大数据背景下的智慧水务系统开发分析.pdf
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1、中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术 65 大数据背景下的智慧水务系统开发分析 周俊兆1 孙德茂2 1.武汉城市仿真科技有限公司,湖北 武汉 430014 2.青岛环境卫生发展中心,山东 青岛 266073 摘要:摘要:随着科学信息技术向水务渗透,以云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能为代表的新一代信息技术与城市供水的结合,推动了城市供水的快速发展,不仅促进了供水全过程的数字化、可视化,同时也使自来水公司了解城市供水网络的健康状况和用水需求。有针对性地提供供水服务,满足社会生产和人民生活的基本需要。以城市供水系统为例,基于大数据信息技术的智慧供水系统建设是智慧城市的表现形式之一,它标志
2、着信息时代城市供水事业的转型升级,与城市公共服务水平密切相关。关键词:关键词:大数据背景下;智慧水务系统;开发 中图分类号:中图分类号:TU984 0 引言 基于云的智能水务平台强调利用互联网平台实时获取大量高效的生产数据,结合专业技术人员掌握的知识领域,通过数字孪生等直观表达方式,为企业决策部门提供分析数据和应用。本文结合水务行业智能化发展的需求,列举了智慧水厂中云平台涉及的关键技术,并对“智慧水务云平台”技术进行了总结和展望。1 智慧水务概述 智慧水务主要利用无线网络、数字采集器、水质压力表等各种在线监测设备,实时感知城市给排水系统的实际运行情况。同时,通过可视化技术将给排水设施与相关水管
3、理部门有机集成,形成“水物联网”,对海量水信息进行分析处理。分析结果将作为依据,为水管理部门的决策提供辅助支持,也可对整个水系统的管理、生产和服务进行精细化管理和动态管理,实现水的“智能化”状态1。2 水务行业智慧化发展的需求 2.1 水务行业的智慧化现状 目前,大多数地区的水处理厂运行管理范围广,控制精度低,时间短,运行成本高。为了制定能够有效实现水处理设备稳定、低碳、高效运行的全过程智能管理策略,智能管理技术依赖于水处理设备和传感器的大量实际运行数据。这就要求在海量数据采集、汇总、分析、维护的基础上,形成水务行业数字化、互联化、智能化的需求,建立支持资源配置、灵活供水、高效供水的开放式云平
4、台,为整个供水过程提供强大的数据处理和智能管理策略2。2.2 智慧水务云平台技术的价值和意义 目标是数字化、网络化和智能化的水资源系统,在收集,汇总,分析和维护大量数据的基础上建立一个开放的平台,提高水资源部门的能力和分配,形成水资源系统的核心。它的本质是建模,标准化,软件和工业技术的再利用,经验和知识,通过创建准确,真实和有效的数据收集和连接系统以及工业大数据的存储,集成,访问,分析和管理,不断优化研发,生产和资源分配的效率。形成资源丰富、多元参与、合作、共同发展的新水生态。智能水务管理系统,实现深度运营管理能力。以信息流集成为基础,构建具有“全面感知、设备互联、数字化集成、智能预测”特征的
5、智能云平台运营体系。3 大数据背景下的智慧水务系统开发策略 3.1 智慧水务软件平台 智慧水务建设的本质是管理理念和管理模式的变革,不仅仅是利用信息技术简单地取代人工管理模式,还需要对业务流程进行优化和重组,这是企业改革和管理现代化的过程,在这个过程中会涉及到企业制度、人员、规章制度的调整。智慧水务作为智慧城市融合的重要组成部分,必将形成一些以“智慧”为导向的相关产业链,推动软硬件、平台与企业的融合。在这种发展趋势下,水务企业想要在大数据背景下实现精中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术 66 细化管理和企业数字化转型,就需要拥抱新技术,挖掘数据价值,从信息化走向智能化,数据驱动决策,实现更加智
6、能化的应用。3.2 水务系统设备故障报警系统的构建 智能水系统功能的有效执行是建立在各子系统正常运行的基础上的。设备在运行过程中一旦发生故障,必然会影响水系统的运行。因此,有必要构建一套大数据背景下的水系统设备故障报警系统。首先,设备的运行状态可以连接到水务系统网站或者手机客户端。一旦设备发生故障,水务系统可以检测并确定故障类型,并通过网站或手机客户端将故障信息传递给工作人员。其次,应该设置远程修改功能。工作人员在接收到故障信息后,可以通过远程修改功能修改控制器的参数,或者控制故障设备的停机,避免工作人员在处理设备故障时空间有限。最后,及时开展检查维护,积极响应设备故障处理的部署任务,提高人员
7、动员效率,有效落实水系设备的检查维护工作2。3.3 水务数据共享与交换 水务数据的共享和交换根据业务需求分为三个部分:为满足水务部门对不同系统数据进行整合和分析的业务需求,为物联网设备提供各种平台、数据库和协议,实现数据的统一采集和集成。确定城市供水运行管理智能平台与各业务系统之间的接口,系统之间的数据交换和传输按照预定义的标准和规范进行。进入城市供水智能管理平台后,根据系统集成要求设计数据结构,各种数据接口符合系统集成规范。基础数据和共享数据的交换和进程路由管理服务构成了数据交换平台的基础,为数据交换提供访问和交换服务,包括:静态数据交换,动态数据交换,图形数据,表格和统计信息。根据城市水务
8、数据共享与交换的需求,建设水务数据共享与交换平台和水务数据中心。通过对接现有各种信息系统和智能传感设备,开展数据 ETL、数据库集成、数据优化、数据共享等工作,实现各种异构数据的统一集成,为城市供水运行提供各类智能管理平台的基础数据、实时数据、业务管理数据、历史数据和数据共享交换服务。逐步完善水务数据中心建设和城市供水运行智能管理平台系统建设。数据集成体系结构。通过数据集成和共享交换平台,将城市供水环节各业务系统中的所有数据整理到数据库中,包括形成元数据、基础信息数据库、特殊业务数据库、实时数据库、模型数据库、空间数据库、历史数据库、多媒体数据库等,实现对各类水务信息资源的数据管理、综合集成和
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