基于云物聯(lián)網(wǎng)的智慧水務(wù)生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)研究

劉強

摘? ? 要：水資源管理是城市建設(shè)與管理的重要內(nèi)容，結(jié)合云物聯(lián)網(wǎng)下的智慧水務(wù)生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，可以從根本上解決水務(wù)管理的問題，實現(xiàn)對水務(wù)管理的整體動態(tài)監(jiān)控、整合與合理規(guī)劃，及時分析與處理水務(wù)管理中存在的問題，并制定合理的解決方案，從而實現(xiàn)城市水務(wù)的合理化、可視化、智能化管理，解決城市發(fā)展中的水資源的問題，協(xié)調(diào)城市的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水務(wù)管理;矛盾;云物聯(lián)網(wǎng);智慧水務(wù);監(jiān)控系統(tǒng);數(shù)據(jù)管理

1? 前言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國城市建設(shè)的步伐進一步加快，水資源是城市建設(shè)與發(fā)展的基礎(chǔ)資源，加上目前全世界水資源的短缺，迫使各國對水資源的管理要求進一步提升，良好的城市水務(wù)管理可以有效的促進城市的建設(shè)與發(fā)展。水務(wù)管理可以通過成立大型的水務(wù)管理公司或集團來實現(xiàn)，這個管理部門對水資源的利用與污水處理都有自身的經(jīng)驗與技術(shù)，但管理水平不同地區(qū)與集團或公司差異巨大，加上信息傳遞的滯后，人才的缺乏等問題，迫使水務(wù)管理公司或集團亟待改進，通過資源的有效配置與管理技術(shù)的更新，提升水資源管理的能力，借鑒先進的管理經(jīng)驗與技術(shù)，從生產(chǎn)上實現(xiàn)水務(wù)的動態(tài)化、科學(xué)化、信息化、有效性管理，為水資源的有效利用奠定基礎(chǔ)。

2? 當(dāng)前我國水務(wù)管理存在的問題

第一，水務(wù)基礎(chǔ)信息監(jiān)測缺失。當(dāng)前，我國大部分地方的水務(wù)管理公司或集團對水務(wù)管網(wǎng)的工作狀態(tài)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的監(jiān)管缺乏，沒有使用相關(guān)的儀器對其運行狀態(tài)進行實時查看，特別是地下埋線管網(wǎng)的安全性監(jiān)測，無法實現(xiàn)準(zhǔn)確信息的統(tǒng)計。第二，管網(wǎng)巡檢工作由巡檢人員完成，巡檢工作多依靠巡檢人員的經(jīng)驗，準(zhǔn)確性低，且因工作調(diào)動等原因更換巡檢人員幾率大，對原始管網(wǎng)的布置不熟悉，造成巡檢的全面性下降，存在安全隱患。第三，水務(wù)檢測依靠人工取樣完成，檢測效率低，使用儀器法檢測水質(zhì)多用于水廠內(nèi)部，檢測數(shù)據(jù)互通性不夠，且檢測頻率不夠，造成水質(zhì)問題判斷的及時性與故障排除力度小。第四，智能化水平不高。水質(zhì)監(jiān)測、運行、水務(wù)管道維修、故障判斷依靠人工或半自動化設(shè)備，無法及時發(fā)現(xiàn)并處理管網(wǎng)漏水的問題，造成管網(wǎng)損壞率攀升。第五，資源共享率低。在水務(wù)管理中，水務(wù)中心的數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)互通，數(shù)據(jù)庫管理水平低，沒有進行大數(shù)據(jù)整理與分析的技術(shù)中心。

3? 智慧水務(wù)管理的優(yōu)勢特征

隨著科技的發(fā)展，信息化、智能化技術(shù)逐步在工業(yè)生產(chǎn)中普及，促進了我國智慧水務(wù)管理技術(shù)的發(fā)展。云物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智慧水務(wù)管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，可以有效的提升我國水務(wù)管理的水平，促進各水務(wù)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，為實現(xiàn)我國水資源健康管理與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。第一，實時監(jiān)測與信息傳遞。該特征是建立在先進的傳感設(shè)備與智能化設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過水務(wù)管網(wǎng)中排布的水利傳感網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)水務(wù)管網(wǎng)的實時監(jiān)測與信息傳輸，智能化分析測量、監(jiān)控與管理水文、水情等信息。 第二，信息整合。該特征是建立在通信與計算機網(wǎng)絡(luò)化管理的基礎(chǔ)上，有效的將整體的水利系統(tǒng)進行連接、融合，實現(xiàn)水務(wù)信息的互通與整合。第三，技術(shù)創(chuàng)新。智慧水務(wù)管理是建立在新技術(shù)的應(yīng)用上，通過對創(chuàng)新科技的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對水務(wù)信息的有效管理，為提升水務(wù)管理的便捷與高校性提供基礎(chǔ)，也是水務(wù)信息化管理的橋梁與動力。第四，協(xié)調(diào)統(tǒng)一。水務(wù)智慧化管理是將水務(wù)管理中的各種信息進行綜合化的管理，通過統(tǒng)一的技術(shù)平臺，實現(xiàn)水務(wù)管理過程中各關(guān)鍵的環(huán)節(jié)的有效協(xié)調(diào)與運作，從而實現(xiàn)科學(xué)化、合理化、有效化、資源化的管理與運行，提升水務(wù)管理效率。

4? 智能化水務(wù)管理監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

基于云物聯(lián)網(wǎng)的智慧水務(wù)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是針對當(dāng)前水務(wù)管理過程中存在的問題而發(fā)展與應(yīng)用的智能化管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)囊括的內(nèi)容眾多，包括云處理、水質(zhì)監(jiān)測、信息管理技術(shù)平臺等綜合化的系統(tǒng)，是對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云技術(shù)、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)計算及北斗定位技術(shù)等的綜合應(yīng)用，該體系的構(gòu)建可以有效的進行水質(zhì)的在線監(jiān)控，通過技術(shù)平臺下搭建的物聯(lián)網(wǎng)平臺，利用云計算中的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理技術(shù)及時分析與處理監(jiān)測數(shù)據(jù)，得出結(jié)論與解決問題的建議措施，實現(xiàn)精細化與動態(tài)化的水務(wù)管理方式，促進水務(wù)生產(chǎn)與管理的安全性、可靠性，促進水務(wù)服務(wù)流程優(yōu)化，全面實現(xiàn)智慧水務(wù)監(jiān)控管理系統(tǒng)。

4.1? 云技術(shù)的應(yīng)用與平臺搭建

云技術(shù)的應(yīng)用是基于對大數(shù)據(jù)的統(tǒng)籌，是云技術(shù)大數(shù)據(jù)處理中心平臺的搭建，針對物聯(lián)網(wǎng)條件下云平臺運行過程中的數(shù)據(jù)采集，并實現(xiàn)利用分布計算的結(jié)果的大數(shù)據(jù)分析，利用大數(shù)據(jù) 處理技術(shù)快速整合、分類各項數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的快速分析與動態(tài)化處理，利用可視化的數(shù)據(jù)監(jiān)控手段，為水務(wù)管理中問題的分析與解決措施的制定提供有效的數(shù)據(jù)信息支撐，并針對信息的動態(tài)變化進行快速的響應(yīng)，建立完善、靈活的管理問題輔助性決策分析系統(tǒng)。對于云技術(shù)的應(yīng)用平臺數(shù)據(jù)，可以實時存儲與調(diào)用查看，確保信息的時效性與分析決策依據(jù)的準(zhǔn)確性。

4.2? 水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計

水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)是水質(zhì)管理的核心，該系統(tǒng)由監(jiān)控模塊、控制模塊、執(zhí)行模塊組成，執(zhí)行模塊由生產(chǎn)、官網(wǎng)、終端等設(shè)備構(gòu)成，執(zhí)行模塊由采集器、水質(zhì)監(jiān)測傳感器、壓力檢測傳感器、流量監(jiān)控器、智能化水表檢測器等構(gòu)成，可以實時監(jiān)測生產(chǎn)中的各項數(shù)據(jù)，監(jiān)控模塊由計算機及其輔助設(shè)備構(gòu)成，可以及時的采集數(shù)據(jù)，并利用云平臺大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行在線分析，可及時反饋水質(zhì)狀況與水的使用數(shù)據(jù)，還可以通過云計算，精確把控不同使用對象、使用群體對水的需求量，及時分析與調(diào)整網(wǎng)管中的水供應(yīng)量，滿足不同使用對象與群體的用水需求。還可以通過監(jiān)控模塊對水的用度通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行預(yù)測，優(yōu)化水的調(diào)度與管理，從根本上解決水資源調(diào)度不均衡的問題，提升水資源的科學(xué)利用效率。

4.3? 大數(shù)據(jù)處理平臺的設(shè)計

智慧水務(wù)數(shù)據(jù)管理是基于大數(shù)據(jù)的處理平臺的設(shè)計，從大數(shù)據(jù)的掌控與應(yīng)用中實現(xiàn)對水日常與應(yīng)急狀態(tài)下的管理，數(shù)據(jù)管理需要通過對系統(tǒng)狀況的智能感知、診斷、預(yù)警、調(diào)度、處置與控制來實現(xiàn)防洪、水資源、水生態(tài)與水環(huán)境的協(xié)調(diào)管理。數(shù)據(jù)平臺的設(shè)計包括服務(wù)器、存儲器、網(wǎng)絡(luò)安全運行模塊等基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備，加上云平臺與云技術(shù)的應(yīng)用，為智慧水務(wù)云處理系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。云平臺是實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、交換、服務(wù)、共享與利用的基礎(chǔ)，包含了數(shù)據(jù)采集與存儲、交換與服務(wù)接口等標(biāo)準(zhǔn)，以及數(shù)據(jù)服務(wù)、存儲庫、身份碼等部件。云技術(shù)的應(yīng)用是通過網(wǎng)絡(luò)化連接與操控遠程服務(wù)器集群，在線處理運算程序的服務(wù)。另外，智慧水務(wù)云處理中心系統(tǒng)可實現(xiàn)水質(zhì)的動態(tài)化管理，實時采集水質(zhì)數(shù)據(jù)、視頻、位置信息等，及時傳輸?shù)皆朴嬎阆到y(tǒng)分析處理、存儲備份與歸納整理，安全生產(chǎn)管理信息控制系統(tǒng)可以隨時下載調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)生產(chǎn)安全監(jiān)控、水質(zhì)信息實時查詢、數(shù)據(jù)互訪、事故預(yù)警、災(zāi)害應(yīng)急救援和事故調(diào)查處理等過程，促進水利主管部門對水質(zhì)管理水平的技術(shù)提升與改革，實現(xiàn)水環(huán)境的綜合、科學(xué)管理。

5? 結(jié)語

綜上所述，基于云物聯(lián)網(wǎng)下的智慧水務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，可以有效的通過智能化的管理來提升水質(zhì)監(jiān)測與管理的技術(shù)水平，通過云數(shù)據(jù)的管理與大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的及時、高效的分析處理與存儲，通過數(shù)據(jù)平臺的搭建，輔助水質(zhì)管理中分析與決策建議，實現(xiàn)水務(wù)管理安全預(yù)警，促進水質(zhì)異常的及時發(fā)現(xiàn)與改進，通過強大的物聯(lián)網(wǎng)平臺形成水力資源的聯(lián)網(wǎng)管理，提升我國水資源利用效率，促進我國經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻：

[1] 王秦飛. 城市智慧水務(wù)優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].西安科技大學(xué)，2019.