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创新技术

智慧水务关键核心技术

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2023-12-13  来源:中国城镇水务  浏览次数:868
 一、物联网技术

物联网如互联网一般,早已在不知不觉间渗透到了我们的生活生产中,比如安防监控、农业生产、水利电气等领域,从智慧城市到智能防控,从智慧医疗到智能家居,生活处处都有物联网的影子,并还在不断与各个领域深度融合。

从物联网应用层、网络层、感知层三层分级来说,处于感知层的传感器在生产生活中出现的频率居高,自动化生产中是必不可缺的基础元器件。通过传感器来监视各行各业生产中的各个参数,进一步和物联网平台技术结合,远程控制,提升整体管理调控能力。

在水务、水泵的管理维护上,配合物联网技术,基于大数据和云计算诞生的智慧化水利系统,配合感知层、网络层和应用层的硬件产品,实现水务管理的智能化、自动化,为水利业务提供全面的移动综合信息服务,提供全方位的技术保障服务。

二、大数据技术

大数据技术在智慧水务治理中有着广泛的应用。首先,通过传感器、遥感等技术手段获取水资源的相关数据,包括水位、水质、水温、水流速等信息,将这些数据集中存储,可以为水资源管理和保护提供数据支持。

其次,利用数据挖掘、机器学习等技术手段对水资源数据进行分析和挖掘,可以发现水资源的潜在问题,例如水资源浪费、水质问题等,从而及时采取措施加以解决。

最后,大数据技术可以通过智能化系统对水资源进行管理和控制,例如实现对供水管网的实时监测和预测、对供水量、质量、损耗等数据的分析和优化等,提高了供水管理的精准度和效率。

三、云计算技术

智慧水务的建设是将给水排水行业的生产、经营、管网管理、用户管理与城市功能性公共资源整合起来,实现高度自动化、信息化。

从外部业务上看,可以最大程度利用气象、水源水文信息、城市规划、人口分布、用水能力、区域供水管理、市民舆情等信息技术资源;可以增强企业生产的灵活性,控制安全风险,优化城市基础设施资源。

从内部业务上看,可以全面监控供水水质、整合调度系统、控制漏损、建立供水预估模型、充分利用GIS系统、建立完善的用户档案、拓展网络业务窗口、生产经营信息化,从而提高企业现代化水平。

云计算是一种通过互联网提供计算资源和服务的模式。它允许用户通过云服务提供商访问和使用计算机资源,如计算能力、存储空间、数据库等,而无需拥有和管理自己的物理设备和基础设施云计算技术将颠覆性的改变了传统水务行业的消费模式和服务模式,可以实现从以前的“购买软硬件产品”向“提供和购买IT服务”转变,并通过互联网或集团内网自助式的获取和使用服务。

1. 资源共享:云计算通过虚拟化技术,讲物理计算资源划分为多个虚拟资源,提高资源利用效率。

2. 弹性伸缩:云计算平台可以根据用户的需求动态调整计算资源的规模,实现弹性伸缩。

四、数字孪生技术

数字孪生技术(Digital Twin)是一种将实体物理系统与其数字模型相结合的技术。它通过使用传感器、物联网、数据分析和模拟建模等技术,将物理系统的实时数据与其数字模型进行实时同步和交互。

1.数字孪生技术可以实现对物理系统的状态监测、异常检测和预测分析;

2.通过数字孪生技术,可以在虚拟环节中模拟和优化物理系统的运行,以提高效率、减少故障和优化资源利用;

3.数字孪生通过模拟和比对物理系统的数据,预测和诊断潜在的故障和问题,并提供相应的维护和修复建议,以提高设备的可靠性和维修效率;

4.进行产品和系统的设计、仿真,以验证和优化设计。

数字孪生是将工业产品、制造系统、城市等复杂物理系统的结构、状态、行为、功能和性能映射到数字化的虚拟世界,通过实时传感、连接映射、精确分析和沉浸交互来刻画、预测和控制物理系统,实现复杂系统虚实融合,使系统全要素、全过程、全价值链达到最大限度的闭环优化。

数字孪生技术的智慧供水系统是智慧水务建设的新目标与新高度,能够实现城市内部原水供水以及污水处理中水务流程的可视化和可控化管理,并在应用过程中深入挖掘数据价值以及逻辑关系,从而实现供水数据资源化和决策智慧化,保障供水系统更加安全高效 。

五、BIM建筑信息技术

BIM是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础,建立起三维的建筑模型,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、 可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。

1. 设计与规划,BIM技术可以在建筑信息模型中集成水务系统的设计和规划,包括管网、污水处理设施、雨水收集系统等水处理设hi和布局;

2. 施工和运维,可用于智慧水务应用平台中的施工和运维阶段,实现施工过程的可视化和协调,提高施工效率和质量;

3. BIM模型中包含了丰富的建筑和水系系统的信息,如构建属性、管线布局、设备参数等。

六、GIS地理信息技术

GIS是一种用于获取、管理、分析和展示地理数据的技术和工具。它将地理空间信息与属性数据相结合,通过空间分析和地图可视化,帮助用户理解和解释地理现象、关系和模式。

1.数据收集和管理:GIS可以用于收集和管理各种地理数据,通过数据的组织、存储和更新,GIS提供了对地理数据的可靠和高效的管理。

2.空间分析和模型构建:GIS提供了一系列的空间分析工具和技术,用于探索和分析地理数据之间的关系、模式和趋势。通过空间分析,可以进行缓冲区分析、网络分析、地理加权回归等,帮助用户理解地理问题并做出决策。

3.地图制图和可视化:GIS能够将地理数据以地图的形式展示出来,通过地图制图和可视化技术,用户可以更直观地理解和沟通地理信息。地图可以包括各种符号、标签、图层等,提供多样化的显示和交互方式。

4.地理空间分析和决策支持:通过整合和分析不同类型的地理数据,GIS可以为决策制定者提供有关土地规划、资源管理、环境保护等方面的信息和支持。通过地理空间分析,用户可以评估不同决策方案的影响,并进行决策的可视化和模拟。

七、移动互联网技术

水务行业已经开始理解和接受客户互动的优势。通过移动互联网技术,水司可以直接与微信、微博、网站和智能手机APP建立双向通信,以此提高服务质量,提醒用户可能发生的停水、漏失、污染等情况。未来的互动技术将发挥更重要的作用,可用的解决方案会变得更加个性化。

八、VR技术

VR技术即虚拟现实技术。指借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段。利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身临其境一般,可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物。依托于VR技术,可以建立起水源地、水工程、水环境、水运动等的虚拟环境,实景似地展现在眼前,实现企业管网管理的信息化、智能化、可视化和集成化。

九、人工智能技术

英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。对于水务行业来说,实现数据和业务在各环节的互联互通至关重要,人工智能在挖掘数据价值和赋能水务行业智能化升级方面意义重大。

 
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