智慧水务管理中基于云平台的电气自动化数据共享与分析研究
摘要
关键词
智慧水务;电气自动化;数据共享;云平台;数据分析;故障诊断
正文
引言:
伴随城市化进程加速和水资源管理需求增长,传统水务管理模式碰到大量挑战,如信息传递的滞后性、管理效率提不上去、资源浪费现象严重等。智慧水务作为应对这些挑战的综合模式,成为了现代水务管理的核心路径,电气自动化跟云平台技术相互结合,可以冲破传统水务管理里信息孤岛的纠缠,做到数据的高效互享与分析。以云平台为支撑,水务设备实时数据能跨地区、跨科室达成共享,为管理人员提供合理的决策指引。本文从电气自动化系统、云平台技术和数据分析去审视,探究如何借数据共享与分析提升智慧水务管理效能与精准度,研究目前存在的问题并提出有关策略与解决手段。
一、电气自动化与云平台的结合概述
电气自动化在水务管理中的应用主要体现在设备控制与监测方面,包括水泵、阀门、流量计等设施的智能化运行。与常规的水务管理系统不同,现代水务管理并非只留意单一装置的工作情形,还得开展系统级的综合统筹与优化,依靠引入云平台,水务设施的控制及监测数据可实时上传云端,打破数据分割,形成更综合、实时的数据集。
云平台技术能为水务管理赋予高效、灵活的数据存储与处理效能。依靠云计算的强大运算能力,水务管理者可针对设备运行状态进行分析、诊断,并马上作出抉择。此外,云平台还兼容多设备、多终端的数据接入与共享,让管理人员可远程查看多样类型的数据,做到对水务设施的集中运维与智能管理。云平台跟电气自动化系统的集聚,采用数据分析与智能算法,改善水务设备的运转情形,助力资源分配高效化,减少能源支出。
二、传统电气自动化系统中的问题
(一)数据采集及传输的精准性与稳固性问题
现有的电气自动化系统中的传感器及监测设备精度受制约,造成数据采集精度低。此外,由于水务设施分布辽阔、环境复杂,某些区域的通信信号不稳定,拖慢了数据实时传送,进而影响云平台应用效果的发挥。
(二)数据的整合与共享问题
目前,部分水务设施的数据仍然处于孤立状态,难以跨部门、跨区域达成共享。即便云平台给予了数据存储和管理的基础依托,但不同设备、系统的数据标准及接口不相符,造成数据交换的阻碍加大,对系统整体协调性形成干扰。
(三)数据分析和决策的智能化水平不足
虽然云平台可收集和存储大量水务设备数据,可是数据处理与分析的智能化水准依旧未到较高层次,不少分析借助人工操作实施,欠缺自动化及实时性,造成决策核准滞后,拖累了应急响应与系统优化的工作效率。
(四)安全性与隐私保护问题
伴随数据的集中存储与共享,水务系统安全及隐私保护方面麻烦明显增多。云平台涉及的数据敏感特质明显,倘若安全措施不达标,说不定会出现数据泄露或系统遭攻击的现象,进而威胁到水务管理的安全性。
三、智慧水务管理中云平台赋能的电气自动化数据共享与分析策略
(一)加强数据采集与传输的精度与稳定性
抬高数据采集与传输的精度和稳定性是智慧水务系统的关键节点。升级传感器设备对提高数据采集的精准度十分关键,当前在水务设施中,水流量、压力、温度等监测参数需借助高精度传感器保障数据精准。例如,采用超声波流量计、光纤传感器等先进量具,能切实提高测量精度并降低传感器漂移误差。此外,为保障数据可全面及时采集,可额外添加多个传感器采集点,在水务设施各关键处所安装传感器,达到多层面、全范围的监测水平,保证关键信息全收集,进一步地为保证数据实时且精准地输送至云平台,传统的通信技术大概无法符合要求,由此得引入NB - IoT(窄带物联网)和LoRa(远程低功耗无线通信)等更稳定的无线通信技术,这些技术不但可支持低功耗、大范围通信要求,还能保障哪怕在远程或信号差的环境里,数据实时性与稳定性依然获保。
(二)推动数据标准化与系统整合
在智慧水务管理实施阶段,数据孤岛现象还是相对普遍,这将造成不同设备、系统间信息无法流通,阻碍数据综合分析及决策精准性,为了应对这一难题,推动数据标准化和系统整合意义重大,水务管理部门应引导统一数据标准的制定,规定数据的格式、接口及传输协议,助力各类设备与云平台无缝对接。采用标准化的接口,不仅能提升设备间的兼容性,还能把数据采集与处理流程简化。此外,数据中间件或开放API(应用程序接口)可充当不同系统之间的数据交换桥梁,依靠API的功效,水务管理系统可轻松跟各类传感器、监测设备以及其他管理系统相连,实现跨部门、跨区域的数据共享及协同管理。
(三)引入大数据分析与人工智能算法
为能高效地处理海量的水务数据,挖掘有价值信息,引入大数据分析伴同人工智能算法成为智慧水务管理必要方式,水务设备每天产出大批实时数据,传统数据分析方式往往难以招架这样的数据量与复杂程度,以机器学习、深度学习等人工智能技术为依托,能在数据当中自动辨别潜在的规则与反常,以此增强分析效率与精准度。例如,从历史数据和实时数据出发,深度学习模型可对水务设备运转状态做预测,探究设备的故障风险,并及时传递预警内容,采用机器学习,系统可稳步改进预测模型,伴随数据量的增多,预测的精确水平会逐步升高,此外,依靠大数据长处,系统可以把各类数据进行聚合、关联的综合分析,找出不同设备相互间的潜在关联,为管理者提供优化水务设备调度及资源分配的决策指引。
总结:
基于云平台聚合的电气自动化数据共享与分析技术在智慧水务管理有重要应用空间,依靠数据的分享与分析,不仅能增进水务设备监控与管理的科学性,还能做到资源的合理分配,减少运维开支,数据采集、共享、智能分析以及安全性方面存在若干挑战。为应对这些难题,应进一步增强数据采集的精度、推动数据标准化发展、加强智能分析技术的实施。与此同时,维护系统的安全性,伴着相关技术不断进步,以云平台为根基的电气自动化系统在智慧水务管理里会起到更突出功效,为水务行业智能化转型增添坚实动力。
参考文献:
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作者简介:
姓名:张永民 性别:男 出生年月:1989.02 籍贯:山东省青州市 民族:汉
学历:本科 职称:中级 研究方向:从事城市水厂、污水厂电气及自动化设计,以及道路照明、智能交通等设计工作
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