水利系統(tǒng)在我國的工業(yè)、農業(yè)、航運等領域發(fā)揮著重要作用!”]。我國是水利資源大國，不僅有優(yōu)質、豐富的廣袤水利資源覆蓋，而且有著龐大的水利系統(tǒng)網絡對水利資源進行服務和調度。在龐大的水利系統(tǒng)網絡中，泵站是非常重要的功能節(jié)點，其在日常的排澇給水、灌溉等領域發(fā)揮著關鍵作用“”。隨著工業(yè)智能化水平的不斷提升，智能一體化泵站開始出現在市場中!。我國在近幾年的水利系統(tǒng)改造和新建項目中，開始逐漸運用此種一體化泵站。此種泵站的集成化水平較高，在施工安裝時，相較于傳統(tǒng)的泵站，占地面積小因而施工周期和建設成本較低中。這對于我國龐大的水利系統(tǒng)來說是一項重大利好。此種一體化泵站安裝運用后的巡查維護依然采用較傳統(tǒng)的人工巡查方式。人工巡查方式對人力資源要求較高，時間靈活性較低，且一體化泵站的地埋方式使得人工巡查難以及時發(fā)現潛在隱患，在出現有關故障后也難以快速進行故障排除，從而影響到相關水利系統(tǒng)的正常運轉。上述問題將對依賴水利的社會生產活動產生顯著的負面影響。由此可見傳統(tǒng)的水利系統(tǒng)運轉方式和泵站的巡查方式并沒有將一體化泵站平臺的集約化、自動化程度較高的優(yōu)勢體現出來。隨著信息化技術的飛速發(fā)展，以互聯(lián)網為基礎，物聯(lián)網、大數據為主要前進方向的智能網絡信息技術理應與一體化泵站平臺結合，實現以智能化泵站為基礎的新型水利系統(tǒng)運作方式，并使得水利系統(tǒng)安全穩(wěn)定、智能管控、合理調度、節(jié)能高效運行成為現實。

1、智能泵站平臺的管理系統(tǒng)構建

水利系統(tǒng)中的一體化泵站平臺的管理系統(tǒng)構建主要脫胎于工業(yè)互聯(lián)網技術的管理系統(tǒng)藍圖，其主要包含邊緣層、基礎設施層、基礎平臺層、程序層等層級!-小]其中，邊緣層主要以安裝在一體化泵站上的各種監(jiān)測設備如信號監(jiān)測機、流量分析儀以及接受、發(fā)送傳輸網絡信號的網絡通路、網關系統(tǒng)為主。上述邊緣層的主體是泵站智能管理平臺的硬件基礎，同時也是整個智能水利系統(tǒng)運行的節(jié)點基礎。基礎設施層相當于智能泵站平臺管理系統(tǒng)的數據存儲器，它會將監(jiān)測中心與一體化泵站監(jiān)測儀器間的傳輸數據進行實時保留，根據需要還可以進行有關功能的數據運算。基礎平臺層的主要功能是為整個平臺提供操作系統(tǒng)和管理軟件，以實現實時數據的可視化和可操作性。程序層相當于整個智能管理平臺的頂層建筑，其作用是通過結合各泵站的實時監(jiān)測數據和不同的程序算法，發(fā)布場景應用方案，可通過可視化平臺、手機的管理軟件和網頁等進行查看。智能泵站的管理系統(tǒng)構架關系如圖1所示。

2、智能泵站平臺管理系統(tǒng)優(yōu)勢

智能水利系統(tǒng)中的泵站智能管理系統(tǒng)的關鍵技術特征在于引入了云計算和大數據等先進數據運算和存儲方式這使得整套系統(tǒng)在運行過程中具有數據極速共享、運行可靠穩(wěn)定的有力優(yōu)勢。云平臺的接入使得系統(tǒng)中海量傳輸數據可以更加迅速地接入云中心，而云的特征使得數據不會受到網絡傳輸帶寬、硬盤存儲空間等傳統(tǒng)問題的制約，這就使得整體系統(tǒng)能夠以一種快速穩(wěn)定的狀態(tài)工作。

此外，該系統(tǒng)的并行能力較強，可以同時對數百個甚至上千個一體化泵站進行智能監(jiān)測并完成數據傳輸和信息交互功能。強大的并行能力也使得平臺系統(tǒng)的兼客能力得到了加強。尤其對于早前已經建立完成的未加裝智能監(jiān)測設備的泵站，可以通過改造加裝4G網關接口和更改工業(yè)互聯(lián)網通信協(xié)議證書使得其及時加入智能化管理系統(tǒng)中!1。這極大統(tǒng)籌協(xié)調了新建泵站和已建立泵站的管理關系。

3、系統(tǒng)功能實現要點

3.1遠程運行維護

智能管理系統(tǒng)投入使用后，水利系統(tǒng)監(jiān)管人員和泵站運維人員無需再奔赴現場查看有關監(jiān)測儀器的數據情況而是可以在監(jiān)測中心計算機、手機 APp上實時查看諸如流量檢測儀、信號管理器、泵體報警系統(tǒng)等的工作狀況。如若提前通過系統(tǒng)監(jiān)測平臺發(fā)現異常，則可根據具體情況進行預案下的及時處理，如突發(fā)故障，系統(tǒng)會以警報方式向監(jiān)管平臺和工作人員進行報警，平臺和工作人員在接收到報警信號后可進行遠程診斷和修理工作，如果是電氣化工作單元模塊或者監(jiān)測程序的故障問題，可通過系統(tǒng)的遠程控制實現相關模塊和程序的自檢工作，如果是硬件問題系統(tǒng)會提示具體的硬件模塊以便進行現場的快速修理。

3.2 系統(tǒng)數據分析應用

云平臺的加入使得智能監(jiān)管系統(tǒng)的海量數據有了及時分析并應用的現實某礎。對于系統(tǒng)數據分析而言，關鍵在于各節(jié)點的泵站數據能夠實現可視化分析操作。系統(tǒng)的計算和可視能力能夠實現對每個泵站的固定階段數據生成報表、統(tǒng)計分析圖等形式，以便能對泵站的下一階段的工作進行具體調整。如在汛期來臨之前，可以通過查看以往汛期的泵站工作數量、單元泵站的給排水能力等情況，并結合該汛期的流量程度選擇泵站的工作數量和功率。這樣既能保證水利系統(tǒng)的功能發(fā)揮，又可以最大限度地避免能源浪費 現象。

同時，數據分析還可以為水利系統(tǒng)中風險的篩查以及相關設備的優(yōu)化等問題提供有力支持，如某個位置的泵站長時間超負載或低于負載工作，這就說明了水流量的異常情況。水流量的異常極有可能是區(qū)域內的汛洪、干旱、管道泄漏或堵塞等原因引起。因此可提前判斷相關預警情況的發(fā)展，及時處理，以防止次生災害的出現。同時泵站的出力情況數據的集成可用以判斷該型號的泵站能否勝任工作，為后續(xù)的水利系統(tǒng)建設的設備選型提供數據支撐。

4、智能泵站平臺管理系統(tǒng)場景

目前，廣東省、福建省等多個省份已經建成了不同類型的智能水利系統(tǒng)下的智能泵站平臺。此類平臺多運用于城市的自來水廠、市政的給排水管道工程中，以廣東省的某自來水廠為例，其對一分廠內的10多臺系站搭建了智能管理系統(tǒng)，實現了每個泵站的運行狀態(tài)監(jiān)測、流量實時記錄，監(jiān)測數據的實時上傳與分析，并達成了所有智能泵站的集中監(jiān)控效果，具體如圖2所示，這極大地節(jié)省了人力、物力，提升了泵站的運行效率，進而提升了整個區(qū)域水利系統(tǒng)的出力程度。

5、結語

智能一體化泵站的管理系統(tǒng)構建，不僅可提升一體化泵站的工作效能，而且為整個智能水利系統(tǒng)工程的運用提供了堅實基礎。我國的水利資源豐富，水利系統(tǒng)的建設體量和更新體量巨大。云技術和大數據等信息技術在水利系統(tǒng)中的應用，使得智能水利系統(tǒng)的智能化程度大幅度提升，