純水設(shè)備介紹國內(nèi)外智慧水務(wù)信息化建設(shè)與發(fā)展
【純水設(shè)備http://m.creativeimagessc.com】隨著數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用在水產(chǎn)業(yè)中的滲透和發(fā)展,水信息技術(shù)對水產(chǎn)業(yè)的影響越來越顯著。通過自動控制、感知、智能等技術(shù)手段提高城市水系管理水平引起了人們的廣泛關(guān)注。本文對國內(nèi)外水務(wù)企業(yè)信息現(xiàn)狀進行了闡述,并分析了國外水務(wù)系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)和案例,希望給您帶來思考和幫助。純水設(shè)備
一、國內(nèi)智能水系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查分析
1. 這一政策
轉(zhuǎn)換的第12個五年計劃和城市供水設(shè)施建設(shè),2012年5月發(fā)布的2020年的長期目標住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、國家發(fā)展和改革委員會提出:依靠科技提高水平。加大科技對城市供水發(fā)展的支持力度,增強科技創(chuàng)新能力,推進生產(chǎn)經(jīng)營自動化和企業(yè)管理信息化,提升城市供水產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化水平。
《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于開展全國智慧城市試點工作的通知》《建設(shè)辦公室42號文件》[2012]提出,智慧城市建設(shè)是落實黨中央、國務(wù)院關(guān)于創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、推進新型城鎮(zhèn)化、全面建設(shè)小康社會的重要舉措。各地要高度重視和抓住機遇,積極發(fā)展智慧城市建設(shè),提高城市管理能力和服務(wù)水平,推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。
工業(yè)標準”技術(shù)規(guī)范的操作、維護和安全的城市供水管網(wǎng)”(cjj207 - 2013)提出的要求合格的供水單位應(yīng)當進行供水管網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度和減少能源消耗在確保質(zhì)量的前提下的城市供水服務(wù)。明確優(yōu)化調(diào)度工作包括: 純水設(shè)備建立水量預(yù)測系統(tǒng);建立調(diào)度指令系統(tǒng);建立管網(wǎng)數(shù)學模型;建立調(diào)度計劃數(shù)據(jù)庫;建立調(diào)度輔助決策系統(tǒng)。純水設(shè)備
國務(wù)院發(fā)布了第三條智能城市的建設(shè)方向的國家新的城市化計劃(2014 - 2020):開發(fā)智能供水,構(gòu)建一個智能供水和排水系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)覆蓋了整個過程的水供應(yīng),保證質(zhì)量和安全的水供應(yīng)。智能管網(wǎng)的發(fā)展,實現(xiàn)了城市地下空間、地下管網(wǎng)信息管理和智能運行監(jiān)控。開發(fā)智能建筑,實現(xiàn)對建筑設(shè)施、設(shè)備、節(jié)能安全的智能管理與控制。
國家發(fā)改委、部委等八部委印發(fā)《關(guān)于促進城市健康智慧發(fā)展的指導意見》(改發(fā)[2014]號)。智慧城市是利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、空間地理信息等新一代信息技術(shù),推動城市規(guī)劃、建設(shè)、管理和服務(wù)智慧的新理念和新模式。建設(shè)智慧城市對于加快工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的融合,提高城市的可持續(xù)發(fā)展能力具有重要意義。
2. 工業(yè)階段過程
信息技術(shù)在國內(nèi)大多數(shù)供水企業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了從早期無紙化辦公、局域網(wǎng)、OA辦公系統(tǒng)建設(shè)到后期信息技術(shù)在經(jīng)營管理業(yè)務(wù)中的應(yīng)用的飛躍。水系信息化主要分為四個階段。
第一階段:水系統(tǒng)信息化的基礎(chǔ)建設(shè),包括:基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建,數(shù)字化信息系統(tǒng)建設(shè),如SCADA監(jiān)測系統(tǒng)、營收系統(tǒng)等。
第二階段:完善信息化數(shù)據(jù)建設(shè),建立GIS地理信息系統(tǒng)、以GIS為基礎(chǔ)完善管網(wǎng)資產(chǎn)管理系統(tǒng)、完善SCADA在線監(jiān)測系統(tǒng)等。
第三階段:實現(xiàn)信息化業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)模塊、基于精準的管網(wǎng)資產(chǎn)數(shù)據(jù)實現(xiàn)分區(qū)計量管理、基于GIS地理信息系統(tǒng)建立移動化巡查系統(tǒng)、建立離線水力模型及水質(zhì)模型等應(yīng)用。
第四階段:數(shù)據(jù)融合實現(xiàn)一體化信息調(diào)度平臺,利用物聯(lián)網(wǎng)、實時水力模型、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù),整合各類數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù),建立數(shù)據(jù)中心,通過各類應(yīng)用算法的支持實現(xiàn)智慧決策的實時綜合調(diào)度平臺。
3.行業(yè)難點
中國近幾年發(fā)展起來的物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)背后是海量數(shù)據(jù)的支持與發(fā)展。然而,這些互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在工業(yè)界包括水務(wù)、環(huán)保行業(yè)的應(yīng)用并未進行深度滲透交互,物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對工業(yè)企業(yè)管理、生產(chǎn)模式的影響速度沒有這些互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身發(fā)展的那么快速,甚至還存在著一定的距離。比如:數(shù)據(jù)應(yīng)用前的基礎(chǔ)構(gòu)建不完善導致的數(shù)據(jù)質(zhì)量不高、各模塊之間數(shù)據(jù)沒有形成互聯(lián)互通,同時,純水設(shè)備工業(yè)企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)應(yīng)用帶來的企業(yè)管理模式這種理念的轉(zhuǎn)變還存在不一致的看法等。當前行業(yè)內(nèi)發(fā)展智慧水務(wù),其主要難點體現(xiàn)在以下幾點:
數(shù)據(jù)不完善問題。數(shù)據(jù)不精準、不及時,會限制系統(tǒng)的應(yīng)用,包括對數(shù)據(jù)分析以及通過數(shù)據(jù)分析提供的決策。國內(nèi)己開展信息化建設(shè)的水務(wù)企業(yè)的技術(shù)水平大部分處于上述的第二階段或者第三階段,具備了地理信息系統(tǒng)以及水力模型等信息化工具,但仍然有許多水務(wù)企業(yè)信息化的基礎(chǔ)建設(shè)還處于第一階段,工業(yè)純水設(shè)備甚至還在為地理信息系統(tǒng)(GIS)數(shù)據(jù)的精準性做努力。處于第一階段的水務(wù)公司如果要實現(xiàn)智慧水務(wù),至少需要完善地理信息系統(tǒng),完善管網(wǎng)資產(chǎn)數(shù)據(jù),建立SCADA監(jiān)測系統(tǒng),只有基于SCADA監(jiān)測系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、管網(wǎng)資產(chǎn)數(shù)據(jù)才能建立精準的水力模型,才能跨越到第二、三階段的平臺。沒有這樣完善、準確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)想要實現(xiàn)智慧水系統(tǒng)是不現(xiàn)實的。
數(shù)據(jù)孤島問題。從當前國內(nèi)水務(wù)行業(yè)的普遍問題看,雖然一些水務(wù)公司建立了各類模塊,但是數(shù)據(jù)是孤立的,沒有實現(xiàn)共享。實現(xiàn)智慧水系統(tǒng)主要的瓶頸在于信息“孤島”的整合,信息互聯(lián)互通欠佳,限制、阻礙了更高層次的智慧應(yīng)用。國內(nèi)大部分水務(wù)公司具備了幾個模塊數(shù)據(jù)源,例如:SCADA系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)GIS、管維系統(tǒng)、水力模型等,但是卻無法實現(xiàn)實時調(diào)度、事故預(yù)警等效果,純水設(shè)備其原因是因為數(shù)據(jù)并未實現(xiàn)有效的整合,即使有“數(shù)據(jù)中心”也只是將各類源的數(shù)據(jù)從一個模塊“機械”地拷貝或?qū)氲搅硪粋€模塊數(shù)據(jù)庫中,當歷史數(shù)據(jù)過于龐大時,就會導致系統(tǒng)運行緩慢、數(shù)據(jù)丟失等各類問題。因此,要想最終實現(xiàn)“智慧”的效果,首先要利用高效的數(shù)據(jù)管理軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、分類、分層管理;其次,要重視算法研究的應(yīng)用,即針對各類供排水生產(chǎn)運營產(chǎn)生的實際問題(如爆管預(yù)警、漏損控制、水量預(yù)測、污水的溢流和滲漏等)通過數(shù)據(jù)分析研究精準有效的算法,為水系統(tǒng)平臺提供有效的決策依據(jù)。水處理設(shè)備
智慧水務(wù)認知問題。智慧水務(wù)推行的最終目的之一是實現(xiàn)企業(yè)管理架構(gòu)與管理模式的調(diào)整。智慧水系統(tǒng)平臺之所以可以實現(xiàn)“智慧”的效果,并不僅僅因為它投入了傳感器等監(jiān)測硬件,或者建立了龐大的軟件整合平臺,它的智慧是在建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心前提下,通過對海量數(shù)據(jù)信息進行及時分析與處理,從而獲得解決業(yè)務(wù)問題的應(yīng)用算法,將這些算法集成到軟件平臺上應(yīng)用,使數(shù)據(jù)分析結(jié)果發(fā)揮“大腦”的作用,起到預(yù)警、預(yù)測等效果,實現(xiàn)更加精細和動態(tài)的管理方式以支持水系統(tǒng)的整個生產(chǎn)、管理和服務(wù)流程。
二、國外智慧水系統(tǒng)技術(shù)調(diào)研
1.國外水務(wù)公司信息化發(fā)展歷程
與國內(nèi)快速發(fā)展的形式相比,國外從經(jīng)驗?zāi)J降街悄茏钥啬J降霓D(zhuǎn)變經(jīng)過了一個較長的探索和發(fā)展歷程,國外的水務(wù)技術(shù)發(fā)展重點不是在市場上去尋找智慧系統(tǒng)模塊化或者現(xiàn)成軟件平臺的方向,而更加注重于企業(yè)自身數(shù)據(jù)的采集、分析和應(yīng)用,包括對硬件如何實現(xiàn)優(yōu)化布局、如何采用科學技術(shù)解決實際運營難題、數(shù)據(jù)應(yīng)用的分析研究等等,經(jīng)歷了一個從生產(chǎn)到研究、從研究到應(yīng)用的歷程。
2.國外技術(shù)現(xiàn)狀
大部分國外智慧水系統(tǒng)由兩塊技術(shù)組成,即計算機輔助(IT)和業(yè)務(wù)技術(shù)支持(OT),加強IT-OT的融合是國外水務(wù)公司信息化技術(shù)的主要工作,IT是提供水系統(tǒng)的IT技術(shù),不僅僅是數(shù)據(jù)的采集,還需要可視化和分析;OT是提供業(yè)務(wù)運營應(yīng)用需求,并將業(yè)務(wù)需求進一步通過信息化方式實現(xiàn)應(yīng)用。英國聯(lián)合水務(wù)的業(yè)務(wù)技術(shù)包括了監(jiān)測和報告、事件檢測、事件預(yù)防、事件診斷、自動應(yīng)急及優(yōu)化等應(yīng)用。
國外信息化的發(fā)展應(yīng)用,除了在水系統(tǒng)本身,還延伸到用戶用水量預(yù)測、分析等服務(wù)。例如歐盟資助的iWIDGET智慧水務(wù)項目,研究內(nèi)容不僅僅是在水系統(tǒng)方面的技術(shù),更在于用戶消耗水量的數(shù)據(jù)分析,分析不同類型用水的實時數(shù)據(jù)、獲得為提高水費發(fā)票精準度和靈活性的信息、基于數(shù)據(jù)分析獲取水的消費趨勢等。事實上越來越多發(fā)達國家對未來水務(wù)提倡的概念是:建立一個有彈性理念的水系統(tǒng)。也就是通過對系統(tǒng)可能產(chǎn)生的風險進行評估,對系統(tǒng)接納風險的能力進行評估,進而提出系統(tǒng)彈性恢復(fù)的建議措施。智慧水系統(tǒng)就是實現(xiàn)彈性水系統(tǒng)的一個工具和措施。水處理設(shè)備
3.智慧水系統(tǒng)給國外水務(wù)公司帶來的好處
(1)舊金山公共事業(yè)局在系統(tǒng)維護方面每年為員工節(jié)省9600 h。
(2)菲律賓邁尼拉德水務(wù)公司通過泄漏檢測的實時數(shù)據(jù),每天回收6.4億升水。
(3)加拿大卡爾加里城市通過用大數(shù)據(jù)管理城市防洪,實時掌握流量與水位,并能夠細化了解重要區(qū)域的詳情,工業(yè)純水設(shè)備整個系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)包括:流量、深度、水位、流向(分流或合流)、溫度、濕度、雨量、天氣數(shù)據(jù)等,基于洪水風險的預(yù)測,卡爾加里市就能完成分流,有效地為防洪排澇提供技術(shù)支持。
(4)Vitens公司:智慧水系統(tǒng)可以在2 min內(nèi)實現(xiàn)爆管事件的識別。
(5)英國聯(lián)合水務(wù):通過數(shù)據(jù)分析可實現(xiàn)第二天的用水量預(yù)測。
(6)IBM工業(yè)用戶:通過數(shù)據(jù)分析提供的幫助,半導體制造工廠的水和能源每年可以減少1000萬美元。
三、解決途徑
智慧水系統(tǒng)絕不是買軟件或硬件可以實現(xiàn),而是要解決“know-how”的問題。智慧水系統(tǒng)平臺建設(shè)的組成包括硬件設(shè)備公司(提供智能水表,傳感器等),軟件公司(提供實時數(shù)據(jù)平臺軟件),還有提供系統(tǒng)全套產(chǎn)品的公司及科技互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。
1.建立有效的信息化團隊,深入信息化開發(fā)工作
水信息技術(shù)算法在整個系統(tǒng)平臺中發(fā)揮著“大腦”的智慧作用,是實現(xiàn)智慧水務(wù)不可缺少的一部分內(nèi)容,在數(shù)字信息化的環(huán)境下,企業(yè)己經(jīng)無法通過購買現(xiàn)有的軟件模塊或者通過長期依賴于咨詢機構(gòu)提供的技術(shù)服務(wù)來維護技術(shù)的發(fā)展和可持續(xù)的應(yīng)用,企業(yè)需要組建信息化建設(shè)團隊,包括數(shù)據(jù)分析和信息工程建設(shè),存儲、利用生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)進行分析,使數(shù)據(jù)發(fā)揮作用,為生產(chǎn)運營提供可靠的支持。只有企業(yè)深入?yún)⑴c開發(fā)建設(shè),組建核心技術(shù)團隊,才能滿足未來的業(yè)務(wù)需求,自主的優(yōu)化管理模式。企業(yè)要實現(xiàn)算法,可以通過于高校、咨詢機構(gòu)合作,共同參與研發(fā),以此提高企業(yè)自身的技術(shù)水平。
2.選擇合適的數(shù)據(jù)開發(fā)平臺
企業(yè)需要的是一個定制化的系統(tǒng)平臺,還是一個持續(xù)的、可擴展二次開發(fā)的動態(tài)系統(tǒng)平臺,這個問題決定了企業(yè)信息化平臺的建設(shè)思路。企業(yè)需要合理正確地認識到企業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)類型,再根據(jù)數(shù)據(jù)類型選擇合適的數(shù)據(jù)庫開發(fā)平臺。
借助于高效的實時數(shù)據(jù)平臺軟件實現(xiàn)對各信息系統(tǒng)(不同時期、不同模塊)的整合與集成,實現(xiàn)對各信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)、信息的抽取和調(diào)用,從而形成一個統(tǒng)一的信息共享平臺。一個企業(yè)如果通過信息解決化手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)、功能的靈活應(yīng)用,也就可以因管理職能劃分導致的業(yè)務(wù)不統(tǒng)一管理問題。
水務(wù)行業(yè)己經(jīng)進入數(shù)據(jù)信息時代,如何正確客觀地了解一個企業(yè)的現(xiàn)狀水平,以及現(xiàn)狀水平與先進技術(shù)之間的那段距離是企業(yè)邁入新臺階的關(guān)鍵。先進的技術(shù)之所以是先進的,是因為它發(fā)揮了解決問題的效果,但并不是所有先進的技術(shù)都可以在照搬照套的模式下形成相同的效果,只有正確了解客觀現(xiàn)狀,才能選擇適合的技術(shù)和發(fā)展模式,在探索中尋找到有效解決問題的途徑。更多環(huán)保及純水處理設(shè)備資訊請關(guān)注皙全蘇州純水設(shè)備網(wǎng)。
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