一、行業(yè)背景與痛點分析

隨著城市化進程加速和氣候變化影響加劇，水務(wù)行業(yè)面臨以下核心挑戰(zhàn)：

1. 數(shù)據(jù)孤島：傳統(tǒng)水務(wù)系統(tǒng)（如供水、排水、污水處理）分散管理，缺乏統(tǒng)一監(jiān)控平臺。

2. 響應(yīng)滯后：人工巡檢效率低，設(shè)備故障、管網(wǎng)泄漏等問題發(fā)現(xiàn)不及時。

3. 能效低下：泵站、水廠等設(shè)備運行缺乏優(yōu)化，能耗高且維護成本居高不下。

4. 決策困難：缺乏多維度數(shù)據(jù)支撐，難以制定科學(xué)的水資源調(diào)度與應(yīng)急預(yù)案。   通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建“感知-傳輸-分析-決策”一體化智慧水務(wù)平臺，實現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)實時分析、智能預(yù)警與資源優(yōu)化配置。

二、解決方案架構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)采用分層架構(gòu)，集成御控工業(yè)網(wǎng)關(guān)作為核心通信樞紐，覆蓋供水、排水、污水處理全場景。

1. 系統(tǒng)架構(gòu)圖

·   感知層：御控網(wǎng)關(guān)支持對接各類智能傳感器（如液位計、流量計、壓力傳感器、水質(zhì)監(jiān)測儀、振動傳感器等），采集水務(wù)設(shè)備運行數(shù)據(jù)。

·   御控工業(yè)網(wǎng)關(guān)：作為邊緣計算節(jié)點，實現(xiàn)設(shè)備協(xié)議解析、數(shù)據(jù)清洗、本地存儲與加密傳輸。

·   傳輸層：支持4G/LoRa等通信方式，確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定上傳至云端。

·   平臺層：基于御控工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，提供數(shù)據(jù)存儲、分析、可視化及API接口服務(wù)。

·   應(yīng)用層：面向水務(wù)企業(yè)、政府監(jiān)管部門及公眾，提供遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能預(yù)警、工單管理、大數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用。

三、核心功能模塊設(shè)計

1. 全面感知與數(shù)據(jù)采集

供水系統(tǒng)監(jiān)測：

· 水源地：水位、水質(zhì)（pH、濁度、余氯）、取水量監(jiān)測。

· 水廠：泵機狀態(tài)、流量、壓力、能耗、加藥量監(jiān)測。

· 管網(wǎng)：分區(qū)壓力、流量、漏損定位（通過負(fù)壓波法或聲學(xué)傳感器）。

排水系統(tǒng)監(jiān)測：

· 泵站：液位、流量、泵機運行狀態(tài)、能耗、閘門開度。

· 管網(wǎng)：水位、流速、水質(zhì)（COD、氨氮）、淤積檢測。

· 調(diào)蓄池：水位、水質(zhì)、進出水量監(jiān)測。

污水處理監(jiān)測：

· 進水口：流量、水質(zhì)（COD、BOD、SS、pH）。

· 生化池：溶解氧（DO）、污泥濃度（MLSS）、曝氣量監(jiān)測。

· 出水口：水質(zhì)達標(biāo)檢測（符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)）。

2. 御控工業(yè)網(wǎng)關(guān)的關(guān)鍵作用-

多協(xié)議兼容：支持Modbus、OPC UA、MQTT、BACnet等工業(yè)協(xié)議，無縫對接不同品牌設(shè)備（如西門子、施耐德、ABB）。

邊緣計算能力：數(shù)據(jù)預(yù)處理：過濾異常值、補全缺失數(shù)據(jù)，減少云端傳輸壓力。

實時告警：基于閾值設(shè)定，本地觸發(fā)報警（如管網(wǎng)壓力突降、泵機過載）。

安全通信：防火墻與訪問控制，防止非法設(shè)備接入。

離線緩存：網(wǎng)絡(luò)中斷時數(shù)據(jù)本地存儲，恢復(fù)后自動補傳，確保數(shù)據(jù)完整性。

3. 智能分析與決策支持

實時監(jiān)控大屏：

GIS地圖展示水務(wù)設(shè)施分布，點擊設(shè)備查看實時數(shù)據(jù)與歷史趨勢。

動態(tài)顯示關(guān)鍵指標(biāo)（如供水壓力、排水流量、水質(zhì)達標(biāo)率）。

智能預(yù)警與故障診斷：

振動分析預(yù)測泵機壽命，提前安排維護計劃。

大數(shù)據(jù)分析模塊：

能效優(yōu)化：分析泵站能耗與流量關(guān)系，推薦最優(yōu)調(diào)度策略。

4. 移動化運維管理

御控APP/御控小程序端：

實時接收告警信息，支持工單派發(fā)與處理進度跟蹤。

遠(yuǎn)程控制泵機啟停、閥門調(diào)節(jié)，實現(xiàn)無人值守。

掃碼查看設(shè)備檔案（如型號、維護記錄、壽命周期）。