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、可二次開發(fā)的通用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，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，實現(xiàn)設(shè)備管理、數(shù)據(jù)對接、無人值守、遠(yuǎn)程運維的功能。

1.2 維控慧網(wǎng)部署節(jié)點

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，在全球部署有三個節(jié)點：

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)任何一個產(chǎn)品功能角落，都必須有相應(yīng)的安全措施報價護(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部分：

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

平臺安全：防止未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備接入平臺；防止未經(jīng)授權(quán)的用戶訪問平臺；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)致危險的用戶操作；核實用戶身份、提醒用戶保護(hù)個人信息。

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的關(guān)鍵階段，建設(shè)智慧水務(wù)是推動城市實現(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，綠水青山就是金山銀山。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。

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，以云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(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，對海量感知數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸、存儲和處理，實現(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、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)。

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，還相對落后。隨著水務(wù)市場化改革的推進(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。國內(nèi)智慧水務(wù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了自動化、信息化和智慧化三個階段，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) 自動化水務(wù)階段

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

(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)和運營必須的信息化系統(tǒng)，將原有的以人為主的管理運營模式，轉(zhuǎn)變?yōu)楦涌茖W(xué)合理的量化管理和運營。以生產(chǎn)管理、官網(wǎng)管理、營業(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)運行相融合。

智慧化水務(wù)階段通過各種信息傳感設(shè)備，實現(xiàn)信息智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控、計算、模擬、預(yù)測和管理。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，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，這就是智慧水務(wù)新的發(fā)展使命和挑戰(zhàn)。

2.3智慧水務(wù)的發(fā)展趨勢

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：抄表收費系統(tǒng)、財務(wù)管理系統(tǒng)、水廠中控系統(tǒng)、水廠自動化系統(tǒng)、微信公眾號平臺、安防監(jiān)控系統(tǒng)、企業(yè)宣傳門戶、短信平臺、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)了抄表收費系統(tǒng)，改系統(tǒng)對于水務(wù)企業(yè)來說是最核心的業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)，微信公眾平臺作為最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)對于客戶服務(wù)的重視，以及對于互聯(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市場空間：年增長36%的巨大市場機(jī)遇

智慧水務(wù)市場也呈現(xiàn)持續(xù)增長勢頭，據(jù)統(tǒng)計，到2023年中國水務(wù)市場總體投資規(guī)模將達(dá)到8600億元，年均增長率為36%。按此增長速度，“十三五”末期，智慧水務(wù)市場投資規(guī)模突破200億元。

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)展的主要方向為：

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，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，占比59.6%，第三驅(qū)動因素為市場需求，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，實現(xiàn)廣泛的物物互聯(lián)的應(yīng)用，實現(xiàn)對信息資源進(jìn)行采集、開發(fā)、利用和存儲，形成與業(yè)務(wù)需求相適應(yīng)、實時更新的動態(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)用層提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

設(shè)備層：根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定，對來自傳感層的結(jié)果做出反應(yīng)，實現(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）。

3.2平臺部署方式：慧網(wǎng)部署

將慧盒接入到慧網(wǎng)，以快速實現(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。

3.3系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

通過簡化的配置，使原本復(fù)雜的設(shè)備數(shù)據(jù)處理流程變得簡單，結(jié)合云組態(tài)展現(xiàn)平臺實時、可視化的畫面實現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集報表明細(xì)的展現(xiàn)，大大簡化了人工檢查工作。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)控狀況評估

對于水廠的機(jī)泵類來講，其設(shè)備具有運行連續(xù)性墻、運行環(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)如果沒有及時發(fā)現(xiàn)并做出正確的維護(hù)處理，則會導(dǎo)致更嚴(yán)重的后果。

維控智慧水方案的系統(tǒng)架構(gòu)可以對各工藝系統(tǒng)運行中風(fēng)機(jī)、水泵等關(guān)鍵設(shè)備的振動、溫度、油液等參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測、結(jié)合專業(yè)信號采集、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)，并將實時數(shù)據(jù)分析套件針對可量化的監(jiān)測指標(biāo)，明確其監(jiān)測數(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)營業(yè)務(wù)為主體的管理，是對生產(chǎn)過程、經(jīng)營過程的管理，要求對安全、運行、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)一的平臺上，運行管理業(yè)務(wù)、檢修管理業(yè)務(wù)與生產(chǎn)實時相互融合。將實時監(jiān)控與管理融為一體，管控力度增強(qiáng)，實現(xiàn)管控一體化。建立實時數(shù)據(jù)中心，為專家團(tuán)隊提供遠(yuǎn)程診斷手段。

通過對設(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)度方案的最優(yōu)比選項，自動控制閘門、泵站開關(guān)，調(diào)節(jié)排水管網(wǎng)靜態(tài)至動態(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，將生產(chǎn)實時與設(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，能夠?qū)⒃O(shè)備與生產(chǎn)實時關(guān)聯(lián)，全面反映設(shè)備的靜態(tài)信息和實時信息，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)實踐業(yè)務(wù)在內(nèi)的智慧水務(wù)云平臺系統(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)長效發(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)任何一個產(chǎn)品功能角落，都必須有相應(yīng)的安全措施報價護(hù)航。

4、智慧水務(wù)方案總結(jié)

4.1 方案優(yōu)勢

1、在慧網(wǎng)、云組態(tài)中實時遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，確保設(shè)備穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

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

3、可在PC、手機(jī)APP、網(wǎng)頁端等實時數(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)程修改自動化控制設(shè)備的程序。

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

6、分級權(quán)限管理：管理員賬號可根據(jù)實際需求對工作人員進(jìn)分級授權(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)的安全有序的運行。

4.2 方案總結(jié)

從自動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、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。實現(xiàn)智慧水務(wù)技術(shù)創(chuàng)新，是一項龐大的系統(tǒng)工程，需要依靠各個層次的組織共同努力。維控智慧水務(wù)解決方案可以最大化生產(chǎn)力，降低實施成本，加快智慧水務(wù)建設(shè)上線時間，做好未來拓展規(guī)劃，采用分布建設(shè)方式，幫助您搭建具有項目特色的智慧水務(wù)。

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