智慧水廠的大數據管理技術及應用前景淺析

邢立遒，劉洪波

（上海理工大學 a.管理學院；b.環境與建筑學院，上海 200000）

智慧水廠的大數據管理技術及應用前景淺析

邢立遒a，劉洪波b

（上海理工大學 a.管理學院；b.環境與建筑學院，上海 200000）

智慧水廠是現代制造業發展的必然趨勢。本文闡述了智慧水廠是基于物聯網技術、采集外部互聯網資訊、根據水廠運行規律，通過大數據、機器人等來調整各種生產資料的調配從而實現企業全面高效管理的一種水廠運作模式。并以大數據管理為突破點，強調了大數據管理的功能及作用，最后為智慧水廠的大數據戰略規劃了路線圖。

大數據；智慧水廠；戰略路線圖

全球第四次工業革命——工業4.0時代即將到來。2013年漢諾威工業博覽會，德國政府率先指出這次革命將是以信息物理融合系統為基礎，以生產高度數字化、網絡化、機器自組織為標志的［1］。

1　智慧水廠定義

智慧水廠是基于物聯網技術、采集外部互聯網資訊、根據水廠運行規律，通過大數據、機器人等來調整各種生產資料的調配而實現企業全面高效管理的一種水廠運作模式。

在自來水行業，打造智慧水網不僅局限于對管網的調度控制方面，也包括自來水制造業終端——自來水廠。如果用“二八定律”來分析自來水行業，在不計算漏損率的前提下，自來水成本（包括管理成本）的80%都是生產成本，可見智慧水廠對企業降本增效、升級產能結構、提高企業市場競爭力、甚至整個水網走向智慧化都有著戰略意義。

1.1物聯網

物聯網是可將物與物、人與人、人與物相互關聯，實現智能控制的一種網絡技術。就是利用局部網絡或互聯網等通信技術把自來水廠既有的傳感控制器、機器、人員等通過新的方式聯在一起，實現信息化、遠程管控和智能化的網絡。

1.2大數據

大數據技術可將水廠內一系列的數據庫集成化，抽取挖掘數據信息，并轉換成指導企業生產管理的有效信息。大數據，主要就是指數據量巨大、種類多、產生速度快、有創造價值潛力的數據庫。被譽為“大數據時代的預言家”的牛津大學維克托·邁爾-舍恩伯格教授解釋：大數據分析就是分析全體數據不要抽樣數據，要接受數據的復雜多樣性不要追求個別類型數據的精確，要事物相關關系不要難以捉摸的因果關系［2］。

1.3機器人

傳統一線工人是通過對設備的看、觸、聽、嗅、測等感觀進行巡視判斷。而設備巡檢機器人一旦投運，將不受環境影響，實現24小時不間斷高強度的自動巡檢，甚至還可以將每次巡檢的內容上傳大數據庫進行儲存，方便以后查閱。

2　面向智慧水廠的大數據管理理論

對于智慧水廠而言，其大數據往往是從各種復雜系統中得到的，每一個系統都有著獨立的數據集和分散的鏈接，數據的共性和網絡的整體特征隱藏在這些數據網絡的集合中，但通過大數據可以將這些反映相互關系的鏈接整合起來，構成一張完整的大數據關系網。分析大數據也就是分析大數據后面的網絡，大數據面臨的科學問題本質上可能就是網絡科學問題，一些網絡參數和性質也許能刻畫大數據背后網絡的共性［5］。

智慧水廠部分大數據及這些數據之間可能的聯系，其中包含了來自水廠自身、調度及外部的諸多數據，這些不同數據之間彼此關聯、交織成網，以一種現階段看來無比混雜并且難以準確描述的方式支撐和推動著配水廠的運行與發展。

3　面向智慧水廠的大數據分析前景

基于以上大數據的發展技術和自來水行業現狀，建議對大數據戰略進行有步驟的戰略路線設計，以便循序漸進，逐層推進。其主要分為大數據采集平臺構建階段、大數據分類預處理平臺構建階段、大數據分析平臺構建階段以及大數據框架下的決策支持系統最終完成階段。通過階段性的建設，可逐步實現大數據管理方式的平滑過渡，也可在逐步推進的過程中培養管理運行團隊的思想準備和專業能力，最終實現水廠的無人化。智慧水廠大數據戰略應用路線圖如圖1所示。

圖1　智慧水廠大數據戰略應用路線圖

主要參考文獻

［1］［德］烏爾里希·森德勒.工業4.0［M］.北京:機械工業出版社，1994:221.

［2］［英］維克托·邁爾-舍恩伯格，［英］肯尼思·庫克耶.大數據時代［M］.盛楊燕，周濤，譯.杭州:浙江人民出版社，2013.

［3］覃雄派，王會舉，杜小勇，等.大數據分析——RDBMS與MapReduce的競爭與共生［J］.軟件學報，2012（1）:33.

［4］趙騰，張焰，張東霞.智能配電網大數據應用技術與前景分析［J］.電網技術，2014（12）:3306-3307.

［5］徐常青，高金良，張述偉，等.哈爾濱大用水戶水量動態預測模型研究［J］.城鎮供水，2008（3）:62.

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.12.034

TP311.13

A

1673-0194（2015）12-0046-01

2015-04-16