無處不在的數據，何以驅動水務新未來？

水務行業(yè)擁有豐富的實時和歷史數據，利用數據進行深度分析并應用的價值已被廣泛認可。然而，如何讓非數據科學家也能輕松駕馭這些工具，將數據轉化為實際成果，卻仍是一個挑戰(zhàn)。

數據分析的優(yōu)勢顯而易見，通過挖掘現(xiàn)有數據即可獲得回報：

- 降低成本

- 提高效率

- 提升供水需求規(guī)劃的準確性

- 減少非計劃性停機時間

- 優(yōu)化化學品管理

處理數據、構建模型和算法通常被認為是數據科學家的專業(yè)范疇，高技術門檻在一定程度上限制了數據分析技術的應用和價值。對于許多工程師和運營人員來說，使用數據分析軟件仍是一項不小的挑戰(zhàn)。

工業(yè)數據分析——水務行業(yè)的“新利器”

對于公用事業(yè)公司而言，借助為特定應用場景量身定制的即用型培訓模型（如GE Vernova的Proficy CSense等解決方案），工業(yè)數據分析正變得更觸手可及。通過自助服務用戶界面，工程師可以整合各類工業(yè)數據源信息，迅速定位問題，發(fā)掘根本原因，預測未來性能，并實現(xiàn)自動化，從而持續(xù)提高運營質量、設備利用率、生產效率及運營交付能力。

提前16天，精準預測故障

在最近的一個案例中，GE Vernova利用Proficy CSense，助力一家中型水務公司提前16天預測水泵故障。

值得一提的是，整個過程無需編寫任何代碼，系統(tǒng)生成的趨勢分析圖可直觀呈現(xiàn)設備狀態(tài)，助力工程師識別故障征兆并采取應對措施。

經分析確定，問題根源被定位到一個易腐蝕的關鍵螺栓上，由于其位置特殊，目視檢查相當困難。當螺栓遭受腐蝕時，其螺紋會逐漸松動導致接觸不良，進而導致葉輪輪轉失衡。由此引發(fā)的異常振動會對電機及其聯(lián)軸器造成進一步損壞。隨著腐蝕進程推進，螺栓頭將完全脫落，造成葉輪脫離泵體固定結構，引發(fā)災難性故障。結果就是，這顆價值低廉的螺栓將導致整臺造價高昂的水泵停運數周之久。

這是一個必須消除的高成本故障點。

通過部署分析系統(tǒng)和訓練完備的數據模型，水務公司現(xiàn)可實時監(jiān)測振動信號的模式異動及趨勢變化，從而有效預測未來可能出現(xiàn)的問題。因此，公司得以提前兩周安排預防性維護工作，相比于被動應對突發(fā)停機事故，僅需安排單日檢修即可避免數周停工，實現(xiàn)運營效率的飛躍式提升。

整個技術方案無需額外編寫代碼，直接利用現(xiàn)有歷史運行數據即可實施。當GE Vernova專為水務行業(yè)研發(fā)的算法完成訓練部署后，這套工業(yè)分析魔法便開始展現(xiàn)其變革力量——將傳統(tǒng)的事后維修模式轉變?yōu)榭深A測、可規(guī)劃的精準運維新范式。

在這個案例中，系統(tǒng)首先導入了基于文本格式的維護記錄。通過對這些記錄進行分析，識別出兩次水泵故障，還捕捉到了之前被忽視的相關振動異常?；谶@一發(fā)現(xiàn)，技術團隊對原始數據進行清洗后，采用“主成分分析”（PCA）的統(tǒng)計方法，精準篩選出預測故障所需的最少標簽數，從而有效減少了冗余信號的干擾。我們并不需要依賴數百個數據點或數十個數據源，只需一組現(xiàn)成的正確數據即可構建高精度預測模型。

通過整合新信息與現(xiàn)成的學習模型，以迭代訓練算法, 優(yōu)化性能，達到最佳、可重復的性能表現(xiàn)。最終生成的數據可視化圖表能夠輕松識別異常情況，為預防性維護計劃的制定提供了有力支持。

釋放數據潛力，開啟無限可能

這個案例證明，通過數據分析，水務企業(yè)不僅可以精準預測設備故障，還能優(yōu)化運營效率，實現(xiàn)最低的運營成本。如果您也在收集和存儲運營數據，您也將開啟無限可能。以下是一些數據分析可能產生重大影響的應用場景：

- 優(yōu)化化學品使用（例如氨）

- 根據過程中資產的利用情況降低能源成本

- 提高水需求預測的準確性并優(yōu)化流量

- 資產故障預測

數據分析蘊藏無限潛力，您是否也想將其應用到業(yè)務中呢？如需了解更多信息，請點擊下方“閱讀原文”觀看網絡研討會視頻《使用自助數據分析預測資產故障和過程變化》。

本文作者

Cobus van Heerden

數據分析、人工智能和機器學習軟件高級產品經理

GE Vernova Proficy?軟件與服務

Cobus van Heerden在工業(yè)分析軟件的開發(fā)、應用和商業(yè)化方面擁有25年的全球經驗，并在制造業(yè)領域擁有深厚的專業(yè)知識。他專注于通過應用數字技術、高級分析和機器學習，助力工業(yè)組織實現(xiàn)生產力的突破性提升。

關于GE Vernova’s Electrification Software

GE Vernova推出的Proficy?軟件與服務，旨在賦能團隊，照亮通往更綠色、更具盈利能力的未來之路。這款成熟的工業(yè)級軟件能夠加速創(chuàng)新，助力互聯(lián)員工，實現(xiàn)可持續(xù)運營。全球逾20,000家客戶正借助Proficy的力量實現(xiàn)顯著提升。

Proficy系列產品涵蓋了基于云端及本地部署的HMI/SCADA、MES、工業(yè)數據管理以及分析工具等功能模塊。這款強大的軟件能有效應對各類嚴苛的工業(yè)挑戰(zhàn)，廣泛應用于離散制造、混合制造、連續(xù)制造、公用設施自動化、城市軌道交通等諸多領域。Proficy具備靈活的架構適應能力，無論是單一設備、遠程變電站，還是橫跨多廠區(qū)、多地域的復雜分布式網絡環(huán)境，都能輕松駕馭。探索Proficy軟件與服務。