物聯網如互聯網一般,早已在不知不覺間滲透到了我們的生活生產中,比如安防監控、農業生產、水利電氣等領域,從智慧城市到智能防控,從智慧醫療到智能家居,生活處處都有物聯網的影子,并還在不斷與各個領域深度融合。
從物聯網應用層、網絡層、感知層三層分級來說,處于感知層的傳感器在生產生活中出現的頻率居高,自動化生產中是必不可缺的基礎元器件。通過傳感器來監視各行各業生產中的各個參數,進一步和物聯網平臺技術結合,遠程控制,提升整體管理調控能力。
在水務、水泵的管理維護上,配合物聯網技術,基于大數據和云計算誕生的智慧化水利系統,配合感知層、網絡層和應用層的硬件產品,實現水務管理的智能化、自動化,為水利業務提供全面的移動綜合信息服務,提供全方位的技術保障服務。
二、大數據技術
大數據技術在智慧水務治理中有著廣泛的應用。首先,通過傳感器、遙感等技術手段獲取水資源的相關數據,包括水位、水質、水溫、水流速等信息,將這些數據集中存儲,可以為水資源管理和保護提供數據支持。
其次,利用數據挖掘、機器學習等技術手段對水資源數據進行分析和挖掘,可以發現水資源的潛在問題,例如水資源浪費、水質問題等,從而及時采取措施加以解決。
最后,大數據技術可以通過智能化系統對水資源進行管理和控制,例如實現對供水管網的實時監測和預測、對供水量、質量、損耗等數據的分析和優化等,提高了供水管理的精準度和效率。
三、云計算技術
智慧水務的建設是將給水排水行業的生產、經營、管網管理、用戶管理與城市功能性公共資源整合起來,實現高度自動化、信息化。
從外部業務上看,可以最大程度利用氣象、水源水文信息、城市規劃、人口分布、用水能力、區域供水管理、市民輿情等信息技術資源;可以增強企業生產的靈活性,控制安全風險,優化城市基礎設施資源。
從內部業務上看,可以全面監控供水水質、整合調度系統、控制漏損、建立供水預估模型、充分利用GIS系統、建立完善的用戶檔案、拓展網絡業務窗口、生產經營信息化,從而提高企業現代化水平。
云計算是一種通過互聯網提供計算資源和服務的模式。它允許用戶通過云服務提供商訪問和使用計算機資源,如計算能力、存儲空間、數據庫等,而無需擁有和管理自己的物理設備和基礎設施云計算技術將顛覆性的改變了傳統水務行業的消費模式和服務模式,可以實現從以前的“購買軟硬件產品”向“提供和購買IT服務”轉變,并通過互聯網或集團內網自助式的獲取和使用服務。
1. 資源共享:云計算通過虛擬化技術,講物理計算資源劃分為多個虛擬資源,提高資源利用效率。
2. 彈性伸縮:云計算平臺可以根據用戶的需求動態調整計算資源的規模,實現彈性伸縮。
四、數字孿生技術
數字孿生技術(Digital Twin)是一種將實體物理系統與其數字模型相結合的技術。它通過使用傳感器、物聯網、數據分析和模擬建模等技術,將物理系統的實時數據與其數字模型進行實時同步和交互。
1.數字孿生技術可以實現對物理系統的狀態監測、異常檢測和預測分析;
2.通過數字孿生技術,可以在虛擬環節中模擬和優化物理系統的運行,以提高效率、減少故障和優化資源利用;
3.數字孿生通過模擬和比對物理系統的數據,預測和診斷潛在的故障和問題,并提供相應的維護和修復建議,以提高設備的可靠性和維修效率;
4.進行產品和系統的設計、仿真,以驗證和優化設計。
數字孿生是將工業產品、制造系統、城市等復雜物理系統的結構、狀態、行為、功能和性能映射到數字化的虛擬世界,通過實時傳感、連接映射、精確分析和沉浸交互來刻畫、預測和控制物理系統,實現復雜系統虛實融合,使系統全要素、全過程、全價值鏈達到最大限度的閉環優化。
數字孿生技術的智慧供水系統是智慧水務建設的新目標與新高度,能夠實現城市內部原水供水以及污水處理中水務流程的可視化和可控化管理,并在應用過程中深入挖掘數據價值以及邏輯關系,從而實現供水數據資源化和決策智慧化,保障供水系統更加安全高效 。
五、BIM建筑信息技術
BIM是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為基礎,建立起三維的建筑模型,通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。它具有信息完備性、信息關聯性、信息一致性、 可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性八大特點。
1. 設計與規劃,BIM技術可以在建筑信息模型中集成水務系統的設計和規劃,包括管網、污水處理設施、雨水收集系統等水處理設hi和布局;
2. 施工和運維,可用于智慧水務應用平臺中的施工和運維階段,實現施工過程的可視化和協調,提高施工效率和質量;
3. BIM模型中包含了豐富的建筑和水系系統的信息,如構建屬性、管線布局、設備參數等。
六、GIS地理信息技術
GIS是一種用于獲取、管理、分析和展示地理數據的技術和工具。它將地理空間信息與屬性數據相結合,通過空間分析和地圖可視化,幫助用戶理解和解釋地理現象、關系和模式。
1.數據收集和管理:GIS可以用于收集和管理各種地理數據,通過數據的組織、存儲和更新,GIS提供了對地理數據的可靠和高效的管理。
2.空間分析和模型構建:GIS提供了一系列的空間分析工具和技術,用于探索和分析地理數據之間的關系、模式和趨勢。通過空間分析,可以進行緩沖區分析、網絡分析、地理加權回歸等,幫助用戶理解地理問題并做出決策。
3.地圖制圖和可視化:GIS能夠將地理數據以地圖的形式展示出來,通過地圖制圖和可視化技術,用戶可以更直觀地理解和溝通地理信息。地圖可以包括各種符號、標簽、圖層等,提供多樣化的顯示和交互方式。
4.地理空間分析和決策支持:通過整合和分析不同類型的地理數據,GIS可以為決策制定者提供有關土地規劃、資源管理、環境保護等方面的信息和支持。通過地理空間分析,用戶可以評估不同決策方案的影響,并進行決策的可視化和模擬。
七、移動互聯網技術
水務行業已經開始理解和接受客戶互動的優勢。通過移動互聯網技術,水司可以直接與微信、微博、網站和智能手機APP建立雙向通信,以此提高服務質量,提醒用戶可能發生的停水、漏失、污染等情況。未來的互動技術將發揮更重要的作用,可用的解決方案會變得更加個性化。
八、VR技術
VR技術即虛擬現實技術。指借助計算機及最新傳感器技術創造的一種嶄新的人機交互手段。利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界,提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,讓使用者如同身臨其境一般,可以及時、沒有限制地觀察三維空間內的事物。依托于VR技術,可以建立起水源地、水工程、水環境、水運動等的虛擬環境,實景似地展現在眼前,實現企業管網管理的信息化、智能化、可視化和集成化。
九、人工智能技術
英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。對于水務行業來說,實現數據和業務在各環節的互聯互通至關重要,人工智能在挖掘數據價值和賦能水務行業智能化升級方面意義重大。