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數智啟迪錄03 | 無處不在的數據,何以驅動水務新未來?

數智啟迪錄03 | 無處不在的數據,何以驅動水務新未來?

2025/3/18 11:16:34

無處不在的數據,何以驅動水務新未來?

水務行業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。

數據分析的優勢顯而易見,通過挖掘現有數據即可獲得回報:

- 降低成本

- 提高效率

- 提升供水需求規劃的準確性

- 減少非計劃性停機時間

- 優化化學品管理

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。

工業數據分析——水務行業的“新利器”

對于公用事業公司而言,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數據源信息,迅速定位問題,發掘根本原因,預測未來性能,并實現自動化,從而持續提高運營質量、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,系統生成的趨勢分析圖可直觀呈現設備狀態,助力工程師識別故障征兆并采取應對措施。

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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。由此引發的異常振動會對電機及其聯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。


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這是一個必須消除的高成本故障點。

通過部署分析系統和訓練完備的數據模型,水務公司現可實時監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停機事故,僅需安排單日檢修即可避免數周停工,實現運營效率的飛躍式提升。

整個技術方案無需額外編寫代碼,直接利用現有歷史運行數據即可實施。當GE Vernova專為水務行業研發的算法完成訓練部署后,這套工業分析魔法便開始展現其變革力量——將傳統的事后維修模式轉變為可預測、可規劃的精準運維新范式。

在這個案例中,系統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。基于這一發現,技術團隊對原始數據進行清洗后,采用“主成分分析”(PCA)的統計方法,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成的學習模型,以迭代訓練算法, 優化性能,達到最佳、可重復的性能表現。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,水務企業不僅可以精準預測設備故障,還能優化運營效率,實現最低的運營成本。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在工業分析軟件的開發、應用和商業化方面擁有25年的全球經驗,并在制造業領域擁有深厚的專業知識。他專注于通過應用數字技術、高級分析和機器學習,助力工業組織實現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。這款成熟的工業級軟件能夠加速創新,助力互聯員工,實現可持續運營。全球逾20,000家客戶正借助Proficy的力量實現顯著提升。

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挑戰,廣泛應用于離散制造、混合制造、連續制造、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、多地域的復雜分布式網絡環境,都能輕松駕馭。探索Proficy軟件與服務。


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黃莉
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