上海威派格智慧水務(wù)股份有限公司（以下簡稱“威派格”）作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事單位，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)理念進行二次供水智聯(lián)設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售與服務(wù)和二次供水智慧管理平臺系統(tǒng)的開發(fā)、部署、調(diào)試與維護，為城市二次供水的安全、節(jié)能及高效運營提供有力保障。

威派格通過發(fā)揮多年專注于水務(wù)行業(yè)的經(jīng)驗優(yōu)勢，持續(xù)改進創(chuàng)新產(chǎn)品與優(yōu)化解決方案，積極落實國家《中國制造2025》戰(zhàn)略，并結(jié)合四部委發(fā)布的《建城[2015]31號》文件，通過兩化融合推動威派格由生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變。

威派格商業(yè)模式的創(chuàng)新將推動供水行業(yè)的發(fā)展，為水務(wù)運營企業(yè)創(chuàng)造更大價值，同時打造一個合作共贏的水務(wù)行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)中國的“智慧水務(wù)”。

作為物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域各產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的理念和技術(shù)在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的自然延伸和發(fā)展。該項目將推動威派格經(jīng)營模式發(fā)生轉(zhuǎn)型，使威派格從設(shè)備生產(chǎn)廠商，變?yōu)橹腔酃┧鉀Q方案供應(yīng)商，把企業(yè)的競爭力提升到一個全新的水平。本項目將成千上萬套供水設(shè)備連接上網(wǎng)，與水務(wù)企業(yè)的原有信息系統(tǒng)、業(yè)務(wù)流程及工作人員緊密地融合在一起，打通信息孤島，通過數(shù)據(jù)分析推動城市智慧供水，從而大幅提高水務(wù)企業(yè)營運的安全與效率，并起到節(jié)能降耗目的。

【打通水務(wù)行業(yè)信息孤島，提升城市供水運營管理水平】

本項目技術(shù)方面，威派格著重推動云平臺通用架構(gòu)，實現(xiàn)水務(wù)低成本的業(yè)務(wù)應(yīng)用目標，通過混合云技術(shù)突破水務(wù)企業(yè)信息孤島所帶來的障礙。在業(yè)務(wù)方面，該項目威派格通過建立行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在供水領(lǐng)域的接納度，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的實施和價值的實現(xiàn)，最終取得企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展成效。

【著眼于全生命周期，立足于遠程在線運維】

構(gòu)建一套基于產(chǎn)品全生命周期理念的智能化生產(chǎn)與產(chǎn)品應(yīng)用動態(tài)管理體系，此體系聚合了地理信息（GIS）系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)、實時數(shù)據(jù)的水力模型系統(tǒng)，打造管理人員、行業(yè)專家、智能化工廠、產(chǎn)品運營信息高度融合的集成管理環(huán)境，從而實現(xiàn)快速響應(yīng)和優(yōu)化決策。

【打造供水智慧管理平臺助力城市二次供水智慧管理】

通過建立二次供水設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化信息化管理模型，讓城市水務(wù)運營企業(yè)的一線人員隨時掌握設(shè)備的運行狀態(tài)與運行數(shù)據(jù)，讓管理人員不斷掌握生產(chǎn)偏差和成本變化，同時檢驗現(xiàn)有管理成果與優(yōu)化管理內(nèi)容，從而實現(xiàn)城市二次供水的智能運營和智慧決策，最終讓城市水務(wù)運營企業(yè)成本實現(xiàn)精細化控制，對用戶的服務(wù)質(zhì)量持續(xù)改善，促進企業(yè)的價值得以不斷提升，最終實現(xiàn)運營管理的多方共贏。

威派格通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)與云計算技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建了可以讓眾多水務(wù)企業(yè)低成本、快速化實現(xiàn)目標的供水應(yīng)用管理平臺，建立的智慧供水生態(tài)圈，可以實現(xiàn)威派格與供水企業(yè)的多方受益，實現(xiàn)了針對水務(wù)企業(yè)需求可個性化定制軟硬件產(chǎn)品，通過人員協(xié)同達到服務(wù)化運維的運營增效目標。

【城市智慧供水逐層創(chuàng)新架構(gòu)助力設(shè)備遠程運維增效】 智慧供水系統(tǒng)實現(xiàn)設(shè)備遠程運維增效目的，必須建立通用“生態(tài)”平臺，該平臺需要網(wǎng)絡(luò)及安全設(shè)備、計算機硬件設(shè)備的技術(shù)支持，更需要軟件支撐。該平臺設(shè)計上可劃分為五個層次：環(huán)境及設(shè)備物理層、物聯(lián)感知層 、網(wǎng)絡(luò)通訊層、數(shù)據(jù)及服務(wù)支撐層、應(yīng)用層。如圖1所示：

智慧供水系統(tǒng)的發(fā)展過程中，應(yīng)當建立起穩(wěn)定、安全、高效的一體化通信機制。網(wǎng)絡(luò)通信層更加關(guān)注業(yè)務(wù)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)，基于服務(wù)意向調(diào)配自動化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供有效的負載均衡、入侵防范、流量調(diào)配等優(yōu)異的自動化功能，應(yīng)當創(chuàng)造性地融合水務(wù)企業(yè)網(wǎng)（Intranet）、互聯(lián)網(wǎng)(Internet）、移動無線網(wǎng)（GPRS、3G、4G）、自建無線網(wǎng)（220M、433M、470M）等大容量、高帶寬、高可靠的網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)一體化的水務(wù)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

（2）新一代NB-IoT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在項目中的應(yīng)用

NB-IoT網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)極符合智慧供水系統(tǒng)中對設(shè)備數(shù)據(jù)采集、運維優(yōu)化指令下發(fā)的需求，NB-IoT的低功耗、強穿透力、大連接的技術(shù)性能，是對本項目一體化水務(wù)網(wǎng)絡(luò)的必要補充。

【供水數(shù)據(jù)整合及數(shù)據(jù)智慧服務(wù)支撐層架構(gòu)】

智慧供水系統(tǒng)通過建立數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)更好的數(shù)據(jù)化服務(wù)。數(shù)據(jù)中心整合元數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、水文水利數(shù)據(jù)等相關(guān)基礎(chǔ)信息，通過磁盤管理、NAS存儲、分布式存儲等數(shù)據(jù)存儲支撐技術(shù)，把結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進行有效組織 。

（1）數(shù)據(jù)資源融合

數(shù)據(jù)資源可以從制水工藝過程監(jiān)控、供水管網(wǎng)地理信息、水質(zhì)管理信息、客戶服務(wù)系統(tǒng)、計算機輔助支持系統(tǒng)等各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)獲得，同時需要對分布的、海量的數(shù)據(jù)進行匯聚、處理、分析，要求整個水務(wù)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)必須能夠高效的匯聚與存儲大量的數(shù)據(jù)。

（2）服務(wù)融合

智慧供水系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能服務(wù)接口需要跨越不同時期的關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，需要適應(yīng)不同操作系統(tǒng)、程序語言的調(diào)用請求。這就要求智慧供水平臺系統(tǒng)的制定接口具有非常強的開放性，以適應(yīng)各類接入環(huán)境的廣泛需求。

（3）供水大數(shù)據(jù)挖掘及設(shè)備實時數(shù)據(jù)流式計算

威派格采用大規(guī)模機器學(xué)習(xí)對系統(tǒng)歷史大數(shù)據(jù)進行處理，建立針對性數(shù)學(xué)模型，并將數(shù)學(xué)模型植入至流式計算引擎當中，數(shù)據(jù)根據(jù)規(guī)則引擎設(shè)置的條件，實時對設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)進行價值發(fā)揮，實現(xiàn)設(shè)備自動故障診斷、預(yù)防性維修及運行狀態(tài)預(yù)測，最終實現(xiàn)供水設(shè)備遠程智慧化運維的目標。見圖3：

【全方位安全保障體系為智慧供水系統(tǒng)保駕護航】

智慧供水運營體系的安全保障必須從全局角度思考，嚴格保障水務(wù)運營體系需具備防破壞性、防入侵性、抗災(zāi)難性等能力。同時，建立相應(yīng)的信息安全保障機制，充分利用加密技術(shù)、數(shù)據(jù)隔離、災(zāi)難恢復(fù)等配套性解決方案，以避免水務(wù)運營體系的業(yè)務(wù)服務(wù)不可持續(xù)性發(fā)展。

（1）構(gòu)建符合信息系統(tǒng)等級保護要求的安全體系結(jié)構(gòu)

（2）建立科學(xué)實用的全程訪問控制機制

（3）加強源頭控制，實現(xiàn)基礎(chǔ)核心層的縱深防御

（4）面向應(yīng)用，此次開發(fā)的智慧供水系統(tǒng)采用安全封裝的方式實現(xiàn)對應(yīng)用服務(wù)的訪問控制，具有分層保障、應(yīng)用獨立、數(shù)據(jù)隔離等技術(shù)運營安全特征。應(yīng)用服務(wù)的安全封裝主要由可信計算環(huán)境、資源隔離和輸入輸出安全檢查來實現(xiàn)。

如圖4、圖5所示：

   【年度項目分析】

    2017年度計劃對諸暨、合肥、滄州、淮安、徐州、欽州、阜新七個城市水司管理的約1000泵房，近2000套二次供水設(shè)備進行新產(chǎn)品接入或老舊設(shè)備改造，如表1所示。

    針對每個項目完全不同的現(xiàn)實情況，進行底層泵房改造計劃制定。對于威派格自有二次供水設(shè)備，將采用威派格常規(guī)接入方式快速接入，而對于其他廠家設(shè)備將進行不同程度的改造。

    【底層建設(shè)方案】

    底層接入設(shè)備可包括但不限于加裝的傳感器、RTU、智能網(wǎng)關(guān)、交換機或路由器、3G/4G路由器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等。對于城域網(wǎng)專網(wǎng)成本較高區(qū)域的設(shè)備改造或威派格新設(shè)備建設(shè)，推薦使用RTU或智能網(wǎng)關(guān)外加路由器接入，對于另外一些已經(jīng)建成的，將建議其保留原有系統(tǒng)，威派格二次供水管理平臺將通過Restful API和數(shù)據(jù)庫中間件將SCADA數(shù)據(jù)接入云端服務(wù)。

    【平臺接入部署】

     平臺支持標準的SCADA功能，包含實時、歷史數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，自動報警，圖表曲線統(tǒng)計，圖形化渲染，GIS查詢，視頻安防接入等功能；支持設(shè)備基本信息管理、設(shè)備壽命管理、能耗分析等功能。

    【大數(shù)據(jù)應(yīng)用】

     標準的SCADA服務(wù)只為用戶提供了最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)接入、展示、統(tǒng)計和報警功能，適用于較小規(guī)模的設(shè)備監(jiān)控。而大數(shù)據(jù)應(yīng)用將從設(shè)備并發(fā)接入、數(shù)據(jù)并發(fā)處理和海量數(shù)據(jù)分析三個層面進行部署。

    【移動辦公】

     為了提高運行管理效率，威派格為用戶開發(fā)了基于安卓操作系統(tǒng)的的移動App，結(jié)合二次供水管理平臺進行排程任務(wù)執(zhí)行、在線交流、定位服務(wù)、能耗服務(wù)等功能延伸。

    【以工業(yè)互聯(lián)助力城市智慧供水生態(tài)發(fā)展】

     通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的部署，整合城市供水設(shè)備，水務(wù)企業(yè)信息系統(tǒng)和業(yè)務(wù)流程，以可靠和高效的方式為居民提供安全優(yōu)質(zhì)的飲用水。通過云服務(wù)的方式，把設(shè)備、人員、業(yè)務(wù)應(yīng)用有機整合于一體，將其提供給城市水務(wù)公司和其他用戶，使這些新的技術(shù)能夠廣泛的應(yīng)用，全面地提高城市供水運營效率，以最低的成本獲得工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所能帶來的效益，也同時促進城市供水產(chǎn)業(yè)的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。

    【新理念轉(zhuǎn)變模式，新模式推動發(fā)展】

    本項目通過新的技術(shù)和工具推動威派格商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變，促進城市二次供水行業(yè)管理水平和運維效率的提升。在新的模式下，供水運營公司會在服務(wù)平臺選擇上利用低成本的云服務(wù)平臺，云平臺的建設(shè)推動了智慧供水生態(tài)圈的建立，實現(xiàn)了多方共贏的商業(yè)模式。新的商業(yè)模式將威派格從傳統(tǒng)設(shè)備制造生產(chǎn)型企業(yè)發(fā)展為具備工業(yè)互聯(lián)思維的科技服務(wù)型企業(yè)，并通過服務(wù)提升供水運營公司的管理運維水平，保障城市供水系統(tǒng)的安全運行。

    為貫徹落實黨的十八屆五中全會精神，落實《中國制造2025》發(fā)展戰(zhàn)略，促進物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等相關(guān)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)和新模式的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，樹立產(chǎn)業(yè)應(yīng)用標桿，在工信部指導(dǎo)下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟現(xiàn)面向社會公開征集優(yōu)秀案例，研究結(jié)果將向社會公開發(fā)布。