何军军
哈尔滨凯纳科技股份有限公司 黑龙江省哈尔滨市 150028
摘要：新时期智慧水务发展下供水管网智慧运维水平也不断提高，这为我国供水管网服务工作提供了有力依据，物联网下供水管网智慧运维系统设计还应该结合智慧水务建设情况，以提高智慧水务运维管理水平。文章以此为基础对智慧运维系统设计展开探讨。
关键词：物联网；供水管网；智慧水务；智慧运维
引言
近年来我国高度重视城镇饮水工程建设，面向城镇的自来水信息化、智能化步伐逐渐加快。传统水务大多采用人工抄表、人工计费的方式，管理效率较低。物联网技术的赋能，使得发展智慧水务成了必然趋势。尤其是近年来窄带物联网技术的飞速发展，为智慧水务的建设提供了强有力的技术支撑。
1智慧水务建设背景
现代供水企业在原有生产实时监控系统和各种管理系统的基础上搭建一个物联网智能管理平台，使其具有人员行为管理、智能供水监控与预警、设备健康评价及状态检修信息化管理、生产场所环境监控、安全防范管理、以及可视化的软件管理系统。借助这一可靠、高效、智能的物联网智能管理平台，实现设备与设备、设备与人、人与人的互相关联和互相感知，提高信息处理和传输的效率，实现监控、警报、研究、预测、决定等多方面科学化推进，提高控制效率，转变传统工作下时间局限性，提高水务工作的智能化、信息化水平。物联网在水务公司的应用是现代供应企业管理的一个成功尝试，实现了“智能供水、智慧管理”的新管理模式。水厂通过对全新的智慧管控模式的实施与推广，提高了自身的自动化、技术化程度，面对涉及到信息技术的问题时也有了更多解决对策，同时也减少了厂内的人力资源压力，减少对从事基础工作人力的需求，进一步提高自动化水平，节约在用人方面的投入。
2平台总体架构设计
系统平台总体架构如图1所示，主要由感知层、传输层、平台层和应用层组成。
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图1系统平台总体架构
在感知层，NB-IoT流量计对流量信息进行计数，包括用水量、地理位置、通信时间、设备编号等信息，并定时自动上传。在传输层，智能流量计采集用水数据后，通过4G网络传输至服务器。由于本项目中流量计数目较多，因此通过负载均衡器降低单台服务器的压力。平台层对数据库存储的用水数据进行处理，提供用水监控和数据分析等服务。应用层实现水务管理相关应用，包括用户管理、计费管理、异常报警等等应用。
3物联网的供水管网智慧运维系统设计分析
3.1智慧水务综合信息管理平台设计的智慧化运用
智能水务综合信息管理平台在实际应用过程中可以采用云计算技术、物联网技术和大数据等现代技术对系统平台进行改造，在此过程中，还需要构建和完善多功能结构体系，实现城市水资源管理系统的扩展，完善智慧水务综合信息管理平台的管理功能，达到水务公司水资源管理一体化的目的。同时，水务公司还应该应用先进技术，增加用水管理平台，将水厂水资源生产、给排水、污水处理等内容统一起来。通过利用综合信息管理平台，在一定意义上也可以实现各种技术的有效融合，进而增加管理平台的自动监管功能，构建完善的信息化管理模式。另外，利用智慧水务综合信息管理平台，还可以提高水厂、城市管网对水资源处理工作的监测水平，及时发现并解决水务管理部门存在的问题。最后，利用智慧水务综合信息管理平台，还可以实现城市水务活动的相互连接，进而形成较为完整的活动链，提高水务一体化管理的水平。
3.2调度运行与决策依据的提供
借助监控大屏可远程查看现场实时的工作画面、设备及构筑物的运行数据、关键工艺数据等，以便及时解决污水厂在工艺运行过程中的问题，提高人才资源的利用率，保障工艺运行的稳定。统自动采集和分析统计经营决策的关键数据，保证了数据的实时性、准确性，并以多样化的图表、报告等方式直观地呈现所有经营决策数据，以便决策者制定精准的战略目标和经营方针。
3.3实施规划设计
实施设计包括:项目评估与投资估算、项目管理与质量控制、项目内容与实施条件、实施计划等。实施设计需了解相关资料,并做好以下基础工作。第一，平台与信息化规范。即智慧水务平台基础规范、建设规范、数据规范、运维规范、管理规范等,由水务公司信息部、企划部与专业智慧水务公司协作梳理与建设。第二，业务应用列表。包括业务内容、功能点、建设条件、建设周期、费用明细等,由信息部组织,业务部门与专业智慧水务公司沟通与协商确认,形成具体的技术方案、任务与时间列表、费用估算。水务公司急需的业务应用,应细化和明确具体的应用功能,使用岗位,形成专题文案,作为该应用信息化建设项目招标的依据。第三，实施规划与投资估算。明确地实施规划总览、投资估算与时间预期,包括项目价值评估、总体规划与投资估算、项目组织与质量保障等,应提交水务公司高管审核与批准。
3.4做好全面化普查
其次，在实际开展城市供水管网水质监测工作中，相关工作人员需要重视做好各项普查工作，全面搜集整理与管网水质监测相关的各种信息资料。包括所在区域内的管道数量及其分布、管道年份与使用材料、管网周围建筑物的结构形式等，其均会在不同程度上影响着管网水质质量，加强城市管网水质情况的全面调查，对于提高监测结果的真实性与有效性意义重大。因此相关工作人员应当主动联合当地政府部门，积极获取城市供水管网规划设计图，并主动寻求专业人士或专家学者的意见，了解各年份、各类材料以及各种建筑结构形式对城市供水管网水质产生的实际影响，为后续管网水质监测工作的高效开展奠定坚实良好的基础。
3.5促进水务企业提升能效管控能力
物联网能效管控系统包括绘制能源监控地图、实施监控、KPI视窗、专门项目研究、数据统计、数据发掘、预警系统、工作管理、资源节约方案、策略调整等。物联网能效管控系统在数据分析、整体管理、服务提供三方面都发挥了重要作用，对监测效率的提高有着显著的效果：第一，能源监控地图对于能源的使用规划有着重要的作用，对系统的实时监控、开发建设也有着不可替代的作用；第二，数据统计是数据发掘、策略调整、资源节约方案制定的基础；第三，对运行监控的实施可以提供对运行有益的合理化建议。对资源消耗进行监管可以合理分配资源，达到节能目的；对管理的感知可以有效的进行管理投入的调配；对照明的感知可以合理控制光亮度；对安全保护的感知可以在紧急时刻提供重要安保等。水务企业中的能效管控发挥着血液之于人体般的重要作用，从总体规划到决策具体实施、从对管理层的建议到为员工提供的便利等方方面面都发挥着作用，提高了企业的运行能力，实现了企业的效益最大化。
3.6通信方式与网络
各接入站点内配置的前置采集设备与站点内部计算机监控系统之间一般采用以太网通信方式。前端分散采集设备与智慧水务平台的通信网络优先考虑采用无线通信方式(NB-IoT、LORA、3G/4G/5G等),当无线网络信号不佳时,可采用专线或VPN的有线通信方式。各站点内前置采集设备与智慧水务平台间各站点可采用VPN、专网等通信网络。具体通信网络方式的选择应根据现场公共运营商网络覆盖情况及通信质量要求,经技术经济比较确定,可采用自建或者租用的方式,重要站点必要时可配置主备通道。
结语
随着现代信息技术的飞速发展，智慧水务的发展也将成为我国建设网络化、智能化、服务化、协同化的“互联网+”产业生态体系、形成“互联网+”新经济形态的重要驱动力量。为了更充分发挥智慧水务的统领作用，还应该强化智慧水务平台建设，科学规划设计、做好全面普查、优化通信方式与网络，以切实提高智慧水务系统的建设水平。
参考文献
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