1.1.水行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
人類面臨水危機已是不爭的事實,根據(jù)環(huán)境監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計分析,我國水污染形勢非常嚴峻,各項虧染物排放總量很大,污染程度仍處于相當高的水平。所以水資源的合理配置和保護已成為國家和社會共同關(guān)注的重點,如何在烈的競爭環(huán)境中取得社會效益和經(jīng)済效是所有相關(guān)企業(yè)的挑戰(zhàn)和機遇。
1.2.新技術(shù)帶來變革的希望
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能及云計算等新技術(shù)不斷融入傳統(tǒng)行業(yè)的各個環(huán)節(jié),新興技術(shù)和智能工業(yè)的不斷融合,要確保居民用水安全,解決城市取水、供水、用水、排水等問題,必須應(yīng)用新科技打造水務(wù)企業(yè)智能化運營平臺,從而建立起水務(wù)企業(yè)在水資源方面的行業(yè)大數(shù)據(jù)及企業(yè)大數(shù)據(jù),為城鎮(zhèn)水資源利用的布局、優(yōu)化廠站及管網(wǎng)設(shè)計、以及高效率低成本運營提供基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策依據(jù)。
1.3、平臺功能架構(gòu)
水務(wù)企業(yè)智能運營平臺(智慧水務(wù)運營平臺)解決方案架構(gòu):
(本架構(gòu)方案適用于:水廠、污水處理廠、海水淡化廠、水利水電、水庫、江河治理、防訊指揮等與水有關(guān)的行業(yè))
智慧水務(wù)運營平臺通過以DZRPlus云平臺為核心的應(yīng)用系統(tǒng)集成,以水質(zhì)為中心進行數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(SCADA),結(jié)合GIS地理信息系統(tǒng)、智慧水廠、智能調(diào)度、二次供水設(shè)施管理、智能計量與抄收、客戶服務(wù)系統(tǒng)、工程管理系統(tǒng)等應(yīng)用,實時感知城市供排水系統(tǒng)的運行狀態(tài),并通過DZRPLus云平臺中的大數(shù)據(jù)分析平臺將采集到的海量水務(wù)數(shù)據(jù)進行處理與分析,生成水力模型并做出相應(yīng)的處理結(jié)果輔助決策建議,實現(xiàn)從水源地到水,水再到排污口全閉環(huán)管理流程,以更加精細和動態(tài)的方式實現(xiàn)水務(wù)系統(tǒng)的智慧管理。
1.4.價值主張
平臺架構(gòu)充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能及云計算等新技術(shù)把企業(yè)的IT和OT技術(shù)無縫融合,連接從泵站、管網(wǎng)、水廠、管理到?jīng)Q策的各個層面,收集企業(yè)從傳感器的IoT實時數(shù)據(jù),到企業(yè)的用戶數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),再將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為切實可行的分析結(jié)果和洞察,并通過實時信息和業(yè)務(wù)邏輯為業(yè)務(wù)決策提供支撐。
平臺從以下方面為客戶提供價值:
l 通過更智能的系統(tǒng)和由實時數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策,大限度提高水務(wù)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展
l 通過預(yù)測性分析和主動性維護,優(yōu)化企業(yè)資產(chǎn)可用性和性能
l 通過減少浪費和宕機時間,實現(xiàn)企業(yè)智能、高效、可盈利的運營
l 通過融合企業(yè)IT與OT的數(shù)據(jù)中心,模擬、情景感知和數(shù)字化,提供各種終端洞察和主動風險解決方案
l 提高水的品質(zhì)和水資源利用率,增加企業(yè)與用戶的粘性和提高服務(wù)速度和質(zhì)量
1.5.*優(yōu)勢
技術(shù)優(yōu)勢
l 平臺是經(jīng)測試和驗證的具有前瞻性的參考性架構(gòu),可支持水務(wù)行業(yè)端到端的、開放可擴展的、互聯(lián)互通的、安全可靠的系統(tǒng)性設(shè)計
l 能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的現(xiàn)場智能設(shè)備的本地接入和遠程接入,并且即插即用
l 基于企業(yè)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的數(shù)據(jù)采集、存儲、分析、可視化與洞察
l 基于人工智能的架構(gòu)可為企業(yè)建立自己的知識中心,為未來智能優(yōu)化運營奠定基礎(chǔ)
l 用戶可自我在線自助增減應(yīng)用軟件,按需使用云端應(yīng)用
l 支持混合云(公有云+本地私有云)部署
l 用戶可基于*的DZRPlus云平臺輕松自助開發(fā)本企業(yè)的大數(shù)據(jù)分析與可視化
運營優(yōu)勢
l 運營平臺的業(yè)務(wù)架構(gòu)是基于“平臺+端”的理念,平臺本身聚集公司所有的資源并以軟件化和數(shù)據(jù)化的方式提供給各子公司或各業(yè)務(wù)線等業(yè)務(wù)單元,各業(yè)務(wù)單元可按需獲取平臺資源,這將改變傳統(tǒng)的運營管理模式,便于公司管理,放而不亂,各自便于核算,調(diào)動各業(yè)務(wù)單元的工作主動性與積極性。
l 基于設(shè)備智能管理系統(tǒng),提高減少設(shè)備故障和可使用性,可提高設(shè)備使用率15-30%,維修費用降低10-20%,延長設(shè)備生命周期20%以上
l 基于能源智能管理系統(tǒng),可節(jié)能10-15%
l 基于管網(wǎng)智能優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng),提高水質(zhì)、控制壓力、減少爆管,從而提高15-30%的調(diào)度效率,節(jié)約10-15%的電耗
l 基于管網(wǎng)漏損管理系統(tǒng),提高漏損管理效率20-30%,提高檢漏效率50-70%,減少漏損2-5%,提高用水滿意度20-30%,延長管網(wǎng)生命周期15%以上
l 基于運營大數(shù)據(jù)的集中可視化云監(jiān)控(云指揮調(diào)度監(jiān)控中心),可提高企業(yè)綜合管理決策效率20-50%
服務(wù)優(yōu)勢
l 基于享控云網(wǎng)上的成千上萬工業(yè)品及全國各地的線下智能工業(yè)服務(wù)產(chǎn)業(yè)園的龐大的工業(yè)服務(wù)合作伙伴,我們將提供從方案咨詢、集成實施、售后、運維、備品備件的4S級全生命周期服務(wù),降低系統(tǒng)生命周期內(nèi)總成本20%以上。
l 可提供運營平臺從投資、建設(shè)、運維/運營的多種合作方式,減少用戶人才、財力投入壓力
2、DZRPlus云服務(wù)平臺
電子人云服務(wù)平臺(DZRPlus)包括物聯(lián)網(wǎng)云平臺、企業(yè)大數(shù)據(jù)平臺、企業(yè)大腦(人工智能)平臺及應(yīng)用管理平臺;有公有云和混合云(公有云+私有云)部署方式
2.1、物聯(lián)網(wǎng)云平臺
l 支持廣泛的設(shè)備接入與配置管理
物聯(lián)網(wǎng)接入平臺是設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)平臺和大數(shù)據(jù)平臺進行連接的云端入口平臺,實現(xiàn)設(shè)備傳感器數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)存儲和展現(xiàn),從而進一步開發(fā)出物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)云平臺利用云端與客戶端之間建立穩(wěn)定、可靠、安全的長連接,承載著網(wǎng)關(guān)的注冊與管理、安全性驗證、數(shù)據(jù)接收、協(xié)議解析、配置下發(fā)、遠程控制、狀態(tài)管理等功能。
l 具有可配置性、可擴展性和安全性
物聯(lián)網(wǎng)云平臺連接著現(xiàn)場使用的重要設(shè)備和儀器儀表,其運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)、運行參數(shù)都需要高度重視安全性技術(shù)。通過通信層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層和云平臺應(yīng)用層各個層次的數(shù)據(jù)安全技術(shù)和措施來保證整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性,防止數(shù)據(jù)泄露等非安全性事故。
物聯(lián)網(wǎng)云平臺支持橫向可擴展性和功能可配置性。隨著接入的設(shè)備和儀器儀表的增多,物聯(lián)網(wǎng)云平臺的軟硬件系統(tǒng)都要支持橫向擴展。同時,由于設(shè)備、控制種軟硬件系統(tǒng)的復(fù)雜性要求物聯(lián)網(wǎng)平臺是可以自定義配置的,以適配各種硬件接口、軟件協(xié)議、私有接口和控制系統(tǒng)。
l 提供多種物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)
物聯(lián)網(wǎng)云平臺提供的云服務(wù)功能功能包括云組態(tài)、云監(jiān)控等。云組態(tài)和云監(jiān)控是基于云的監(jiān)控開發(fā)平臺,通過拖拽生成專業(yè)的監(jiān)控應(yīng)用?;贖TML5技術(shù)和標準的總線技術(shù),可以在平板電腦、iPhone及安卓手機平板在內(nèi)的多種移動設(shè)備上應(yīng)用。同時支持桌面、平板、手機移動查看和指令下發(fā),可以在任意時間、任意地點訪問。
2.2、企業(yè)大數(shù)據(jù)平臺
企業(yè)大數(shù)據(jù)平臺是為企業(yè)打造的一個集物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、外部數(shù)據(jù)于一體的大數(shù)據(jù)存儲,分析和可視化應(yīng)用的企業(yè)大數(shù)據(jù)中心,是企業(yè)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的可持續(xù)發(fā)展的源泉所在。
l 支持大規(guī)模設(shè)備多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合
大數(shù)據(jù)平臺基于分布式的數(shù)據(jù)庫存儲服務(wù),包括MySQL數(shù)據(jù)庫、HBase數(shù)據(jù)庫、時序數(shù)據(jù)庫以及Redis數(shù)據(jù)庫服務(wù),實現(xiàn)多機房自動冗余備份,自動讀寫分離保證數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性、網(wǎng)絡(luò)問題、單庫壓力等各種問題。其內(nèi)部組件包括:企業(yè)級數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng),整合、融合設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、運維與管理數(shù)據(jù)、人員數(shù)據(jù)等多源異構(gòu)大數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)倉庫ETL程序?qū)Ω鞣N時序數(shù)據(jù)、表格數(shù)據(jù)的清洗和標準化,為數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)應(yīng)用提供整合的數(shù)據(jù)源;支持設(shè)備傳感器數(shù)據(jù)和運維數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)倉庫中進行*保存,通過提供文件、數(shù)據(jù)庫接口、消息隊列接口以及REST API接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)連接、數(shù)據(jù)訪問存儲、數(shù)據(jù)分析使用等。
l 提供面向大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、查詢、挖掘分析工具
大數(shù)據(jù)平臺提供面向大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、查詢、挖掘分析工具,基于瀏覽器訪問的集成化挖掘分析環(huán)境,包含基礎(chǔ)統(tǒng)計組件、數(shù)據(jù)查詢組件、挖掘分析組件、運行等工具,兼容主流大數(shù)據(jù)分析與機器學(xué)習框架(如Hadoop/Spark等)。實現(xiàn)TB乃至PB級別的分析任務(wù)處理,能夠在秒級查詢巨大的數(shù)據(jù)表,在同樣的數(shù)據(jù)集上提供更好的性能。
2.3、智能機器人平臺
l 設(shè)備故障預(yù)測與健康管理
基于大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習驅(qū)動的設(shè)備故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)是一種全新的系統(tǒng)維修和管理理念、是系統(tǒng)可靠性保證的重大關(guān)鍵技術(shù);是實現(xiàn)智能制造的奠基石。它不僅僅是為了消除故障,更是為了了解和預(yù)報故障何時可能發(fā)生,使得系統(tǒng)在尚未*失效或者故障之前就能依據(jù)系統(tǒng)的當前健康狀況通過人工智能決策系統(tǒng)確定何時維修,從而實現(xiàn)自主式保障,避免系統(tǒng)故障和重大事故的發(fā)生,達到降低使用和維修費用的目標。本平臺支持如下功能:
狀態(tài)監(jiān)測:要求利用*的傳感器獲得盡可能精確的系統(tǒng)或者設(shè)備運行狀態(tài)信息,通過設(shè)計更*的數(shù)據(jù)分析技術(shù),獲得對系統(tǒng)或者設(shè)備健康狀態(tài)的精確評估。
故障診斷:故障診斷解決的是系統(tǒng)進行維修前,如何定位出系統(tǒng)或者設(shè)備故障部位和故障類型,對設(shè)備維修具有直接的指導(dǎo)作用。此時設(shè)備的故障程度還不足以使得系統(tǒng)*失效,大多屬于早期故障狀態(tài),因此需要*的故障特征提取技術(shù)和設(shè)計具備良好故障識別的分類算法。
故障預(yù)測:當部件故障程度較輕,只是逐漸降級以致不能達到性能,或者出現(xiàn)小缺陷或早期故障時,選取相關(guān)檢測方法,設(shè)計預(yù)測系統(tǒng)來檢測這些小缺陷、早期故障或者性能降級,并預(yù)測未來的發(fā)展趨勢,防范于未然。
l 企業(yè)知識圖譜與問答管理
平臺已經(jīng)建立了人工智能的知識圖譜基礎(chǔ)系統(tǒng),企業(yè)可自行建立自己的知識庫,算法和模型,使用時可以通過對話方式展現(xiàn)。
l 企業(yè)運營模型建立
依賴企業(yè)大腦平臺可自行建立企業(yè)的各種運營模型,如:水力模型、水質(zhì)預(yù)測模型、指揮調(diào)度模型等。
2.4、應(yīng)用管理平臺
對企業(yè)應(yīng)用功能模塊進行動態(tài)增加、刪除、設(shè)置、權(quán)限管理,對工作流進行設(shè)計開發(fā)等。
3、智能決策中心解決方案
3.1、運營大數(shù)據(jù)云監(jiān)控平臺(云指揮調(diào)度監(jiān)控中心)
運營大數(shù)據(jù)云監(jiān)控平臺(云指揮調(diào)度監(jiān)控中心)作為水務(wù)企業(yè)的決策系統(tǒng),可實時提取設(shè)備、生產(chǎn)、環(huán)境和業(yè)務(wù)的運營數(shù)據(jù),利用大數(shù)析平臺進行建模分析形成運營模型,平臺提供可自主定義的管理和監(jiān)控界面,方便用戶管理資源,并結(jié)合大數(shù)據(jù)*的參數(shù),自定義規(guī)則,動態(tài)監(jiān)控,一鍵管理,及時處理運營問題。
l 數(shù)據(jù)來源
l 即時數(shù)據(jù)分析
需要緊急處理的數(shù)據(jù),如斷網(wǎng),停機、客戶產(chǎn)品重大故障需事先生成
l 實時數(shù)據(jù)分析
用以存放當天采集的運營數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)平臺以分鐘為單位,每次對當前的數(shù)據(jù)和今天0點開始的歷史數(shù)據(jù)進行匯報,生成實時指標。
l 日數(shù)據(jù)分析
大數(shù)據(jù)平臺在T日0點處理T-1日的全部數(shù)據(jù),匯總成日指標
l 月數(shù)據(jù)分析
大數(shù)據(jù)平臺在T月1日匯總T-1月的全部數(shù)據(jù),匯總成月指標
l 年數(shù)據(jù)分析
大數(shù)據(jù)平臺在T年匯總T-1年的全部數(shù)據(jù),匯總成年指標
4、水質(zhì)保障解決方案
4.1、水質(zhì)監(jiān)測管理系統(tǒng)
采用水質(zhì)傳感器/分析儀及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),從水源地、取水口、生產(chǎn)水廠、泵站、管網(wǎng)、二次供水、排水等采樣點,將水質(zhì)數(shù)據(jù)的時時動態(tài)采集到運營平臺,通過云端運營平臺中的大數(shù)據(jù)分析平臺建立水質(zhì)預(yù)測模型,可時時通過機器人通知相關(guān)管理人員進行處理,同時機器人可自動按預(yù)案模型進行干預(yù)(比如關(guān)閉相關(guān)供水閥門、停止水泵)。