晉浩然

摘要：面對日益激烈的競爭和經(jīng)濟效益的提升要求，傳統(tǒng)分散的信息系統(tǒng)已無法滿足水利企業(yè)的實際需求，因此越來越多的企業(yè)傾向于采用統(tǒng)一信息處理的“一張圖”方式，并對專業(yè)技術(shù)水平、水利行業(yè)發(fā)展和水資源管理提出更高要求。基于此，本文針對生產(chǎn)信息系統(tǒng)對生產(chǎn)運行的重要性進行分析，提出智慧水務(wù)生產(chǎn)信息系統(tǒng)的應(yīng)用策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)信息系統(tǒng)；智慧水務(wù)

DOI：10.12433/zgkjtz.20240131

近年來，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，我國水務(wù)行業(yè)中正迎來前所未有的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。新時代背景下，面臨著日益激烈的競爭和經(jīng)濟效益的提升要求，水務(wù)行業(yè)不斷提升發(fā)展水平。傳統(tǒng)分散的信息系統(tǒng)已無法滿足水利企業(yè)的實際需求，因此越來越多的行業(yè)傾向于采用統(tǒng)一信息處理的“一張圖”方式，并對專業(yè)技術(shù)水平、水利行業(yè)發(fā)展和水資源管理提出更高要求。信息化變革將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能等技術(shù)融入企業(yè)和行業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化中，與現(xiàn)實狀況相融合。企業(yè)和行業(yè)通過大量數(shù)據(jù)的采集、匯聚、分析和服務(wù)，構(gòu)建一個高度專業(yè)化、開放的生產(chǎn)管理信息平臺，從而推進整個行業(yè)的智能化進程，為國家的水資源治理作出貢獻?；诖?，本文提出智慧水務(wù)生產(chǎn)信息系統(tǒng)的應(yīng)用策略，旨在為系統(tǒng)的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。

一、智慧水務(wù)生產(chǎn)信息系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

基于“物聯(lián)網(wǎng)+數(shù)據(jù)聚合+應(yīng)用服務(wù)”的模式，體系結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有很大差異。它的基本體系結(jié)構(gòu)主要包括邊緣設(shè)備層、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層、供水平臺層和應(yīng)用程序?qū)?。在邊緣設(shè)備層，通過使用數(shù)據(jù)采集設(shè)備、傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置，實時采集供水管網(wǎng)中的壓力、流量、液位和水質(zhì)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，以監(jiān)控供水企業(yè)的生產(chǎn)狀況。在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層，通過云計算技術(shù)解決水務(wù)數(shù)據(jù)處理、存儲和安全保護等問題。基于此，將大數(shù)據(jù)智能分析、專家系統(tǒng)、智能決策和調(diào)度等方法相融合，實現(xiàn)供水大數(shù)據(jù)的智能分析與處理，為城市供水智能管理和調(diào)度提供支持。在應(yīng)用程序?qū)?，軟件開發(fā)平臺是一個面向用戶的工具，可以幫助用戶在不同的軟件環(huán)境下完成各種任務(wù)，并為用戶提供一個獨立的平臺。

智慧水務(wù)生產(chǎn)信息系統(tǒng)的內(nèi)容包括智慧生產(chǎn)、智慧管理、智慧服務(wù)和綜合系統(tǒng)。在智慧生產(chǎn)方面，系統(tǒng)實現(xiàn)了SCADA系統(tǒng)的全過程監(jiān)控、自動化系統(tǒng)的自動控制以及設(shè)備管理系統(tǒng)的信息化管理。在智慧管理方面，利用GIS技術(shù)進行供水管網(wǎng)管理和分區(qū)計量管理，建立水力模型進行規(guī)劃、設(shè)計和管理。智慧服務(wù)需要構(gòu)建客戶服務(wù)系統(tǒng)，包括營銷系統(tǒng)、報裝系統(tǒng)和呼叫系統(tǒng)，以提供全面的客戶服務(wù)。綜合系統(tǒng)包括OA系統(tǒng)的協(xié)同辦公、門戶網(wǎng)站的信息發(fā)布和多層次展示以及輔助決策系統(tǒng)和實驗室信息管理系統(tǒng)的建設(shè)。

二、智慧水務(wù)生產(chǎn)信息系統(tǒng)建設(shè)的主要內(nèi)容

（一）智慧生產(chǎn)

1.SCADA 系統(tǒng)

該軟件能監(jiān)測從源頭到排放點的整個過程。使用聯(lián)機數(shù)據(jù)收集設(shè)備，可以全面監(jiān)控水源地、自來水廠的生產(chǎn)、分配、用水、污水處理廠以及排放口。該軟件為企業(yè)的經(jīng)營、生產(chǎn)和整體計劃提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐，實現(xiàn)均衡和節(jié)約的目的。

2.自動化系統(tǒng)

水廠的運維管控正從以可編程邏輯控制器（PLC）為核心的集中型自動化控制系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向以分散型控制系統(tǒng)（DCS）+智能制造系統(tǒng)（IMS）為核心的管控集成思路，實現(xiàn)數(shù)字化和智能化的趨勢。水廠的AutoControl系統(tǒng)主要應(yīng)用于水廠無人或少人參與的制水生產(chǎn)流程的自動控制。其中，數(shù)字化3D模擬主要包括供水系統(tǒng)的生產(chǎn)操作和管線裝置的模擬，以確保供水系統(tǒng)的安全運營。巡視與裝備管理系統(tǒng)用于對正在運轉(zhuǎn)的水廠設(shè)備進行巡視，并高效管理全生命周期。自來水廠的生產(chǎn)運行管理、能耗監(jiān)測和能耗分析是一個綜合性的解決方案，可以對自來水廠的能耗進行監(jiān)測和分析，幫助管理人員進行生產(chǎn)運營決策、管理、規(guī)劃、調(diào)度、流程優(yōu)化、故障診斷以及數(shù)據(jù)模型與分析，提供集成功能，促使自來水廠的能耗監(jiān)測和分析變得更加高效和準(zhǔn)確。

3.設(shè)備管理系統(tǒng)

此軟件能實現(xiàn)對日常維修和巡視維護等工作的信息化管理，采集多視角的數(shù)據(jù)，在分類、統(tǒng)計、匯總和分析后，建立具有程序化、制度化、規(guī)范化和智能化的大數(shù)據(jù)分析和展示平臺，從而幫助管理人員更好地了解各個水廠的運營狀況。

（二）智慧管理

1.GIS

利用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)構(gòu)建一個功能多樣的信息平臺，用于管理供水管網(wǎng)、進行管網(wǎng)設(shè)計、分析管網(wǎng)運行、維護管網(wǎng)以及巡檢維修等，并為自來水公司的決策提供支持。

2.DMA

為了實現(xiàn)信息資源共享，需要建立信息化平臺管理生產(chǎn)、銷售和銷售差異。采用分區(qū)計量和漏損控制等技術(shù)手段，對生產(chǎn)和銷售差異進行控制，確保集團公司的生產(chǎn)和銷售差距保持在合理的范圍內(nèi)。

3. 水力模型

建立水力模擬系統(tǒng)，改進管網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計、改造和日常管理等環(huán)節(jié)，構(gòu)建以水力模擬為基礎(chǔ)的科學(xué)調(diào)度管理體系，并創(chuàng)建水質(zhì)、壓力等專門的模型。

（三）智慧服務(wù)

客戶服務(wù)系統(tǒng)的構(gòu)建應(yīng)全面經(jīng)營顧客。除了售前報裝系統(tǒng)、售中營銷系統(tǒng)和售后服務(wù)熱線系統(tǒng)外，還應(yīng)包括面向用戶的全生命周期管理、加強與客戶的溝通和聯(lián)系、水費核查管理、流程監(jiān)控管理等工作。同時，將各個系統(tǒng)整合起來，為公司的運營和管理提供基礎(chǔ)。從業(yè)務(wù)職能上看，主要包括報裝系統(tǒng)、營業(yè)收入系統(tǒng)和客服熱線系統(tǒng)三個方面。隨著技術(shù)和管理的發(fā)展，服務(wù)熱線也逐步擴展到表務(wù)管理、客戶管理、審計管理、流程監(jiān)督管理等方面。此外，它為企業(yè)的決策和分析提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，構(gòu)建整合運營和客戶的平臺。

在信息層面上，通過整合數(shù)據(jù)構(gòu)建數(shù)據(jù)存儲與互動的平臺?？头到y(tǒng)與業(yè)務(wù)資料密切相關(guān)，需要一個安全、功能強大的服務(wù)器來支持，并提供穩(wěn)定流暢的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，以確保系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

1.營銷系統(tǒng)

基于計算機技術(shù)的水營銷管理體系綜合了營業(yè)收費、信息統(tǒng)計和集成管理，旨在實現(xiàn)對營業(yè)收費和銷售系統(tǒng)的科學(xué)化和精細化管理。

2.報裝系統(tǒng)

作為供水公司運營管理系統(tǒng)的一部分，報裝系統(tǒng)可以動態(tài)管理報裝系統(tǒng)工程中的數(shù)據(jù)錄入、查勘設(shè)計、出圖會審、預(yù)決算和施工竣工等過程。

3.呼叫系統(tǒng)

要提高服務(wù)質(zhì)量，解決群眾的實際問題，建立特色鮮明的顧客服務(wù)中心，就需要借助電話服務(wù)的先進技術(shù)和經(jīng)營方式，打造專業(yè)化的顧客服務(wù)中心?？蛻舴?wù)中心的職責(zé)包括辦理業(yè)務(wù)咨詢、自助繳費、查詢資費、處理報修、受理客戶投訴以及自動繳費等業(yè)務(wù)，通過科學(xué)規(guī)范地管理各個部門的對外服務(wù)，解決過去不科學(xué)的工作流程、不合理的資源配置和不規(guī)范的服務(wù)管理等問題。

（四）綜合系統(tǒng)

1.OA系統(tǒng)

OA系統(tǒng)是為了幫助水利企業(yè)內(nèi)部員工在不同工作過程中進行信息處理而建立的一套內(nèi)部協(xié)作辦公系統(tǒng)，為企業(yè)的無紙化辦公打下了基礎(chǔ)，其功能應(yīng)用于財務(wù)、工程、人事、交付部等各個部門，包括部門間的通訊、郵箱、信息發(fā)布、人事管理、文檔管理、考勤管理、流程管理等方面。

2.門戶網(wǎng)站

門戶網(wǎng)站是企業(yè)的“形象塑造工程”，也是企業(yè)與外界溝通的統(tǒng)一窗口，扮演著發(fā)布信息和多層次展示的角色。為了確保信息的及時性和工作過程的公開透明，企業(yè)網(wǎng)站需要實時更新通知。

3.輔助決策

在這一基礎(chǔ)上，提出了一種基于支持的方法，也就是支持企業(yè)發(fā)展的決策支持系統(tǒng)。平臺使用ESB技術(shù)實現(xiàn)了與其他應(yīng)用程序的連接，并對ETL數(shù)據(jù)進行處理、篩選和轉(zhuǎn)換，最終形成數(shù)據(jù)中心，輔助決策系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)分析和一定的算法，生成BI可視化報表，以圖表、圖形和報表等多種方式展示決策支持的結(jié)果。

4.LIMS

實驗室管理系統(tǒng)是一種基于計算機的系統(tǒng)，負責(zé)收集、分析、報告和管理實驗資料等。該系統(tǒng)使用設(shè)備局域網(wǎng)作為平臺，將信號采集裝置、數(shù)據(jù)通訊軟件和數(shù)據(jù)庫管理軟件結(jié)合在一起，以提高LIMS的工作效率。該系統(tǒng)以實驗為核心，整合了實驗過程、人員、環(huán)境、儀器、標(biāo)準(zhǔn)方法、試劑、圖書資料、文檔記錄、工程管理和用戶管理等信息。

三、智慧水務(wù)生產(chǎn)信息系統(tǒng)對于生產(chǎn)運行的重要性

智慧水務(wù)生產(chǎn)信息系統(tǒng)在水利企業(yè)的生產(chǎn)運行中扮演著重要角色。它通過實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，能對供水系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)進行全面監(jiān)管和管理，從而提高生產(chǎn)效率、保障供水質(zhì)量，確保供水系統(tǒng)的正常運行。

（一）實時數(shù)據(jù)采集

通過生產(chǎn)信息系統(tǒng)對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各項生產(chǎn)過程進行采集、整理和傳送，包括產(chǎn)量、質(zhì)量指標(biāo)、設(shè)備狀況等。利用這些信息使管理者更好地掌握企業(yè)的實際狀況，從而更好地作出正確的決策和調(diào)整。系統(tǒng)能及時有效地展示實時生產(chǎn)情況、供水壓力和用戶用量。

（二）故障檢測及報警

制造信息系統(tǒng)可以實時監(jiān)測和分析制造工藝數(shù)據(jù)，識別異常情況和潛在問題。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時，系統(tǒng)可以及時報警，提醒管理者采取措施，盡早發(fā)現(xiàn)問題并及時處理，避免停機或出現(xiàn)質(zhì)量問題。

（三）生產(chǎn)計劃及最佳化

利用管理信息系統(tǒng)（MIS）為企業(yè)提供重要的數(shù)據(jù)和指標(biāo)來支持經(jīng)營計劃和最佳化。通過對生產(chǎn)進度、設(shè)備利用率和原材料庫存等情況的監(jiān)控，管理人員可以進行更準(zhǔn)確的生產(chǎn)規(guī)劃和調(diào)度，實現(xiàn)生產(chǎn)效率和資源利用率的最大化，并節(jié)約人力成本。

（四）精益化經(jīng)營與規(guī)范化

企業(yè)的信息化經(jīng)營能支持精益化經(jīng)營與規(guī)范化。通過收集和分析海量的制造數(shù)據(jù)，管理人員可以找出制造流程的瓶頸和改進方向，并制定適合優(yōu)化制造流程的策略。此外，通過分析產(chǎn)品質(zhì)量提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

（五）資源利用和供水保障

在給水工業(yè)中，建立水供應(yīng)信息管理系統(tǒng)將有助于提高用水效率和水供應(yīng)保障。通過實時監(jiān)測和分析輸水管線，能發(fā)現(xiàn)滲漏、泄漏等問題，并及時采取措施，降低用水量。同時，可以監(jiān)控和報警給水過程，確保供水過程的安全性和水質(zhì)。

四、智慧水務(wù)生產(chǎn)信息系統(tǒng)的應(yīng)用策略

（一）數(shù)據(jù)集成

在水利工作信息化過程中，數(shù)據(jù)整合是關(guān)鍵的步驟。在一個統(tǒng)一的采集和整理系統(tǒng)中，必須整合海量的、各不相同的信息，才能得到對企業(yè)有益的、真實的、有效的反饋。為適應(yīng)各種不同的商業(yè)需求，必須對各種數(shù)據(jù)進行有目的的分類和分析，運用提取、轉(zhuǎn)化、加載等技術(shù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，并把海量的數(shù)據(jù)加載到數(shù)據(jù)庫中。同時進行分層次和分批處理，通過分析數(shù)據(jù)，構(gòu)建可靠的數(shù)據(jù)組，有目的地處理各種數(shù)據(jù)。

（二）提升數(shù)據(jù)質(zhì)量

要提高資料的品質(zhì)，就必須重視資料的解析。抽取并篩選異常的資料，資料分析與資料處理在工作中相互補充，對于資料整理工作具有很大幫助。在實踐中，要構(gòu)建有效的、嚴(yán)格的數(shù)據(jù)分析體系，采集和整理各種數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，開展業(yè)務(wù)時有精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)做基礎(chǔ)，進而制定一套實際可行的業(yè)務(wù)計劃，以此提高業(yè)務(wù)質(zhì)量。在對資料解析后，利用使用者名稱等資料做好記錄。此外，按照業(yè)務(wù)規(guī)格對數(shù)據(jù)進行審計，以此校驗數(shù)據(jù)，查看數(shù)據(jù)中有無錯誤的信息和連接。經(jīng)過分析—清除—驗證—審計四個步驟，促使資料的收集和儲存更加嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)。

（三）統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

在水利工作中，數(shù)據(jù)管理是重要環(huán)節(jié)之一。為了確保部門的保密性，經(jīng)常使用特定的符號和密鑰對數(shù)據(jù)加密，這樣不同部門在訪問同一工程的數(shù)據(jù)時會產(chǎn)生混淆，出現(xiàn)問題。因此，必須統(tǒng)一數(shù)據(jù)定義，以便在處理不同業(yè)務(wù)時能便于操作，提高供水工作的效率。

（四）元數(shù)據(jù)管理

在具體的信息化系統(tǒng)工作中，元數(shù)據(jù)的管理與應(yīng)用要與企業(yè)發(fā)展的需求相適應(yīng)。在使用數(shù)據(jù)時，要注重簡化流程，并分析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。通過使用該系統(tǒng)，員工可以獲取更多有用的信息，對元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行分析，防止由于對數(shù)據(jù)了解不全面或不準(zhǔn)確而導(dǎo)致的問題，提高數(shù)據(jù)應(yīng)用水平和工作效率，推動企業(yè)的發(fā)展。

綜上所述，生產(chǎn)信息系統(tǒng)在生產(chǎn)運作中扮演重要角色，能展現(xiàn)提供企業(yè)的實時數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)，幫助管理人員展現(xiàn)發(fā)現(xiàn)并解決問題，以優(yōu)化生產(chǎn)進度和資源利用情況，實現(xiàn)精細化管理和規(guī)范化操作，確保企業(yè)高效、安全的生產(chǎn)。給水企業(yè)應(yīng)用制造信息管理系統(tǒng)也可以降低水耗量，確保給水的安全性和可持續(xù)性。

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