水務企業(yè)智慧水務云平臺的研究及工程實踐
天津泰澤農(nóng)村環(huán)境有限公司 天津 301600
摘要：近些年，隨著我國社會的快速發(fā)展，經(jīng)濟水平得到提升，帶動了我國科學技術水平的進步，目前，被廣泛應用。本文針對水務企業(yè)下屬各水處理廠/站運營管理水平參差不齊，跨地域管理難，數(shù)據(jù)、信息的積累和使用不太理想等諸多問題，構建了智慧水務集中運營管控云平臺，通過應用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、數(shù)據(jù)庫、互聯(lián)網(wǎng)等技術，解決了跨地域管理難的問題，提高了運營效能，降低了人力、時間、費用的消耗；通過數(shù)據(jù)積累和分析，為公司的投資、運營提供支持和決策輔助。本文重點介紹了平臺的建設背景、系統(tǒng)設計、功能設計和所取得的成果。
關鍵詞：水處理；智慧水務；云平臺；運營管控
引言
隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)信息技術的大力發(fā)展，包括水務在內的多項傳統(tǒng)行業(yè)面臨現(xiàn)代化改造的諸多挑戰(zhàn)和機遇。改革開放以來，經(jīng)濟增長迅速，用水種類和水量需求在不斷加大，這就對水務企業(yè)提出了新的要求。目前水務行業(yè)仍然面臨著經(jīng)營效率低、水資源利用率不高、各區(qū)域發(fā)展水平不一等諸多問題，這就要求水務企業(yè)轉換傳統(tǒng)低端供給思維，提高服務意識，加快企業(yè)轉型升級。為實現(xiàn)水務行業(yè)更加高效、規(guī)范、可持續(xù)發(fā)展，行業(yè)內迫切需要通過智慧水務建設提供解決方案，“智慧水務”在這種大背景下應運而生。
1智慧水務云平臺技術的價值和意義
以水行業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化為目標，構建以海量數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析和服務體系為基礎，支撐水行業(yè)業(yè)務能力提升、資源配置的開放式平臺，構建水務行業(yè)生態(tài)體系的核心。其實質是通過構建精確、實時、高效的數(shù)據(jù)收集和連接系統(tǒng)，構建⼯業(yè)大數(shù)據(jù)的存儲、集成、訪問、分析、管理等開發(fā)環(huán)境，實現(xiàn)⼯業(yè)技術、經(jīng)驗、知識的模型化、標準化、軟件化、復用化，不斷優(yōu)化研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、運營管理等資源配置效率，形成資源富集、多方參與、合作共贏、協(xié)同演進的水務行業(yè)新生態(tài)（見圖1）。
圖1 智慧水務云平臺技術的價值體現(xiàn)
通過云計算、大數(shù)據(jù)和人⼯智能等新⼀代的互聯(lián)網(wǎng)技術，加上水務集團多年積累的行業(yè)知識和⼯藝技術，結合智慧化的運營管理理念，推出面向水務行業(yè)的智慧水務運營管理平臺，面向地區(qū)水務集團下屬的水處理設施，建立“數(shù)字化”應用和標準化運營體系，實現(xiàn)運營管理能力的深度提升。基于信息流的集成，構建具有“全面感知、設備互聯(lián)、數(shù)字集成、智能預測”等特征的智能云平臺的運行體系。
2智慧水務系統(tǒng)建設現(xiàn)狀
我國信息化程度顯著提升，多項智能技術及現(xiàn)代化技術已經(jīng)被廣泛應用于各個行業(yè)生產(chǎn)中，并成為了各行業(yè)、各領域不可替代的推動力。城市建設也在向數(shù)字化、自動化、智能化方向發(fā)展，水務系統(tǒng)同樣如此，越來越多的水務企業(yè)已經(jīng)認識到系統(tǒng)智慧化建設的重要性，且已通過多項措施提升水務系統(tǒng)的智能化水平。但是在具體實施過程中，智慧水務建設仍存在較多問題：首先，頂層規(guī)劃完善度不高，這是因為部分水務企業(yè)在進行系統(tǒng)建設時僅將重點落在本部門的相關工作上，并未建立起全局觀，使得各部門間的聯(lián)系度較低，在購置資源系統(tǒng)開發(fā)過程中較易出現(xiàn)業(yè)務重疊問題，致使系統(tǒng)重復開發(fā)，最終造成資源浪費。其次，智慧水務較為形式化，也就是說，在具體實施過程中相關管理者及實施者并未理解智慧化建設的深層含義，認為所謂的智慧化就是將既往的人工記錄信息轉換為計算機記錄，在其他方面仍以人工為最主要的形式，智慧化建設不徹底，企業(yè)的現(xiàn)代化管理水平自然無法得到有效提高。最后，保障體系待健全，這主要體現(xiàn)在兩大方面，一方面是水務企業(yè)內部的管理機制與智慧水務的系統(tǒng)開發(fā)并不適應，管理制度不健全，無法為智能化系統(tǒng)的開發(fā)、維護及落實提供有效支撐；另一方面，企業(yè)并未將信息化背景下的數(shù)據(jù)安全防護作為重點，在具體使用過程中可能出現(xiàn)信息損壞或丟失，無法有效保障信息安全性，可能引起較為嚴重的后果。
3水務企業(yè)智慧水務云平臺的研究
3.1構建物聯(lián)網(wǎng)下的智慧水務系統(tǒng)
互聯(lián)網(wǎng)的應用和發(fā)展也離不開物聯(lián)網(wǎng)，“物聯(lián)網(wǎng)”概念不僅指網(wǎng)絡，而且包含了具體的業(yè)務工作過程和業(yè)務需求，將云計算、大數(shù)據(jù)、通信、傳感器等技術相結合，以一種全新的方式來完成人與物之間的交互，實現(xiàn)了對實體和實體的遠程管理，實現(xiàn)對人和實體的遠程管理。智慧水務的運用，就是將這些傳感器所探測到的信息，通過對各種供水設施的實時監(jiān)測，對水源地的各個水源進行了實時的監(jiān)控，從而在水源地與給水排污設施之間構建出有效的連接，構成智慧水資源管理物聯(lián)網(wǎng)。在此基礎上，以物聯(lián)網(wǎng)為基礎，建立具有供水監(jiān)控、防洪、污水處理、數(shù)據(jù)采集和自動化分析等多個主要功能的智能化管理系統(tǒng)。智慧水務的制造與運作整合了地理信息系統(tǒng)定位，視頻監(jiān)控，數(shù)據(jù)分析，自動服務與管理等功能。以物聯(lián)網(wǎng)技術為核心，對數(shù)據(jù)進行分析和處理，并將其與其他系統(tǒng)進行連接，從而解決了傳統(tǒng)的水務不能實現(xiàn)資源共享的問題，也解決了各個領域存在的單邊決策問題。
3.2強調信息化標準的建設管理
標準化建設也是實現(xiàn)水務系統(tǒng)智能化的最關鍵要素之一，相關工作者需要按照實際情況對智慧水務系統(tǒng)建設的信息管理標準、數(shù)據(jù)集成標準、基礎設施標準、安全標準等予以詳細了解和分析，在標準基礎上根據(jù)自身所需對各子環(huán)節(jié)、子系統(tǒng)的建設制定相應要求，確定標準和流程的準確化。首先，人員需實現(xiàn)服務基礎的標準化，工作人員要按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準予以數(shù)據(jù)描述和分類，構建標準化模型，為之后的各項工作提供前提。其次，需實現(xiàn)通用技術的標準化，相關工作者要以實際標準為前提進行系統(tǒng)的部署和開發(fā)，所需的應用服務接口和數(shù)據(jù)接口也要符合相應的標準要求。再次，實現(xiàn)安全技術的標準化，一方面，工作人員要確保信息化系統(tǒng)基礎設施的安全，從物理層面提升安全性；另一方面，人員要做好信息數(shù)據(jù)的安全防護，通過各項技術維護系統(tǒng)數(shù)據(jù)，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、外泄、損毀等問題。最后，要實現(xiàn)人才培養(yǎng)的標準化，專業(yè)人才是實現(xiàn)智慧水務的最主要支撐，也是智慧水務構建的直接參與者和踐行者。因此企業(yè)及相關部門必須要構建標準化績效評價體系，定期對人員予以培養(yǎng)和考核，通過標準的人員方可從事系統(tǒng)開發(fā)、智慧水務建設等各項工作，在人員準入環(huán)節(jié)也要重視復合型人才的納入，從源頭提升人員綜合質量。
3.3開發(fā)全套云化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)大集團高效數(shù)字化全業(yè)態(tài)管控模式
基于智慧水務云平臺，部署污水廠運營管理成套系統(tǒng)、供水業(yè)務運營管理成套系統(tǒng)、水環(huán)境運營管理系統(tǒng)、統(tǒng)⼀數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)、自控專業(yè)化管控系統(tǒng)等運營管理全套云化系統(tǒng)，并基于系統(tǒng)的快速應用，探索、實現(xiàn)數(shù)字化“組團式”管理模式。
結語
該智慧水務云平臺集各下屬運營站點運行信息的采集、報警、分析、存儲、工藝流程展示、設備遠程監(jiān)控、運維管理和資產(chǎn)管理功能于一體，極大的提升了企業(yè)的管理水平、生產(chǎn)能效，并提高了站點運營工的安全性，減輕了運營工的勞動量，也為其它水務企業(yè)建設智慧水務云平臺提供借鑒和參考。
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