實現
管網多參數分析儀的遠程監控與智能預警,是技術創新與管理升級的雙重過程。它不僅將人力從繁重的巡檢中解放出來,更能通過數據洞察揭示潛在風險,變被動響應為主動預防。隨著物聯網、人工智能技術的不斷成熟,未來的管網管理系統將更加智慧、韌性和高效,為城市的供水安全與公共健康構筑起一道堅實的數字化屏障。
一、系統架構:構建“云-邊-端”協同體系
實現遠程監控與預警,首要在于構建一個層次分明的“云-邊-端”一體化架構。
終端感知層(端):由部署在管網關鍵節點的多參數分析儀構成。這些智能終端需具備高精度傳感、數據初步處理與穩定通信(如4G/5G、NB-IoT、LoRa)能力,確保源頭數據的準確性與實時性。
邊緣計算層(邊):在靠近監測點的區域網關或邊緣服務器上,部署輕量化的分析模塊。其主要任務是對終端上傳的數據進行實時清洗、本地緩存和初步分析,執行如數據有效性校驗、超閾值即時報警等簡單規則,減輕云端壓力并提升響應速度。
云端平臺層(云):作為系統的“大腦”,云平臺負責海量數據的匯聚、存儲、深度分析與可視化展示。它整合歷史數據與實時流數據,運用大數據、人工智能算法進行趨勢預測與異常診斷,并提供統一的管理界面和預警信息分發服務。

二、核心技術:數據驅動下的智能預警
遠程監控的更高價值在于從“看得見”到“看得懂”,最終實現“早預警”。
1.實時遠程監控:基于穩定可靠的物聯網絡,云平臺可全天候接收各節點數據,并通過地圖總覽、趨勢曲線、儀表盤等多維方式動態展示管網全局及任一節點的運行狀態,支持歷史數據回溯,實現透明化管理。
2.多級智能預警:
閾值預警:為pH值、濁度、余氯、壓力等關鍵參數設定靜態安全閾值,一旦越限即刻觸發報警。這是最基礎也是必要的預警方式。
趨勢預警:利用時間序列分析算法(如ARIMA、LSTM),識別參數雖在閾值內但呈現持續惡化(如濁度緩慢上升、壓力持續下降)的趨勢,提前發出風險提示,防患于未然。
關聯預警:管網參數相互影響。通過機器學習模型(如隨機森林、神經網絡)挖掘多參數間的隱性關聯。例如,某點壓力突降伴隨遠端濁度異常升高,可能提示爆管風險,系統能綜合研判,發出更精準的復合型預警。
模型預警:建立管網水力、水質模型,將實時監測數據與模型仿真結果進行比對。當實測值顯著偏離預測值時,表明系統可能出現異常(如污染注入、管道泄漏),觸發高級別告警。
三、流程閉環:從預警到處置的全程管理
一個有效的系統必須形成管理閉環。預警產生后,系統應能通過平臺消息、短信、APP推送等多種渠道,分級分類通知相關責任人。同時,自動生成初步的工單,關聯歷史案例與處置建議,輔助決策。處置人員現場核查與維修后,將結果反饋至系統,形成“監測-預警-處置-驗證-優化”的完整閉環,持續提升管網管理的精準性與可靠性。