上海肯特朱小利:計量數字化的價值提升與運維保障
時間:2021-08-02 16:46
來源:中國水網
作者:徐冰冰整理
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在智慧水務發展的大背景下,供水行業迎來了數字化轉型。7月21日,在“2021(第六屆)供水高峰論壇”上,身為行業的設備供應商,上海肯特儀表股份有限公司(以下簡稱“上海肯特”)市場總監朱小利從計量數字化的角度作了題為“計量數字化的價值提升與運維保障”的發言。
朱小利
水務數字化轉型背景
朱小利介紹了水務數字化轉型的背景:首先,在新的《城鎮水務2035年行業發展規劃綱要》中明確了我們全國城鎮水務行業基本實現現代化的發展目標,水務數字化大勢所趨,其轉型以智慧水務發展為抓手。其次,以數字資產為基礎,目前從整個源頭到龍頭的供水鏈上分布有若干資產,供水管線、監測設備、計量設備等有形資產,就水務發展轉型的階段來看,后續數字資產將成為水司極其重要的資產之一。第三,以標準化體系為參照。隨著數字化轉型的需求,我們不斷在設立和完善國標、行標、團標的過程中,逐步發現搭建計量標準化體系的重要性和迫切性,呼吁有效且可靠的參照體系的出現。第四,以使能技術為依托。信息化的不斷發展使得我們一直追求大數據,大數據真的有效嗎?真的對我們的管理和決策有意義嗎?實則基于對高質量數據的要求促使我們更需要關注的是使能數據,不要再單純盲目追求大數據,大數據對于處于夯實基礎階段的我們而言只是一個相當基礎的前提,對于數據的價值、意義、真實性的追求才能起到真正的效果,因此,使能技術要作為后續數字化轉型的依托。
數字計量體系建設
早前我們供水行業強調計量,更多是從抄表角度和開賬收費角度出發,現在我們逐步發現行業內提及計量會關聯到節水管理、智慧水務、漏損控制、計量體系建設和資產管理等多個角度,不難看出,計量及計量管理已經融入了我們水司管理的方方面面。
基于這樣的前提,數字計量體系的建設和發展,上海肯特提出需從兩個維度的發生轉變:
第一,計量數字化發展的技術改變。從計量載體技術和物聯網技術的角度出發,將堆積的數據成功實現向使能數據的轉變。
第二,計量數字化發展的意識改變。表具計量端的數據不單單只服務于抄表和營收,需要完成賬面經濟到管理經濟的轉變。
當技術和意識層面都完成轉變,已經做好充分準備,蓄勢待發了,我們接下來需要做什么?朱小利表示,接下來與之相匹配地需要完善數字化計量體系的搭建。
數字計量體系的建設,廣度上需要做到從源頭到龍頭全方位計量體系的搭建;深度上則需要滿足從現場到平臺全時段的橫向傳輸,從業務到流程縱向全范圍的打通。
朱小利列舉了水司現在接觸比較多的兩個應用場景:
第一,獨立計量區域DMA的應用場景。朱小利表示,通過搭建DMA長期監測區域水量趨勢,去除區域合理用水量和背景漏失,可以很好的分析區域漏損情況,有效指導檢漏、修漏工作,更好地實現漏損控制。其中關鍵的指標就是夜間最小流量,參考夜間最小流量與日均小時流量的比值、夜間最小流量的波動率及波動成因,再結合壓力管理、計量損失水量管理、資產管理等,可以對DMA區域實現長效漏控管理。故而,不難發現DMA管理對于夜間最小流量真實性的需求非常高。而基于DMA對這一使能數據的捕捉需求,上海肯特真正實現了從1.0到3.0的模式跨度。
1.0階段時期,通過基表加遠傳模塊的方式,結合軟件平臺搭建起所需要的初級DMA模式。這個階段對數據的真實性要求不是那么高,后臺有數據就即可。過渡到2.0階段,通過廠家所提供的顆粒度、傳輸密度,即可以滿足水司的需求。3.0階段,我們提出對使能數據的要求,希望在既定的時間段,更好地采集所需要的流量點,最精確地捕捉到最真實的流量點,比如針對性采集夜間兩點到四點最小流量時間段流量,比如采集密度按秒來采集,即可滿足對這一使能數據獲取的需求,亦可在其他時段最大限度地從性價比角度去控制。
以上是DMA對于夜間最小流量1.0到3.0的需求模式的跨度。
“從需求的角度去發掘使能數據,就達到了數據驅動的效果。通過數據驅動,更好地實現對夜間最小流量的控制。”朱小利指出。
基于DMA和使能數據對漏損控制的需求,我們并不單純基于后臺,還基于一線。一線和后臺雙重的感知,將邊緣計算植入到設備本身,通過后臺和一線的設備端同時進行感知、分析并確認,最后進行任務的處理,這樣就有效地實現對于該起事故處理的閉環及運維工作的閉環。這是上海肯特基于DMA的場景應用。
第二,貿易結算大用戶的應用。圖一是一個學校的用水流量圖,學校的用水有自己的規律,有上學時段的高峰用水和寒暑假期間的低谷用水,這是不可以變更的屬性。圖二是一個工廠的用水流量圖,波動就更明顯。工廠有一個水池,放水的時候,流量達到一定的高度,不放水的時候,幾乎是不使用水的狀態。因此應基于用戶本身的屬性進行合理的水表選型,同時還要關注用戶端水表周檢的需求和水表故障率的需求。
圖一
圖二
基于用戶端的屬性、用水量的數據以及選型的合理性找到水司選表效益的平衡點,朱小利提到,我們不再關注表端始動流速,而是關注該用戶的真實最小流量是多少和所需的始動流速是多少(即Q0到Q1間的偏離控制)。我們不再關注表端的精度,而是關注用戶各個流量區間及各區間停留時長所需的計量精度,且需保證在該計量精度長期穩定前提下源源不斷地帶來可靠的數據(即在Q2和Q3之間的正負偏離)。同時,也不再關注表端量程比,但是關注用戶真實的Q1、Q2、Q3到底是多少,與之匹配需要什么表具?從使能數據挖掘方的角度獲取對于表端的需求。她建議大家找到一個經濟效益的平衡點,從自己最大的投入產出比的角度去選型。
朱小利提到,在這個過程中,我們發現了一個管理的空白地帶。具有大口徑水表屬性和特點的DN40/50水表,該口徑范圍不乏一些水量比較大的工商戶和分區管理中的四級和五級分區考核的對使能數據高度需求的重要應用點和環節。可我們大部分水司依然按照小表的管理方式在管理,不規范的選型、長期偏差運行、一表終生制等屢見不鮮。就去年市場監管總局頒布的新的計量器具監管目錄可以看出,DN50以上水表不再需要型式批準和強制檢定,即便該舉措是為了持續優化營商環境,深入落實“放管服”改革,但對DN40/50口徑范圍的監管并未將其排除在外。基于此種狀況,我們在確保性能有所提升且控制成本的前提下,對外觀做了一定的優化,保障在該領域的適用性,再結合制定完善選型規范,通過有效的傳輸方式建立起數據的過程管理,從而真正實現該領域范圍對使能數據的需求。
計量數據過程管理
朱小利提到,首先,對于數據傳輸體系的構建,數據通過從感知層到平臺層,要做到確保數據的完整性和真實性;其次,數據規則的制定,需要針對不同的應用環節設置獲取數據的顆粒度、靈敏度和感知度,從而確保捕捉到的數據的實用性,使其更適用于分析決策;再次,對于數據交互的規則,則便于我們建立統一的規范和管理標準;最后,對于數據通信的選擇,從便捷性角度出發,不論是485、4G、NB-IoT、LoRa,因地制宜的選擇通信方式有利于我們更及時、有效的傳輸數據供后臺分析使用。
計量數字化催生新表務管理
計量數字化催生新表務管理。通過一系列的數據過程管理和結果管理,不難發現,基于精確的計量過程數據來擴展決策分析的維度,從抄表的方式到服務管理的需求,深入挖掘數據衍生的應用。
1、選表,從按技術參數選表到按應用場景選表。不再按照單一追求技術的參數、先進性進行選表,而是根據我們對需求側使能數據的需求進行選表,通過場景需求進行選表。
2、管表,從側重表計本身到側重計量數據。我們不再側重表計本身,而是側重表計為我們帶來的數據質量的高低與否,真實與否。
3、用表,從收費依據到管理考核再到服務延伸。
4、修表,從結果補救到過程預防。對于修表這一塊,可以把表具資產的全生命周期管理植入到里面,對于在線運維的表具和替換的表具做一定的檢測、鑒定和評估。評估之后,就可以了解不同計量器具的生命周期,這樣水司可以基于表具運維數據做一些增殖性的服務。
基于運維需求和對高質量數據的需求,上海肯特基于邊緣計算搭載GNSS KEFD系列電磁水表重新定義了末端計量,水表不再是冰冷的計量器具,華麗變身分布于整個市政管線各個重要位置的小小“表務管理員”,通過表具在現場建立起片區表務責任制,明確片區表具歸屬,實時保持與相關責任人密切互動,配合水司現在的網格化管理,從被動的運維轉變為主動的運維閉環。原本需信息部門、營業部門配合稽查部門長達數年之久的臺賬梳理和定位工作,現在即可一鍵生成;不再滯留于現役表具計量狀態長期處于盲區的管理狀態,通過現場表計的運行情況,制定出更適用的檢表規范進行計量管理;運維工作被動變主動,及時性和規律性顯著提高,必要情況下,還可協助稽查和客服工作有效開展。
朱小利表示,首先,基于水務數據化的發展,推動計量端的數據化,基礎數據是基礎,需要摸清家底,通過定位自動導入GIS建立表計檔案。
其次,運行數據是抓手,通過自我評估診斷形成健康指數。
第三,大數據分析是依據,這里強調的大數據并非是單一、冗雜的大數據,強調的是使能數據形成的大數據。
第四,智能算法是預測,通過人工智能建立預備案,建立起智能水表的規則與服務標準。
第五,建立標準是長效。建立智能水表用表規則與服務標準。朱小利特別強調,表具使用之后,長效標準并不是一成不變的,希望這個規則是動態的,根據實際運用的情況況不斷變化完善。
朱小利總結了以下幾點:
第一,在提供高質量數據的計量載體技術和物聯網技術的加持下,有力地推動水務數字化朝著行業良性發展的方向轉型。
第二,運維保障體系是建立智慧水務數字高塔的前提,任何高塔的建立制造都需要提前建立這樣的保障體系,無論是制度層面還是流程層面。
第三,數字化的計量將助力供水服務高質量的提升。計量數據不再只是服務于抄表和營收,后續也可以解決運維、管理以及服務的問題。不僅僅著眼于現在營商環境的優化和清費順價的要求,從更長遠來看,亦將助力于已然到來的水務數字化時代。