一、系統(tǒng)架構：構建“云-邊-端”協(xié)同體系

 

　　實現(xiàn)遠程監(jiān)控與預警，首要在于構建一個層次分明的“云-邊-端”一體化架構。

 

　　終端感知層（端）：由部署在管網關鍵節(jié)點的多參數(shù)分析儀構成。這些智能終端需具備高精度傳感、數(shù)據(jù)初步處理與穩(wěn)定通信（如4G/5G、NB-IoT、LoRa）能力，確保源頭數(shù)據(jù)的準確性與實時性。

 

　　邊緣計算層（邊）：在靠近監(jiān)測點的區(qū)域網關或邊緣服務器上，部署輕量化的分析模塊。其主要任務是對終端上傳的數(shù)據(jù)進行實時清洗、本地緩存和初步分析，執(zhí)行如數(shù)據(jù)有效性校驗、超閾值即時報警等簡單規(guī)則，減輕云端壓力并提升響應速度。

 

　　云端平臺層（云）：作為系統(tǒng)的“大腦”，云平臺負責海量數(shù)據(jù)的匯聚、存儲、深度分析與可視化展示。它整合歷史數(shù)據(jù)與實時流數(shù)據(jù)，運用大數(shù)據(jù)、人工智能算法進行趨勢預測與異常診斷，并提供統(tǒng)一的管理界面和預警信息分發(fā)服務。

 

　　二、核心技術：數(shù)據(jù)驅動下的智能預警

 

　　遠程監(jiān)控的更高價值在于從“看得見”到“看得懂”，最終實現(xiàn)“早預警”。

 

　　1.實時遠程監(jiān)控：基于穩(wěn)定可靠的物聯(lián)網絡，云平臺可全天候接收各節(jié)點數(shù)據(jù)，并通過地圖總覽、趨勢曲線、儀表盤等多維方式動態(tài)展示管網全局及任一節(jié)點的運行狀態(tài)，支持歷史數(shù)據(jù)回溯，實現(xiàn)透明化管理。

 

　　2.多級智能預警：

 

　　閾值預警：為pH值、濁度、余氯、壓力等關鍵參數(shù)設定靜態(tài)安全閾值，一旦越限即刻觸發(fā)報警。這是最基礎也是必要的預警方式。

 

　　趨勢預警：利用時間序列分析算法（如ARIMA、LSTM），識別參數(shù)雖在閾值內但呈現(xiàn)持續(xù)惡化（如濁度緩慢上升、壓力持續(xù)下降）的趨勢，提前發(fā)出風險提示，防患于未然。

 

　　關聯(lián)預警：管網參數(shù)相互影響。通過機器學習模型（如隨機森林、神經網絡）挖掘多參數(shù)間的隱性關聯(lián)。例如，某點壓力突降伴隨遠端濁度異常升高，可能提示爆管風險，系統(tǒng)能綜合研判，發(fā)出更精準的復合型預警。

 

　　模型預警：建立管網水力、水質模型，將實時監(jiān)測數(shù)據(jù)與模型仿真結果進行比對。當實測值顯著偏離預測值時，表明系統(tǒng)可能出現(xiàn)異常（如污染注入、管道泄漏），觸發(fā)高級別告警。

 

　　三、流程閉環(huán)：從預警到處置的全程管理

 

　　一個有效的系統(tǒng)必須形成管理閉環(huán)。預警產生后，系統(tǒng)應能通過平臺消息、短信、APP推送等多種渠道，分級分類通知相關責任人。同時，自動生成初步的工單，關聯(lián)歷史案例與處置建議，輔助決策。處置人員現(xiàn)場核查與維修后，將結果反饋至系統(tǒng)，形成“監(jiān)測-預警-處置-驗證-優(yōu)化”的完整閉環(huán)，持續(xù)提升管網管理的精準性與可靠性。