工業自動化白皮書—智慧水務解決方案 

技術背景

第四次工業革命，或工業4.0，將數字技術和物理技術結合在一起，在此基礎上出現了響應迅速、相互關聯的企業運營模式。從供應鏈到智能工廠，各大企業都在使用AI、機器人技術、邊緣計算和云來做出更加明智和及時的決策。

工業物聯網 (IIoT) 解決方案大多包含互聯式傳感器和邊緣設備，能夠幫助企業實時提高產品質量和工廠運營效率。而融合了數據采集和分析技術的數字化解決方案可以有效利用工業物聯網的力量，近乎實時地對數據進行分析，整合工作負載，優化生產過程，并實施預測性維護，進而實現自動化。這些解決方案可以幫助企業降低成本，加快產品上市時間，提高生產的安全性和效率，并延長正常運行時間。

行業概述

隨著我國城鎮化建設持續推進，高層建筑的數量和居住密度逐步提高，原有的水壓不能滿足供水需求，二次供水方式應運而生。二次供水是將城市公共供水或自建設施供水經儲存、加壓，通過管道再供用戶的形式，主要為補償市政供水管線壓力缺乏，保障寓居、生活在高層人群用水而建立。二次供水系統涉及水箱、消毒設備、氣罐、閥門、水泵機組及電控柜等設備。

目前，我國二次供水設備存量市場約為80萬套，直飲水設備市場空間為300萬套左右，可以參與的ICT空間約10億美金。近年來，隨著房地產市場的穩步發展以及老舊小區供水體系的改造，我國二次供水設備市場規模呈現穩步增長態勢。2020年，二次供水設備國內需求為8萬套左右，二次供水設備市場規模達150億人民幣。目前，我國高層住宅二次供水運維費用在0.8元/噸左右，預計2022年，我國二次供水運維費用約為350億人民幣。

行業痛點

智慧水務行業目前還處在初級發展階段，市場較為分散。

二次供水水質監控力度不足極其容易造成二次污染，帶來病菌、紅蟲、重金屬等問題。供水過程中，設備出現漏損或停運等故障時，現場運維的成本高且耗時長。

此外，如何降低設備故障率，保證供水的穩定性和持續性，如何降低二次加壓設備的能耗，等問題也是二次供水行業亟待解決的問題。

解決方案

萬創智慧水務邊緣計算解決方案利用邊緣計算的概念、模型和技術，集成城市供水設備、信息系統和業務流程，以高效、可靠的方式向居民提供安全優質的飲用水。

方案涉及全系統的水質監測，結合物理數據和分析模型采集的數據，識別水質變化，跟蹤水質問題，提高整體供水安全，增加供水設備的可靠性。

先進的預測性維護技術支持及時的故障監測和自動診斷，提高供水設備的可靠性。支持漏損檢測和遠程運維，減少管網漏損和計量損失，提高系統運行效率。并且能夠基于大數據分析建模，制定可復制的流程方法和解決方案，通過現代化的模型提高系統安全和運營效率。

  應用場景

通過邊緣計算賦能智慧水務二次供水垂直業務，利用先進的傳感技術、網絡技術、計算技術、控制技術等智能技術，全面監測和跟蹤二次供水系統內的設備，實現多設備之間大范圍、大容量數據交互，從而進行全程控制，實現故障自動診斷、可預測性維護，降低能耗，保證用水安全。方案整體架構如右圖：

水質監測

·減少傳感器部署，降低投入成本

· 全系統的水質監測，五項水質監測指標

·物理模型與分析模型相結合，實時數據上報

遠程運維

·  故障監測與自動診斷

·減少漏損和計量損失

·提高效率，降低維護成

方案價值

萬創智慧水務邊緣計算解決方案實現了對水務系統的全面感知，設備運營單位可以做出及時的應對和科學的決策。

方案可以整合城市供水資產，減少系統中傳感器的部署，水質監測設備投入減少60%以上。另外，水質分析覆蓋主城區，可遠程控制水箱進水，控制準確率100%，水箱循環率達80%，從而實現以較低成本解決供水水質的安全問題。該方案還能夠降低供水能耗并檢測漏損，提升供水輸送效率和設備的運營效率，實現供水能耗小于千噸水每兆帕900kWh。

顯然，萬創智慧水務邊緣計算解決方案會帶來巨大的社會價值，既可以提高居民飲用水的安全性和供水設施的穩定性，從而提高居民生活質量，又引領了智慧水務行業的發展。

除此之外，該方案可以減少能耗，有助于改善環境，為人類可持續發展做出積極貢獻。

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