在水管理中，确保高效、不间断的运营至关重要。工业网络是运营的基础，其诊断对于维持持续供水至关重要。本文探讨了在供水和废水处理行业内对工业网络采用主动维护方法的优势。
工业网络的重要性
30 年前，系统和机器独立运行，没有工业网络的好处。虽然这些系统在当时是创新的，但与当今的技术进行比较，可以突出我们在速度、产量和效率方面取得的显着进步。然而，随着这些改进，复杂性和解决这些问题所需的时间也随之增加 。过去，生产线问题很容易解决;今天，提升我们能力的机器需要更多的关注，诊断问题更具挑战性。
强大的网络基础设施是任何水管理系统的支柱。没有它，泵、阀门、传感器和控制单元的平稳运行将受到威胁。对于水基础设施管理者来说，确保网络可靠性不仅是当务之急，也是运营成功的必要条件。
可靠的网络基础设施可实现供水系统各个组成部分之间的实时数据交换。这种连接对于做出有关水分配、处理和质量控制的及时、准确的决策至关重要。在数字化转型时代，数据驱动的洞察力至关重要，坚固的网络基础对于有效的水资源管理至关重要。
水务运营中的网络挑战
随着时间的推移，工业网络会发生各种变化，这可能会挑战其高效运行。关键因素包括：
1. 基础设施老化：许多供水系统依赖于遗留系统，并且经常实施涉及新组件、通信设备和附加层的定期更新。这种复杂性可能会导致网络问题，需要专业知识和技能才能有效排除故障。
2. 网络拥塞：随着网络包含更多的设备和传感器，拥塞可能成为一个严重问题。这种拥塞可能会导致数据传输延迟，最终导致洞察不准确和决策失误。
3. 环境条件：各种环境因素都会威胁网络稳定性。潮湿、温度波动和电磁干扰等问题可能会降低性能。实施保护措施并使用诊断工具检测环境影响有助于减轻这些风险。
4. 网络安全威胁：随着供水系统日益数字化和基于以太网的网络扩展，网络和设施之间的连接性也在上升，导致更容易受到网络威胁。实施彻底的诊断策略对于识别漏洞和加强网络抵御潜在漏洞至关重要。
5. 员工短缺： 水务行业面临熟练员工严重短缺的问题，影响了整个工业网络的维护和运营效率。地区差异、技术采用和持续的劳动力趋势加剧了这种短缺，给服务质量和系统可靠性带来了挑战。使用远程访问技术可以使技术专家无需在现场即可诊断和解决问题，从而帮助缓解劳动力短缺。这种方法提高了效率，确保更快地响应运营中断，并降低成本和二氧化碳排放。
应对这些挑战对于确保工业网络的可靠性和效率至关重要。
从被动到主动
有效网络维护的关键在于从传统的被动方法转变为主动方法，这提供了几个显着的好处：
a） 提高运营效率：主动维护可确保所有网络组件以最佳状态运行，最大限度地降低意外故障的风险。这导致更顺畅的作以及更高效的水处理和分配。
b） 减少停机时间：通过定期检查和维护，可以在潜在问题升级为重大中断之前识别并解决它们。这种积极主动的立场显着减少了停机时间，确保了一致可靠的供水。
c） 节约成本：实施主动维护可以避免昂贵的紧急维修并延长设备的使用寿命。通过及早解决小问题，您可以防止它们演变成需要昂贵修复或更换的重大问题。
d） 提高合规性和安全性：定期维护可确保所有系统遵守监管标准并安全运行。这对于水务行业尤为重要，因为遵守健康和安全法规对于保护公众健康和避免法律后果至关重要。
我们研究了这两种策略的一个例子。
如下图 1 所示，从发生错误的那一刻起，直到修复阶段的最终测试，生产都会停止，以确保问题得到解决。
图1 反应式故障排除过程
在图 2 中，初始步骤涉及通知而不是立即错误。这种方法可确保生产不间断地继续进行，并在下一次计划内维护会话中安排维修。
图2 主动排查流程
关键诊断工具
工业网络诊断领域拥有丰富的创新工具和技术，旨在优化水 OT 应用中的网络性能。这些工具提供不同程度的分析和监控功能，满足水基础设施经理和 OT 工程师的多样化需求。
ProfiTrace 是一款特别适用于管理 PROFIBUS 网络的用户的工具。它提供了对网络运行状况的详细见解，使用户能够快速查明并纠正问题。其用户友好的界面和实时数据分析使其成为维护网络稳定的重要资产。
ComBricks 是另一个强大的工具，通过提供持续监控来扩展网络诊断的功能。其模块化设计允许在网络的不同部分灵活实施，确保全面监督和及时解决问题。
Atlas2，它提供对工业网络运行状况和拓扑的无与伦比的洞察力， 监控 PROFINET 和其他基于以太网的工业网络，并实现智能预测以预防问题并提供主动解决方案而不是被动响应。
实施网络诊断的最佳实践
实施有效的网络诊断需要一种战略方法，包括仔细的规划、执行和对持续改进的承诺。通过遵循最佳实践，组织可以优化其网络性能并最大限度地降低意外停机的风险。
定期维护和更新： 网络组件的例行检查和更新对于减少故障的可能性至关重要。此过程包括更换过时的硬件、更新软件以及进行定期性能评估。
监控工具集成：为网络配备 Atlas2、ProfiTrace 和 ComBricks 等诊断工具，可以让组织实时了解其网络运行状况。 这种主动监控有助于及早发现异常情况，从而及时采取纠正措施。
培训和教育：最大限度地提高网络诊断的有效性在很大程度上依赖于培训和教育。通过赋予员工有效利用诊断工具的知识，组织可以增强维护网络完整性的能力。定期的培训课程和研讨会可确保团队随时了解网络诊断的最新进展。
突出显示成功的网络诊断
现实世界的例子提供了令人信服的证据，证明了网络诊断对水 OT 应用的影响。 Rijnland 地区水控制委员会 的案例证明了诊断工具在确保网络稳定性和运营效率方面的有效性。
面对 PROFIBUS 网络反复出现故障，Rijnland 向 Anybus Diagnostics 寻求解决方案。通过使用 ProfiTrace 工具，他们能够快速识别并纠正问题，恢复网络功能。为了防止未来的中断，他们实施了 ComBricks 模块进行持续监控。
结果令人印象深刻。Rijnland 的计划外停机时间显着减少，最终改善了其 1,100 平方公里管辖范围内的水质。该案例强调了采用强大的诊断来缓解网络挑战和优化性能的价值。
