摘要：基于云平臺的智能水強調(diào)基于云平臺的智能水強調(diào)?工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的應(yīng)用，挖掘了大量的實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)，結(jié)合專業(yè)技術(shù)人員掌握的知識領(lǐng)域，為企業(yè)決策部門提供數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用，如數(shù)字雙胞胎。本文提出了基于“智能水云平臺技術(shù)"的技術(shù)架構(gòu)體系，列出了云平臺在智能水廠中涉及的關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合了“智能水云平臺"技術(shù)在智能水中的應(yīng)用價值和意義。

關(guān)鍵詞：云平臺；智能水務(wù)

1水務(wù)行業(yè)智能化發(fā)展需求

1.1水務(wù)行業(yè)智能化現(xiàn)狀

目前，大多數(shù)地區(qū)水處理設(shè)施的運行控制模式相對廣泛，控制精度低，及時性弱，運行成本高。有必要開發(fā)一種能夠有效實現(xiàn)水處理設(shè)施穩(wěn)定、低碳、運行的全過程智能控制策略，智能控制技術(shù)應(yīng)基于大量水處理設(shè)施和傳感器的實際運行數(shù)據(jù)。這就需要形成數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的需求，基于海量數(shù)據(jù)的收集、收集、分析和服務(wù)，構(gòu)建支持資源連接、靈活供應(yīng)和配置的開放云平臺，為集團水企業(yè)提供數(shù)據(jù)處理和全過程水智能控制策略。

1.2智能水云平臺技術(shù)的價值和意義

以水產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為目標，構(gòu)建基于海量數(shù)據(jù)采集、收集、分析和服務(wù)體系的開放平臺，支持水產(chǎn)業(yè)業(yè)務(wù)能力的提高和資源配置，構(gòu)建水產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的核心。其實質(zhì)是通過構(gòu)建準確、實時的數(shù)據(jù)采集和連接系統(tǒng)來構(gòu)建?實現(xiàn)行業(yè)大數(shù)據(jù)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(shù)、經(jīng)驗和知識的模型化、標準化、軟件化和再利用，不斷優(yōu)化R&D、設(shè)計、制造、運營管理等資源配置效率，形成資源豐富、多方參與、合作共贏、協(xié)調(diào)演進的水產(chǎn)業(yè)新生態(tài)(見圖1)。

圖1智能水云平臺技術(shù)的價值體現(xiàn)

通過云計算、大數(shù)據(jù)和人人?智能等新?互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，加上水務(wù)集團多年積累的行業(yè)知識和知識?藝術(shù)技術(shù)結(jié)合智能運營管理理念，推出水行業(yè)智能水運營管理平臺，區(qū)域水集團水處理設(shè)施，建立“數(shù)字化"應(yīng)用和標準化運營體系，深入提高運營管理能力。基于信息流集成，構(gòu)建具有“感知、設(shè)備互聯(lián)、數(shù)字集成、智能預(yù)測"特點的智能云平臺運行系統(tǒng)。

2智能水務(wù)云平臺技術(shù)體系

2.1系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計

智能水運營管理平臺采用集成邊緣計算和云計算于一體的基礎(chǔ)設(shè)施，包括設(shè)備層、PaaS層（平臺服務(wù)層）、SaaS層（軟件服務(wù)層）和模式層（見圖2）。

圖2智能水云平臺技術(shù)的價值體現(xiàn)

智能水云平臺的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)主要是利用各種通信方式訪問各種設(shè)備、系統(tǒng)和產(chǎn)品，收集大量數(shù)據(jù)，利用協(xié)議變換技術(shù)規(guī)范和邊緣整合不同來源的數(shù)據(jù)。

?PaaS層是以的?行業(yè)模型、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理、?工業(yè)數(shù)據(jù)分析、?基于行業(yè)微服務(wù)的開放平臺。其中，?PaaS系統(tǒng)有三大功能：①通過對?行業(yè)數(shù)據(jù)的處理使其與行業(yè)數(shù)據(jù)的處理相結(jié)合?結(jié)合行業(yè)機構(gòu)數(shù)據(jù)，建立行業(yè)數(shù)據(jù)分析能力，挖掘其價值；②將?工業(yè)技術(shù)原理、工業(yè)知識、?藝術(shù)基礎(chǔ)、模型?規(guī)范化、軟件化、模型化，并將其包裝成可回收的微型服務(wù)部件；③通過構(gòu)建軟件開發(fā)環(huán)境，利用微服務(wù)部件，?工業(yè)模型及應(yīng)用開發(fā)?具，實現(xiàn)對?快速定制行業(yè)APP。

SaaS層為水務(wù)行業(yè)場景開發(fā)業(yè)務(wù)邏輯功能，通過調(diào)用邊緣層和平臺層的微服務(wù)，促進業(yè)務(wù)邏輯功能，?工業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗、知識和良好實踐的模型化、軟件化和再包裝，形成滿足不同場景的模型化、軟件化和再包裝?工業(yè)APP，包括數(shù)字雙胞胎，?藝術(shù)運營模擬、專家診斷服務(wù)、能耗管理優(yōu)化、運營管理優(yōu)化與運營咨詢、生產(chǎn)優(yōu)化與智能控制、設(shè)備檢修與預(yù)測維護、監(jiān)控與數(shù)據(jù)分析等，形成智能水云管理平臺的最終使用價值。

3具體應(yīng)用場景及應(yīng)用模式

3.1基于物聯(lián)網(wǎng)平臺功能和專業(yè)數(shù)據(jù)模型管理，實現(xiàn)工業(yè)實時大數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)控和分析

不同種類的水處理設(shè)施?藝術(shù)段的圖形化展示可以實時展示每一個?藝術(shù)部分設(shè)備的實時狀態(tài)和儀器的實時數(shù)據(jù)。提高數(shù)據(jù)反饋的及時性，及時顯示實時數(shù)據(jù)的變化。當設(shè)備或儀器現(xiàn)場報警時，可實時獲取報警信息。第一，?時間顯示給現(xiàn)場操作人員。

關(guān)鍵?藝術(shù)參數(shù)以趨勢曲線的形式展示數(shù)據(jù)的實時情況，分析當前和過去的實時數(shù)據(jù)曲線趨勢，可以與當前和過去的曲線趨勢相匹配?對數(shù)據(jù)指標進行環(huán)比和同比數(shù)據(jù)分析，通過分析數(shù)據(jù)為現(xiàn)場設(shè)備和儀表的運行維護提供數(shù)據(jù)分析支持。

3.2基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)識別和清洗

通過圖形化顯示異常數(shù)據(jù)，通過對異常數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，延長設(shè)備儀表的使用壽命，降低設(shè)備維護成本。在地圖上，我們可以看到所有污水處理廠的分布和在線情況，并對異常數(shù)據(jù)進行多維統(tǒng)計和分析。

平臺可根據(jù)各種清洗規(guī)則清洗大數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)模型開發(fā)創(chuàng)造條件。

3.3基于平臺，整合數(shù)據(jù)、模型、工具，開發(fā)實現(xiàn)智能水務(wù)的數(shù)字雙胞胎

數(shù)字雙胞胎作為水務(wù)集團運營“智能大腦"的核心模塊，其實質(zhì)是通過智能水務(wù)整合開發(fā)實時數(shù)據(jù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)、機理模型和BIM模型，實現(xiàn)物理資產(chǎn)及其運行狀態(tài)的數(shù)字化、透徹、可感知的呈現(xiàn)。

結(jié)合業(yè)務(wù)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通過建模和數(shù)據(jù)挖掘，對數(shù)據(jù)分析、水質(zhì)預(yù)測、生化分析、控制參數(shù)優(yōu)化、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、能效分析等進行深入分析和可視化展示，結(jié)合各種?情況預(yù)測、仿真模擬、控制優(yōu)化等功能，為集團水務(wù)運營管理提供運營輔助決策，探索基于云的實時控制，追求實現(xiàn)、穩(wěn)定運行和人?的化利用。

4 SW智能水務(wù)能效管理平臺

4.1平臺概述

安科瑞電氣擁有從終端感知、邊緣計算到能效管理平臺的產(chǎn)品生態(tài)系統(tǒng)，AcrelEMS-SW智能水能效管理平臺通過安裝保護、監(jiān)測、分析、處理裝置，監(jiān)測污水廠總能耗和能耗強度，監(jiān)測主要能源設(shè)備能效，保護污水廠運行安全可靠，提高污水廠能效，為污水處理能效管理提供科學(xué)、精細的解決方案。

4.2平臺組成

AcrelEMS智能水綜合能效管理系統(tǒng)由變電站綜合自動化系統(tǒng)、電力監(jiān)控和能效管理系統(tǒng)組成，涵蓋水壓變配電系統(tǒng)、電氣安全、應(yīng)急電源、能源管理、照明控制、設(shè)備運行維護等，幫助運維管理人員通過一套平臺和APP實時了解水配電系統(tǒng)的運行情況，可根據(jù)權(quán)限適用于水后勤部門的管理需要。

4.3平臺拓撲圖

4.4平臺子系統(tǒng)

變電站綜合自動化系統(tǒng)及電力監(jiān)測、電能質(zhì)量監(jiān)測與治理、電機管理、能耗管理、智能照明控制；

電氣安全、環(huán)境監(jiān)測、分布式光伏監(jiān)測、工藝仿真監(jiān)測

5相關(guān)平臺部署硬件選型清單

6總結(jié)與展望

通過建設(shè)智能水云管理平臺，實現(xiàn)運營大數(shù)據(jù)的收集；利用新的水務(wù)云管理平臺，實現(xiàn)運營大數(shù)據(jù)的收集；?代信息技術(shù)打破了傳統(tǒng)水系統(tǒng)的數(shù)據(jù)島，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，增強了對整個水業(yè)務(wù)流程的智能監(jiān)督能力。大數(shù)據(jù)分析開發(fā)了項目的實際情況和?適應(yīng)管理模式和機制模式，建立水設(shè)施數(shù)字雙胞胎和專家決策體系，實現(xiàn)輔助運營決策和控制；應(yīng)用智能全業(yè)務(wù)管理體系，建立流通運營管理體系，實現(xiàn)?集體化、集團化管理模式；基于人機協(xié)作的可靠性配套方案，構(gòu)建固如金湯的智能水管理模式。

參考文獻

[1]鄭宇祺.智慧水務(wù)云平臺技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].城市設(shè)施智慧化，2023，175-177.

[2]王艷華，董舒，劉娟，楊勇，熊毅，陳邦.現(xiàn)代化污水處理項目智慧水務(wù)管理云平臺[J].項目管理技術(shù)，2021，19(5)：154-158.

[3]羅賢偉，龐子山，譚松柏，張曄明，蔣懷德.基于云計算的水務(wù)大數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)設(shè)計與實踐[J].給水排水，2022，58(1)：144-150.

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.05版