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智慧水务仅仅可以降低成本替代人工么?

2020-08-17    来源:中国节能网
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[ 导读 ]:智慧水务已成为我国传统水务领域转型升级的重要方向。尤其近几年,海绵城市建设的推进,给智慧水务企业带来了更广阔的市场空间。
智慧水务已成为我国传统水务领域转型升级的重要方向。尤其近几年,海绵城市建设的推进,给智慧水务企业带来了更广阔的市场空间。

智慧水务感知终端 – 长沙供水大口径智能水表应用案例

2017年,长沙供水有限公司开始大口径远传水表数据开账试点工作,试点非常成功,于是公司立即制定了2017-2019三年行动计划。2017年底完成了大口径远传水表数量为785 块,根据三年行动计划,2018年预计更换大口径远传水表1950 块,2019年完成所有大口径大水量开账水表的更换。

系统依托远传水表数据直接作为结算数据,入库开始传输数据,水表出库、领用、安装、通水、营业抄收环节的全过程根据水表传回的状态信息(空管及流量)和流程信息反映出来。系统之间实现无缝对接,远传的水表均直接以远传数据作为结算依据,起初只是将数据传回主站再进行监控分析。

大小口径远传水表结合推进小区级DMA

长沙水务推进“一户一表”改造,户表数量与日俱增,已接管智能小区354个,共25万块智能水表;“一户一表”给抄表收费和用水管理带了很多便利,但也给供水企业增加了漏损成本。已接管小区大部分为供水稳定、用水模式变化不是很大的封闭区域,在建立DMA小区方面有着天然的优势。需将小区总表换为DMA计量表,将管线等资料录入系统,同时做好总分表的对应关系,即可对小区进行物理漏损和产销差的每日监测。

杭州水务集团“智慧水务”子项目“智慧营销”

“智慧营销”系统组成:

营销基础平台(基础平台层):面向外部客户、内部员工、关联单位和政府等角色,以GIS管网系统、营帐系统、热线服务系统、APP、网上营业厅、微信等,为内部业务系统和外部互通互联单位提供基础信息。

业务系统(业务处理层):面向业务核心处理人员,是营销业务规则的实现层,承担流程控制、业务实现、质量监督等功能,是营销系统的核心层,可以根据外部业务变化和服务创新的需要,通过对“基础平台层”提出需求进行改造或延展。

移动作业端(工单作业层):服务人员以业务系统发出的工单为工作起点,接收、处理、反馈工单处理的过程、结果,是服务人员和客户直接接触的界面,是营销服务交付的数字化依据。

在线预警,安全报供:在管网物理端安装压力、流量、水质、渗漏等测量、感知设备,实时掌控管网关键节点运行情况。智能消火栓系统、Permalog渗漏预警系统等。

当前智慧水务面临的问题

目前,我国的智慧水务尚处于发展初级阶段,整个领域还面临着诸多问题,人工的参与和干预还比较多,智慧的目标还远远没有实现。

业内对智慧水务的认知不统一

降低成本,提升效率,优化管理,精准化指导生产,部分代替人工?这些可能只是其中的一部分。此外,对智慧水务的作用效果认识比较片面,仅把监测以及监测数据的可视化作为开发的重点,缺乏数据分析、优化决策、辅助预警的能力。

标准规范缺失

现有的一些地方标准多从“水务信息化”的角度去理解智慧的不同实现形态,分别编制了水表、管网、地理信息系统、客服系统等的标准,还未形成具有顶层规划和统筹运行的系统性标准,还没有以“智慧水务”为核心对象的足够高度的标准出现。标准规范的缺失,使得企业不知道什么样的智慧水务才算理想的,也不知道从何处着手。

数据不完整、不精准

数据采集的频率和质量不够高,难以为之后的分析决策步骤提供支撑。没有完善精准的数据,模型算法形同虚设,智慧水务的实现只能是“天方夜谭”。数据孤岛严重。大部分水务企业虽然建立了各类模块,但是不同软件系统之间难以兼容,导致数据无法流通、共享,形成数据孤岛,系统的灵活性和延展性也比较差。数据孤岛成为限制当前智慧水务突破的瓶颈,信息互联互通欠佳,更高层次的智慧应用就不能实现。数据安全难以保障。水务行业涉及海量的数据信息,需要确保全过程的隐私保护和信息安全,确保经过网络传输和交换的数据不会发生增加、修改、丢失和泄露等。

基于NB-IoT的智慧水务

以物联网为代表的信息通信技术的显著进步和低成本传感器核心技术的突破,深刻地改变着传统水务产业形态,催生了大量新技术、新产品、新模式,特别是与云计算、大数据的进一步结合。NB-IoT 利用运营商的网络组织物联网,可实现整个城市一张网。NB-IoT 终端数据采集后直接上传到云端,可进一步进行大数据分析,便于维护和管理,为智慧水务建设提供了先进的技术手段。

NB-IoT 的部署方案

将NB-IoT 应用于水务行业,部署架构通常包括感知层、网络层、平台层和应用层,具体又可以细分为NB-IoT 终端、NB-IoT基站、NB-IoT 核心网、IoT 平台和水务行业应用中心。以上各部分的功能分别介绍如下:

NB-IoT 终端:包括智能水表、压力表、流量计、水质仪表、智能消火栓、智能井盖等各种监测传感器,终端集成NB-IoT 模组,与NB-IoT 基站连接,智能终端通过NB-IoT 基站将信息上传给IoT 平台。

NB-IoT 基站:为终端提供无线接入服务,并将采集到的终端上报的数据发给IoT 网关。这里主要采用运营商已架设的LTE 基站,部署方式主要分为独立部署、保护带部署和带内部署。

NB-IoT 核心网:识别NB-IoT 终端的有效性、存储NBIoT终端的数据,和IoT 平台对接,将NB-IoT 终端的数据提供给IoT 平台。 

IoT 平台:完成各类业务的处理,包括设备管理、数据管理等,并将处理后的结果转发到行业应用中心或NB-IoT 终端。

水务行业应用中心:水务行业应用中心是物联网业务的上层控制中心,根据水务行业需求进行应用平台及APP 的开发,接收水务业务数据并控制NB-IoT 终端。

NB-IoT 在智慧水务行业的潜在应用场景

考虑到NB-IoT 技术的具体特性, NB-IoT 比较适合应用于低功耗/ 长待机、深覆盖、大容量有需求的低速率业务。另外,由于NB-IoT 移动性较弱,更适合静态或非连续移动、非实时传输数据的业务场景,并且这些业务对时延也并不是很敏感。具体到水务行业,可以考虑应用NB-IoT 的业务类型和业务场景如下:

自主异常报告业务类型。如智能消火栓、智能井盖等设备状态异常的通知报警等,上行数据极小数据量需求(十字节量级),周期多以月、天为单位。

自主周期报告业务类型。如智能水表的测量报告、水质监测数据上传报告等,上行较小数据量需求(百字节量级),周期多以天、小时为单位。

网络指令业务类型。如抄表请求、水样取样请求、开启/关闭设备(绿化灌溉)、屋顶水箱锁触发等,下行极小数据量需求(十字节量级),周期多以天、小时为单位。

软件更新业务类型。如水务业务相关软件打补丁或更新,上行下行较大数据量需求(千字节量级),周期多以年、月为单位。
 
关键词: 海绵城市 智慧水务
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