一、智能管理概述
智能化管理是無塔供水設(shè)備服務(wù)管理建設(shè)的關(guān)鍵目標(biāo)。它是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)集成、實(shí)時(shí)感知和交流的管理手段。利用云計(jì)算技術(shù)對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析后，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行智能處理。處理設(shè)備可以是計(jì)算機(jī)軟件，也可以是一些帶有計(jì)算機(jī)軟件的硬件設(shè)備。管理智能無塔供水設(shè)備的一個(gè)重要特點(diǎn)是降低業(yè)務(wù)流程執(zhí)行過程中參與人員的比例，提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)參與的比例。減少人的參與也可以減少人的操作失誤。智能設(shè)備的計(jì)算效率也將提高業(yè)務(wù)流程的執(zhí)行速度。在調(diào)度和配送過程中，如果僅僅由人工完成，面對(duì)大量的數(shù)據(jù)不可能快速做出調(diào)度和配送決策。因此，以往的調(diào)度方法往往是根據(jù)一年或一個(gè)季度的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)度和分配決策，導(dǎo)致調(diào)度和分配不一致如果涉及到智能設(shè)備的實(shí)現(xiàn)，首先，采集的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人工采集的數(shù)據(jù)量。在這種大數(shù)據(jù)環(huán)境下，通過智能設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行快速的計(jì)算和分析，并將結(jié)果反饋給管理者，管理者可以根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和分析結(jié)果做出實(shí)時(shí)的調(diào)度和配送決策，提高供水服務(wù)水平。
智能無塔供水設(shè)備事件處理過程可分為兩類：非人工處理和人工參與處理。
?。?）智能處理。所有業(yè)務(wù)流程都由智能處理，例如抄表和計(jì)費(fèi)。在有智能水表的家庭里，抄表和收費(fèi)的過程是不可能由人來完成的。在支付水費(fèi)時(shí)，智能電表會(huì)向銀行、水務(wù)公司和用戶發(fā)送信息。銀行根據(jù)水表發(fā)出的信息扣繳水費(fèi)。水務(wù)公司的系統(tǒng)接收和記錄信息，并檢查水費(fèi)的支付情況。用戶收到水費(fèi)信息。
（2）人工處理。業(yè)務(wù)流程由代理和人工共同完成。在這個(gè)過程中，更多參與事件觸發(fā)器的代理做出一定的響應(yīng)并將結(jié)果反饋給人工管理器。根據(jù)這些結(jié)果，人力資源管理者可以方便、準(zhǔn)確地做出判斷，進(jìn)而得出解決方案。例如，分析和決策的工作以及分析和決策的基礎(chǔ)主要來自于每個(gè)代理發(fā)送的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)。
二、無塔供水設(shè)備智能管理系統(tǒng)
智能是指對(duì)物體的準(zhǔn)確感知、判斷和有效執(zhí)行。智能設(shè)備主要包括兩個(gè)關(guān)鍵方面：自檢測(cè)和自診斷[2]。在此基礎(chǔ)上，智能設(shè)備還應(yīng)具有傳感和通信功能、數(shù)據(jù)處理功能、自動(dòng)控制功能。對(duì)于自診斷功能的核心內(nèi)容，主要模擬人工操作過程中的思維過程。
管理智能主要通過物聯(lián)網(wǎng)、無線通信網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算等技術(shù)實(shí)現(xiàn)。因此，相關(guān)設(shè)備的實(shí)現(xiàn)也離不開上述技術(shù)的設(shè)備，主要是傳感器、無線通信設(shè)備和各種邏輯處理功能的結(jié)合（功能是通過嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)的）。在這里，這種產(chǎn)品與供水過程的結(jié)合稱為智能供水和再供水服務(wù)設(shè)備。在供水服務(wù)中，智能水表也是一種重要的智能供水服務(wù)設(shè)備。
對(duì)于智能供水服務(wù)設(shè)備，其核心物理載體是各種傳感器。在傳感器的基礎(chǔ)上，增加通信網(wǎng)絡(luò)和邏輯處理功能，形成智能網(wǎng)絡(luò)。傳感器是根據(jù)一定的規(guī)則將熱量、壓力等物理信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流等可用輸出信號(hào)的裝置。它主要執(zhí)行兩個(gè)功能：自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)轉(zhuǎn)換。由于通信網(wǎng)絡(luò)的功能主要依賴于無線網(wǎng)絡(luò)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的成熟程度決定了物聯(lián)網(wǎng)能否有效地實(shí)現(xiàn)供水服務(wù)和管理。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究已經(jīng)達(dá)到了相對(duì)成熟的階段。傳感器網(wǎng)絡(luò)融合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、無線通信技術(shù)和分布式信息處理技術(shù)。它可以通過多種集成傳感器檢測(cè)、感知和采集各種環(huán)境的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，將軟件處理過程嵌入到數(shù)據(jù)中，并通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將處理后的信息傳輸?shù)浇K端系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“普適計(jì)算”計(jì)數(shù)。
事實(shí)上，這里的智能供水服務(wù)設(shè)備只能完成檢測(cè)、簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理和判斷，以及通訊功能。為了完成更復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯處理，無塔供水設(shè)備集成系統(tǒng)是的。其過程是智能設(shè)備收集數(shù)據(jù)并做出判斷，將結(jié)果反饋給系統(tǒng)，各智能體借助專家系統(tǒng)處理業(yè)務(wù)邏輯。其中，專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)中的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)依靠智能設(shè)備采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)供水服務(wù)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并以各種狀態(tài)信息為決策依據(jù)。
對(duì)于智能化供水服務(wù)設(shè)備，要突破兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一是從微觀上看，單個(gè)智能設(shè)備的邏輯處理功能要滿足技術(shù)要求；二是從宏觀上看，要推進(jìn)智能化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，主要涉及無線網(wǎng)絡(luò)和智能傳感器的普及。
三、管理智能信息采集
智能管理信息采集的過程主要是信息發(fā)送和接收的自動(dòng)化，以及對(duì)接收到的信息的判斷和處理。因此，能否成功實(shí)現(xiàn)主要取決于設(shè)備中軟件的邏輯處理功能模仿人類思維的程度。在智能化供水服務(wù)管理中，信息主要來自傳感器監(jiān)測(cè)信息、智能水表檢測(cè)信息和用戶反饋信息。
對(duì)于監(jiān)測(cè)信息，在供水服務(wù)中，主要來源于對(duì)水源和供水管網(wǎng)的監(jiān)測(cè)。
1、水源監(jiān)測(cè)
當(dāng)水源分配傳感器接收到水源水量信息時(shí)，可以通過與標(biāo)準(zhǔn)值的比較確定可用水量，并發(fā)送給相關(guān)部門，作為供水公司配水的依據(jù)（如圖1所示）。
2、無塔供水設(shè)備智能水表檢測(cè)
對(duì)于智能水表的檢測(cè)信息，除了記錄用水量和繳費(fèi)信息外，還可以通過與以往用水量的對(duì)比，判斷用戶用水量是否異常。如有異常，可通知用戶節(jié)約用水或檢查室內(nèi)水設(shè)施是否損壞（如圖4所示）。
3、無塔供水設(shè)備供水調(diào)度分配流程
供水調(diào)度分配過程包括水源監(jiān)測(cè)信息傳輸過程和管網(wǎng)等設(shè)備檢測(cè)信息傳輸過程。信息采集離不開各種傳感器的作用。通過數(shù)據(jù)處理中心和分析決策系統(tǒng)，將發(fā)送到系統(tǒng)的各種水量信息反饋給相應(yīng)的管理人員，使分析過程和分析結(jié)果能夠及時(shí)、定量地跟蹤滿足用戶需求的水量調(diào)度（如圖9所示）。
4、無塔供水設(shè)備智能供水服務(wù)管理系統(tǒng)的總體架構(gòu)智能供水服務(wù)管理系統(tǒng)的總體架構(gòu)是通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和智能供水設(shè)備的實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)供水服務(wù)鏈中的相關(guān)業(yè)務(wù)流程，通過云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，將業(yè)務(wù)流程整合在一起，將鏈上的節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為中心系統(tǒng)。
該架構(gòu)分為四層：感知層、通信網(wǎng)絡(luò)層、云計(jì)算層和用戶層。每一層完成不同的功能，最終可以達(dá)到智能化解決問題的狀態(tài)。
傳感層主要分布在水源、管網(wǎng)等供水服務(wù)鏈的物理環(huán)境中，智能傳感裝置感知物理環(huán)境的狀態(tài)信息，進(jìn)行初步的數(shù)據(jù)處理和判斷，然后將處理后的信息發(fā)送到通信網(wǎng)絡(luò)通過不同的網(wǎng)關(guān)分層。
通信網(wǎng)絡(luò)層是覆蓋整個(gè)供水業(yè)務(wù)的廣域網(wǎng)。除了數(shù)據(jù)通信功能外，它還可以由一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)組成，如互聯(lián)網(wǎng)、WiFi（無線通信網(wǎng)絡(luò)）、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和水上專用網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)層更重要的是發(fā)揮路由功能，使不同的數(shù)據(jù)可以發(fā)送到不同業(yè)務(wù)和應(yīng)用的系統(tǒng)，從而正確快速的實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用。
云計(jì)算層以云計(jì)算中心為基礎(chǔ)，將中心系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)組部署到云計(jì)算中心，通過服務(wù)和應(yīng)用接口將感知層和用戶層連接起來。云計(jì)算層是整個(gè)供水服務(wù)流程的計(jì)算中心，在云計(jì)算層實(shí)現(xiàn)了中心系統(tǒng)所有業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)化。因此，云計(jì)算中心的計(jì)算能力和可用空間直接決定了中心系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
用戶層面主要是供水服務(wù)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的參與者，包括供水管理部門、供水公司和終端用戶。由于所有應(yīng)用程序都部署到云計(jì)算中心，如果用戶層沒有計(jì)算需求，則可以將客戶端配置為瘦客戶端，而無需任何計(jì)算能力。除了最初的部署成本，瘦客戶端幾乎不需要維護(hù)和升級(jí)成本，這將大大降低水服務(wù)成本。這里構(gòu)建了一個(gè)短框架圖，如圖10所示。
供水服務(wù)是水資源管理的重要組成部分，包括排水服務(wù)、引水服務(wù)、防汛抗旱服務(wù)、水污染防治服務(wù)等，但實(shí)施這些服務(wù)的關(guān)鍵在于狀態(tài)監(jiān)測(cè)，水資源與設(shè)備預(yù)測(cè)與調(diào)度。在這方面，它們與供水服務(wù)非常相似。甚至智能化供水服務(wù)管理中的一些數(shù)據(jù)也可以用于其他服務(wù)，如水源和水情監(jiān)測(cè)、防洪抗旱服務(wù)等。
因此，它可以在智能化供水服務(wù)管理架構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，在云計(jì)算層部署其他不同的系統(tǒng)，利用提供服務(wù)的思想為用戶接入云提供各種服務(wù)。
