一、工業物聯網在水務領域的應用背景與需求

在當今數字化時代，水務行業面臨著諸多挑戰。給排水系統站點分布零散，運維區域廣泛，傳統的人工測量水位、流量以及機泵運行參數等方式不僅效率低下，且調度管理被動，難以實現科學性與及時性。隨著城鎮進程的加速，企業設備裝置不斷增多，設備獨立性強、地理位置分散，運營和維護成本居高不下。設備自動化程度不足，故障反饋與處理依賴人工，易引發緊急事故。同時，設備運行數據的記錄與分析手段原始，缺乏完整的實時記錄與分析系統，無法滿足企業對設備運行時長、電量消耗等數據處理的迫切需求。

為應對這些挑戰，將設備接入物聯網，實現設備云端監控與管理成為必然趨勢。深圳市深控信息技術有限公司基于多年產品研發經驗，推出結合SK-IOT物聯網云平臺與SK-IOT 系列“不需要點表的邊緣計算網關”的解決方案，在排水設備遠程監控和大數據統計方面取得了良好效果。而深控技術的 “不需要點表的工業網關”，更是以其獨特優勢，為水務設備數據監測和遠程管理帶來了新的變革。

二、深控技術 “不需要點表的工業網關”介紹

（一）運作邏輯

智能協議識別與自適應接入：該網關配備智能協議識別引擎，能夠自動掃描并解析各類工業設備的通信協議，如常見的 Modbus、OPC UA、Profinet 等。在水務場景中，當連接水泵、水質監測儀等設備時，無需人工手動配置點表，即可自動完成設備綁定與數據標簽映射。例如，在某自來水廠，網關連接新安裝的水泵后，迅速識別其運行狀態、轉速、能耗等關鍵參數，并將這些數據直接推送至水務管理系統，極大縮短了設備接入時間。

邊緣計算優化數據流：網關內置邊緣計算模塊，在數據采集階段對原始數據進行高效預處理。通過數據清洗功能，能夠過濾掉異常值與噪聲數據，顯著提升數據質量；利用數據壓縮技術，減少傳輸帶寬壓力，僅將關鍵信息傳輸至后續系統；并且，通過本地算法實時檢測設備異常，如水泵溫度超限、振動異常等情況，一旦發生立即觸發即時預警。

無線傳輸與斷網續傳：基于 4G/5G 通信技術，網關能夠將處理后的數據實時傳輸至云端或本地水務管理系統。在復雜的水務環境中，網絡狀況可能不穩定，但該網關具備強大的本地緩存功能。當網絡中斷時，它可暫存數據，待網絡恢復后自動續傳，確保數據的完整性與連續性，避免因網絡問題導致數據丟失。

與水務管理系統的深度集成：網關通過標準接口，如 MQTT、HTTP 等，與水務管理系統實現無縫對接，支持雙向交互。一方面，將設備狀態、工藝參數、水質數據等實時推送至管理系統；另一方面，接收管理系統下達的遠程控制指令，如設備啟停、參數調整等，實現對水務設備的精準控制。

（二）產品優勢

部署高效性：傳統點表配置方式在面對水務系統中眾多分散設備時，需逐臺設備核對地址，部署一條產線往往耗時數周。而深控技術的無點表網關通過自動識別功能，可將單條產線部署時間大幅縮短至數小時。在某大型污水處理廠的設備升級項目中，使用SK-IOT該網關后，新設備接入時間從原本的 15 天縮短至 2 天，極大提高了項目實施效率。

兼容性與擴展性：該網關支持超過 300 種工業協議，能夠兼容西門子、三菱、施耐德等主流品牌設備。在水務行業，不同時期建設的水廠、泵站可能采用不同品牌設備，該網關可輕松適應。同時，它能自適應新增設備或協議升級，有效降低企業后續改造成本，為水務系統的長期發展提供保障。

數據可靠性保障：采用雙卡冗余設計，主備 SIM 卡自動切換，確保網絡始終穩定。具備工業級防護能力，防塵防水、寬溫設計，可適應高溫、潮濕、震動等惡劣水務環境，保證設備在各種工況下穩定運行，減少因環境因素導致的數據采集中斷風險。

全生命周期管理：支持遠程監控與 OTA 升級，可實時診斷設備健康狀態，預測潛在故障。通過對設備運行數據的持續分析，提前發現問題并采取措施，減少設備停機時間，降低運維成本，延長設備使用壽命。

三、實施案例及效果

（一）案例一：大型自來水廠設備監控與管理

實施情況：某大型自來水廠擁有眾多水泵、電機、水質監測設備等，分布在多個區域。為實現高效管理，部署了深控技術不需要點表的工業網關。網關自動識別各類設備通信協議，實時采集水泵運行狀態、電機電流電壓、水質關鍵指標等數據，并通過無線傳輸將數據上傳至水廠監控中心的管理系統。同時，利用網關的邊緣計算功能，對數據進行預處理與分析，設置設備異常預警規則。

實施效果：

設備故障預警及時性大幅提升：設備故障預警時間從原來人工巡檢發現問題的平均 30 分鐘，縮短至網關實時監測下的 5 分鐘內，故障率降低了 25%。例如，通過對水泵振動數據的實時分析，提前發現了一次軸承故障隱患，及時維修避免了設備突發故障導致的供水中斷。

水質監測與調控更精準：能夠實時掌握水質變化，根據水質數據及時調整水處理工藝參數，出廠水水質達標率從 98% 提升至 99.5%，保障了居民用水安全。

運維效率顯著提高：運維人員可通過管理系統遠程查看設備運行狀態，進行遠程參數調整與設備控制，減少了現場巡檢次數，人工巡檢頻次減少了 40%，降低了運維成本。

（二）案例二：城市排水管網智能監測與管理

實施情況：在某城市排水管網系統中，部署了深控技術工業網關，連接分布在各路段的液位傳感器、流量傳感器、水質監測設備等。網關自動識別傳感器協議，采集管網液位、流量、水質污染指標等數據，并通過 5G 網絡實時傳輸至城市排水管理中心平臺。同時，利用網關的智能分析功能，對管網運行狀態進行評估，預測管網堵塞、污水溢流等風險。

實施效果：

管網故障預警與處理能力增強：通過實時數據分析，提前發現管網堵塞風險點，預警準確率達到 85% 以上。在一次強降雨過程中，提前預警了一處易積水路段的管網堵塞，及時采取清淤措施，避免了城市內澇發生，城市內澇次數較去年同期減少了 30%。

排水調度更科學：根據管網流量數據，優化排水泵站運行調度，提高了排水效率，排水能力提升了 20%，有效緩解了城市排水壓力。

數據統計與分析更便捷：自動生成管網運行日報、月報等報表，為城市排水規劃與管理提供了準確數據支持，數據統計分析效率提高了 50%。

（三）案例三：污水處理廠智能化升級

實施情況：某污水處理廠為提升智能化水平，引入深控技術不需要點表的工業網關。網關接入污水處理廠的 PLC 控制系統、曝氣設備、水泵、水質監測儀器等設備，自動識別設備協議，采集設備運行參數、水質處理數據等，并將數據上傳至污水處理廠智能化管理平臺。同時，利用網關的邊緣計算與智能預警功能，對設備運行狀態和污水處理效果進行實時監控與分析。

實施效果：

污水處理效果提升：通過實時監測與優化曝氣設備運行參數，根據水質變化及時調整處理工藝，污水達標排放率從 95% 提升至 98%，減少了對環境的污染。

設備故障率降低：設備故障預警功能提前發現設備潛在問題，如通過對水泵溫度、電流等數據監測，提前預警了水泵葉輪磨損問題，及時維修，設備故障率降低了 30%，延長了設備使用壽命。

能耗降低：基于對設備運行數據的分析，優化設備運行模式，污水處理廠整體能耗降低了 15%，實現了節能減排目標。

四、總結

深控技術 “不需要點表的工業網關” 在水務領域的設備數據監測和遠程管理中展現出卓越的性能與優勢。通過三個實施案例可以看出，它能夠有效提升水務系統的運行效率、可靠性與智能化水平。在設備故障預警、水質監測與調控、排水調度優化、污水處理效果提升等方面均取得了顯著成效，為水務行業的數字化轉型與可持續發展提供了有力支持。隨著 5G、AI 等技術的不斷發展與融合，該網關有望進一步集成更多高級功能，如預測性維護、數字孿生等，為水務行業帶來更多創新與變革，助力構建更加智慧、高效、可靠的水務管理體系。

審核編輯 黃宇