智慧水厂的大数据管理技术及应用前景浅析

邢立遒，刘洪波

（上海理工大学 a.管理学院；b.环境与建筑学院，上海 200000）

智慧水厂的大数据管理技术及应用前景浅析

邢立遒a，刘洪波b

（上海理工大学 a.管理学院；b.环境与建筑学院，上海 200000）

智慧水厂是现代制造业发展的必然趋势。本文阐述了智慧水厂是基于物联网技术、采集外部互联网资讯、根据水厂运行规律，通过大数据、机器人等来调整各种生产资料的调配从而实现企业全面高效管理的一种水厂运作模式。并以大数据管理为突破点，强调了大数据管理的功能及作用，最后为智慧水厂的大数据战略规划了路线图。

大数据；智慧水厂；战略路线图

全球第四次工业革命——工业4.0时代即将到来。2013年汉诺威工业博览会，德国政府率先指出这次革命将是以信息物理融合系统为基础，以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的［1］。

1　智慧水厂定义

智慧水厂是基于物联网技术、采集外部互联网资讯、根据水厂运行规律，通过大数据、机器人等来调整各种生产资料的调配而实现企业全面高效管理的一种水厂运作模式。

在自来水行业，打造智慧水网不仅局限于对管网的调度控制方面，也包括自来水制造业终端——自来水厂。如果用“二八定律”来分析自来水行业，在不计算漏损率的前提下，自来水成本（包括管理成本）的80%都是生产成本，可见智慧水厂对企业降本增效、升级产能结构、提高企业市场竞争力、甚至整个水网走向智慧化都有着战略意义。

1.1物联网

物联网是可将物与物、人与人、人与物相互关联，实现智能控制的一种网络技术。就是利用局部网络或互联网等通信技术把自来水厂既有的传感控制器、机器、人员等通过新的方式联在一起，实现信息化、远程管控和智能化的网络。

1.2大数据

大数据技术可将水厂内一系列的数据库集成化，抽取挖掘数据信息，并转换成指导企业生产管理的有效信息。大数据，主要就是指数据量巨大、种类多、产生速度快、有创造价值潜力的数据库。被誉为“大数据时代的预言家”的牛津大学维克托·迈尔-舍恩伯格教授解释：大数据分析就是分析全体数据不要抽样数据，要接受数据的复杂多样性不要追求个别类型数据的精确，要事物相关关系不要难以捉摸的因果关系［2］。

1.3机器人

传统一线工人是通过对设备的看、触、听、嗅、测等感观进行巡视判断。而设备巡检机器人一旦投运，将不受环境影响，实现24小时不间断高强度的自动巡检，甚至还可以将每次巡检的内容上传大数据库进行储存，方便以后查阅。

2　面向智慧水厂的大数据管理理论

对于智慧水厂而言，其大数据往往是从各种复杂系统中得到的，每一个系统都有着独立的数据集和分散的链接，数据的共性和网络的整体特征隐藏在这些数据网络的集合中，但通过大数据可以将这些反映相互关系的链接整合起来，构成一张完整的大数据关系网。分析大数据也就是分析大数据后面的网络，大数据面临的科学问题本质上可能就是网络科学问题，一些网络参数和性质也许能刻画大数据背后网络的共性［5］。

智慧水厂部分大数据及这些数据之间可能的联系，其中包含了来自水厂自身、调度及外部的诸多数据，这些不同数据之间彼此关联、交织成网，以一种现阶段看来无比混杂并且难以准确描述的方式支撑和推动着配水厂的运行与发展。

3　面向智慧水厂的大数据分析前景

基于以上大数据的发展技术和自来水行业现状，建议对大数据战略进行有步骤的战略路线设计，以便循序渐进，逐层推进。其主要分为大数据采集平台构建阶段、大数据分类预处理平台构建阶段、大数据分析平台构建阶段以及大数据框架下的决策支持系统最终完成阶段。通过阶段性的建设，可逐步实现大数据管理方式的平滑过渡，也可在逐步推进的过程中培养管理运行团队的思想准备和专业能力，最终实现水厂的无人化。智慧水厂大数据战略应用路线图如图1所示。

图1　智慧水厂大数据战略应用路线图

主要参考文献

［1］［德］乌尔里希·森德勒.工业4.0［M］.北京:机械工业出版社，1994:221.

［2］［英］维克托·迈尔-舍恩伯格，［英］肯尼思·库克耶.大数据时代［M］.盛杨燕，周涛，译.杭州:浙江人民出版社，2013.

［3］覃雄派，王会举，杜小勇，等.大数据分析——RDBMS与MapReduce的竞争与共生［J］.软件学报，2012（1）:33.

［4］赵腾，张焰，张东霞.智能配电网大数据应用技术与前景分析［J］.电网技术，2014（12）:3306-3307.

［5］徐常青，高金良，张述伟，等.哈尔滨大用水户水量动态预测模型研究［J］.城镇供水，2008（3）:62.

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.12.034

TP311.13

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1673-0194（2015）12-0046-01

2015-04-16