒng)、管網(wǎng)水力模型系統(tǒng)等。

2.3.2市場(chǎng)空間:年增長(zhǎng)36%的巨大市場(chǎng)機(jī)遇

智慧水務(wù)市場(chǎng)也呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)勢(shì)頭,據(jù)統(tǒng)計(jì),到2023年中國水務(wù)市場(chǎng)總體投資規(guī)模將達(dá)到8600億元,年均增長(zhǎng)率為36%。按此增長(zhǎng)速度,“十三五”末期,智慧水務(wù)市場(chǎng)投資規(guī)模突破200億元。

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2.3.3發(fā)展方向:從單一的數(shù)字化轉(zhuǎn)向綜合性的智能化

調(diào)研發(fā)現(xiàn),智慧水務(wù)下一步發(fā)展的主要方向?yàn)椋?/p>

1. 數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),占比60%;

2. 提高公眾信息服務(wù)水平,占比59%;

3. 提高相關(guān)資源的整合利用水平,占比55%;

4. 智慧水務(wù)規(guī)劃和頂層設(shè)計(jì),占比52%;

5. 建設(shè)數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)中心,提高分析及輔助決策能力數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)挖掘和分析獲取更多效益,占比49%。

2.3.4企業(yè)轉(zhuǎn)型:多數(shù)企業(yè)看重戰(zhàn)略意義

在水務(wù)信息化調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn),水務(wù)企業(yè)普遍認(rèn)為,智慧水務(wù)建設(shè)對(duì)于企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要的支撐作用。77.4%的公司發(fā)展戰(zhàn)略需要而開發(fā)智慧水務(wù)建設(shè)。其次為信息技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動(dòng),占比59.6%,第三驅(qū)動(dòng)因素為市場(chǎng)需求,占比為46.8%


3、智慧水務(wù)的系統(tǒng)架構(gòu)和應(yīng)用

 

3.1系統(tǒng)架構(gòu)

維控智慧水務(wù)系統(tǒng)采用應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、設(shè)備層和傳感層的四層結(jié)構(gòu)體系:

應(yīng)用層(平臺(tái)管理層):將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專業(yè)系統(tǒng)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)廣泛的物物互聯(lián)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)信息資源進(jìn)行采集、開發(fā)、利用和存儲(chǔ),形成與業(yè)務(wù)需求相適應(yīng)、實(shí)時(shí)更新的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)資源庫,為水廠的各類業(yè)務(wù)提供統(tǒng)一的信息資源支撐。

網(wǎng)絡(luò)層:將來自設(shè)備層的各類信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綉?yīng)用服務(wù)層,為設(shè)備層和應(yīng)用層提供******的數(shù)據(jù)傳輸。

設(shè)備層:根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定,對(duì)來自傳感層的結(jié)果做出反應(yīng),實(shí)現(xiàn)智能控制。

傳感層:感知獲取水務(wù)系統(tǒng)環(huán)境中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)信息(溫度、流量、壓力等)。

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3.2平臺(tái)部署方式:慧網(wǎng)部署

將慧盒接入到慧網(wǎng),以快速實(shí)現(xiàn)各種由PLC控制的機(jī)械設(shè)備與系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)無人值守,用戶可以通過“所見即所得”的開發(fā)方式,快速搭建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

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3.3系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

通過簡(jiǎn)化的配置,使原本復(fù)雜的設(shè)備數(shù)據(jù)處理流程變得簡(jiǎn)單,結(jié)合云組態(tài)展現(xiàn)平臺(tái)實(shí)時(shí)、可視化的畫面實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集報(bào)表明細(xì)的展現(xiàn),大大簡(jiǎn)化了人工檢查工作。維控智慧水務(wù)方案通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和設(shè)備進(jìn)行連接交互,并將設(shè)備和儀表傳感器數(shù)據(jù)傳送到云上;提供設(shè)備和數(shù)據(jù)管理層來管理設(shè)備并安全地處理和收集設(shè)備、傳感器數(shù)據(jù)。

3.4智慧水務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用

3.4.1設(shè)備監(jiān)控狀況評(píng)估

對(duì)于水廠的機(jī)泵類來講,其設(shè)備具有運(yùn)行連續(xù)性墻、運(yùn)行環(huán)境惡劣等諸多外界因素,從而更容易造成部分組件(如軸承、漿片等)的惡化或受損,而這些組件的狀態(tài)如果沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并做出正確的維護(hù)處理,則會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的后果。

維控智慧水方案的系統(tǒng)架構(gòu)可以對(duì)各工藝系統(tǒng)運(yùn)行中風(fēng)機(jī)、水泵等關(guān)鍵設(shè)備的振動(dòng)、溫度、油液等參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)、結(jié)合專業(yè)信號(hào)采集、分析和診斷技術(shù),開展設(shè)備的故障診斷。利用工物聯(lián)網(wǎng)采集分設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并結(jié)合水廠的生產(chǎn)工藝(溫度、流量、壓力等)數(shù)據(jù),維護(hù)記錄數(shù)據(jù),并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析套件針對(duì)可量化的監(jiān)測(cè)指標(biāo),明確其監(jiān)測(cè)數(shù)值和正常值判斷區(qū)間,采用機(jī)器深度學(xué)習(xí)的方法,評(píng)估設(shè)備健康狀態(tài),進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)。

3.4.2廠網(wǎng)一體化的管理優(yōu)化

廠網(wǎng)管控一體化業(yè)務(wù)是以水務(wù)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)為主體的管理,是對(duì)生產(chǎn)過程、經(jīng)營(yíng)過程的管理,要求對(duì)安全、運(yùn)行、設(shè)備、檢修等進(jìn)行全過程、精細(xì)化管理、生產(chǎn)工藝與業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的平臺(tái)上,運(yùn)行管理業(yè)務(wù)、檢修管理業(yè)務(wù)與生產(chǎn)實(shí)時(shí)相互融合。將實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理融為一體,管控力度增強(qiáng),實(shí)現(xiàn)管控一體化。建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中心,為專家團(tuán)隊(duì)提供遠(yuǎn)程診斷手段。

通過對(duì)設(shè)備以及傳感器數(shù)據(jù)的采集,支持排水設(shè)施管理以及調(diào)度方案的***優(yōu)比選項(xiàng),自動(dòng)控制閘門、泵站開關(guān),調(diào)節(jié)排水管網(wǎng)靜態(tài)至動(dòng)態(tài)徑流量變化,提高管網(wǎng)調(diào)蓄容積的利用率。提供設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè),將生產(chǎn)實(shí)時(shí)與設(shè)備資產(chǎn)集成,能夠?qū)χ匾O(shè)備建立完整的狀態(tài)監(jiān)測(cè),能夠?qū)⒃O(shè)備與生產(chǎn)實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián),全面反映設(shè)備的靜態(tài)信息和實(shí)時(shí)信息,為設(shè)備狀態(tài)檢修提供基礎(chǔ)和判斷依據(jù)。

3.4.3水務(wù)信息網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)

由于水務(wù)行業(yè)的特殊性,設(shè)計(jì)到地里信息、水文信息、管網(wǎng)分布信息、人口信息、國有資產(chǎn)信息等多種敏感數(shù)據(jù)源,因此對(duì)囊括數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化和水務(wù)實(shí)踐業(yè)務(wù)在內(nèi)的智慧水務(wù)云平臺(tái)系統(tǒng)的安全和隱私保護(hù)力度顯得尤為重要。如如何保障信息安全,成為智慧水務(wù)******發(fā)展的關(guān)鍵問題。維控慧網(wǎng)倡導(dǎo)全面安全的系統(tǒng)架構(gòu):在涉及到慧網(wǎng)任何一個(gè)產(chǎn)品功能角落,都必須有相應(yīng)的安全措施報(bào)價(jià)護(hù)航。


4、智慧水務(wù)方案總結(jié)

 

4.1 方案優(yōu)勢(shì)

1、在慧網(wǎng)、云組態(tài)中實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù),確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

2、記錄設(shè)備報(bào)警信息,可通過微信推送,E-mial通知,智能APP提醒等報(bào)警推送模式,及時(shí)通知到工作人員,提高故障處理效率,升級(jí)設(shè)備報(bào)警管理和維護(hù)保養(yǎng)管理。

3、可在PC、手機(jī)APP、網(wǎng)頁端等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控、操作和設(shè)備管理。

4、具有遠(yuǎn)程穿透功能,可遠(yuǎn)程修改自動(dòng)化控制設(shè)備的程序。

5、具有強(qiáng)大的邊緣計(jì)算功能,可進(jìn)行智能的數(shù)據(jù)預(yù)判和分析。根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的運(yùn)行控制和管理。

6、分級(jí)權(quán)限管理:管理員賬號(hào)可根據(jù)實(shí)際需求對(duì)工作人員進(jìn)分級(jí)授權(quán)管理,以保護(hù)數(shù)據(jù)、管理系統(tǒng)、設(shè)備的違規(guī)操作,保障系統(tǒng)的安全有序的運(yùn)行。

4.2 方案總結(jié)

從自動(dòng)化到信息化再到智慧化,中國的水務(wù)行業(yè)走過了信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命與水生產(chǎn)、水消費(fèi)、水治理等相結(jié)合的探索階段,正逐步走向以數(shù)據(jù)位基礎(chǔ)、以程式分析為手段、以人性化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)增值為目的的成熟階段。實(shí)現(xiàn)智慧水務(wù)技術(shù)創(chuàng)新,是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,需要依靠各個(gè)層次的組織共同努力。維控智慧水務(wù)解決方案可以******化生產(chǎn)力,降低實(shí)施成本,加快智慧水務(wù)建設(shè)上線時(shí)間,做好未來拓展規(guī)劃,采用分布建設(shè)方式,幫助您搭建具有項(xiàng)目特色的智慧水務(wù)。

 
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