摘要:闡述城市智慧水務(wù)的特點(diǎn),發(fā)展現(xiàn)狀,存在的問題、應(yīng)對的措施和方案,探討城市智慧水務(wù)建設(shè)中的整體框架設(shè)計(jì),包括基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)支撐層、集成層、應(yīng)用層,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)業(yè)務(wù)數(shù)字化,資產(chǎn)管理、運(yùn)維管理、報(bào)表管理、安全管理、應(yīng)急管理、綜合調(diào)度的業(yè)務(wù)功能。
關(guān)鍵詞:智慧城市,智慧水務(wù),計(jì)算機(jī)系統(tǒng),數(shù)字化管理。
0引言
在水務(wù)數(shù)字化進(jìn)展過程中,水務(wù)部門及水務(wù)企業(yè)根據(jù)自身需要建設(shè)了不同功能的應(yīng)用系統(tǒng)支撐日常工作,常見系統(tǒng)包括管網(wǎng)GIS系統(tǒng)、廠站SCADA系統(tǒng)和營賬收費(fèi)系統(tǒng)等。但是,由于缺少頂層規(guī)劃和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系,各個應(yīng)用系統(tǒng)之間相互獨(dú)立,數(shù)據(jù)無法打通,業(yè)務(wù)難以協(xié)同。同時(shí),由于智慧水務(wù)發(fā)展較晚,系統(tǒng)功能尚未完善,現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)往往數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘不深,智能化智慧化應(yīng)用場景不足。
因此,在建設(shè)數(shù)字中國、智慧城市、智慧水務(wù)的大背景下,結(jié)合水務(wù)行業(yè)信息化智慧化發(fā)展需求,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)水務(wù)頂層規(guī)劃和建設(shè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系,充分利用新一代信息技術(shù)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化、智能化的水務(wù)綜合管理平臺,通過水務(wù)綜合管理平臺打通信息孤島,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值,增強(qiáng)對水務(wù)業(yè)務(wù)的運(yùn)營和監(jiān)管的能力,實(shí)現(xiàn)城市水務(wù)智慧運(yùn)行、智慧監(jiān)管,助力城市管理體系和管理能力向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變。
1研究背景
2014年8月,國家發(fā)改委、工信部、科技部、公安部、財(cái)政部、國土部、住建部、交通部八部委印發(fā)《關(guān)于增進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》,提出加速建設(shè)智能化基礎(chǔ)設(shè)施,建設(shè)全過程智能水務(wù)管理系統(tǒng)。2020年4月,國家開始明確“新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”(新基建)范圍,對信息基礎(chǔ)設(shè)施、融匯基礎(chǔ)設(shè)施、創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施三方面提出建設(shè)理念和要求,以新發(fā)展理念為領(lǐng)導(dǎo),以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動,以信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),面向高質(zhì)量發(fā)展需求,提供數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級、融匯創(chuàng)新等服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施體系。新基建的發(fā)展,為水務(wù)現(xiàn)代化管理提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。2021年12月,網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會印發(fā)《“十四五”國家信息化規(guī)劃》,明確要求分級分類有序推進(jìn)新型智慧城市建設(shè),因地制宜推進(jìn)智慧城市群一體化發(fā)展,圍繞公共交通、快遞物流、就診就學(xué)、城市運(yùn)行管理、自然環(huán)保、證照管理、市場監(jiān)管、公共安全、應(yīng)急管理等要點(diǎn)領(lǐng)域,推動一批智慧應(yīng)用區(qū)域協(xié)同聯(lián)動,增進(jìn)區(qū)域信息化協(xié)調(diào)發(fā)展。智慧水務(wù)是自然環(huán)保領(lǐng)域的重要組成部分,是推進(jìn)新型智慧城市高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手之一。
城市智慧水務(wù)的特點(diǎn)。目前,學(xué)術(shù)界對智慧水務(wù)的特征進(jìn)行了不同層次的探討,但其定義尚未達(dá)成統(tǒng)一共識。張世濱認(rèn)為,智慧水務(wù)通過傳感器、網(wǎng)絡(luò)和移動系統(tǒng)與水務(wù)信息系統(tǒng)的結(jié)合,構(gòu)建成全方面的智能水務(wù)管理系統(tǒng)。楊明祥認(rèn)為,智慧水務(wù)以新信息技術(shù)應(yīng)用帶動水務(wù)信息化技術(shù)水平的全方面提升,為水務(wù)管理的智慧化提供信息化技術(shù)支撐。本文從實(shí)際應(yīng)用出發(fā),認(rèn)為智慧水務(wù)是依托物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息化技術(shù),實(shí)現(xiàn)水務(wù)行業(yè)應(yīng)用場景“可視”“可知”“可控”“可預(yù)測”的一體化綜合管控平臺,賦能水務(wù)行業(yè)全要素全過程運(yùn)維監(jiān)管。
城市智慧水務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀。隨著水務(wù)業(yè)務(wù)的變化和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,水務(wù)管理的思路不斷創(chuàng)新,自動化和信息化技術(shù)在城市水務(wù)部門管理中的應(yīng)用也越來越深入和廣泛,為我國城市水務(wù)信息化智慧化的進(jìn)一步發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。大體來看,我國城市水務(wù)信息化的發(fā)展主要分為自動化、信息化和智慧化三個階段。
水務(wù)自動化階段,以自動化控制為核心,著眼于工藝優(yōu)化以及生產(chǎn)效率的提升;水務(wù)信息化階段,以企業(yè)信息化為核心,在企業(yè)資源管理、業(yè)務(wù)協(xié)同、移動應(yīng)用方面進(jìn)行突破;水務(wù)智慧化階段,以智慧化“水務(wù)大腦”為核心,融匯大數(shù)據(jù)、人工智能、*、5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)深化應(yīng)用場景,建立了一批高質(zhì)量的技術(shù)平臺和技術(shù)體系,有成效提升了水務(wù)管理工作效率與公共服務(wù)水平。目前,我國相當(dāng)一部分城市水務(wù)部門的信息化建設(shè)處在信息化水務(wù)階段,并正在向智慧化水務(wù)階段進(jìn)行嘗試。但是,仍有不少城市水務(wù)部門的信息化建設(shè)處在自動化階段,智慧水務(wù)建設(shè)缺乏統(tǒng)籌和頂層規(guī)劃,推進(jìn)緩慢。
2城市智慧水務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的必要性
智慧水務(wù)是貫徹落實(shí)“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國”“數(shù)字中國”戰(zhàn)略,加速“智慧城市”建設(shè)的重要抓手?!?ldquo;十四五”國家信息化規(guī)劃》明確要求分級分類有序推進(jìn)新型智慧城市建設(shè),因地制宜推進(jìn)智慧城市群一體化發(fā)展,圍繞公共交通、快遞物流、就診就學(xué)、城市運(yùn)行管理、自然環(huán)保、證照管理、市場監(jiān)管、公共安全、應(yīng)急管理等要點(diǎn)領(lǐng)域,推動一批智慧應(yīng)用區(qū)域協(xié)同聯(lián)動,增進(jìn)區(qū)域信息化協(xié)調(diào)發(fā)展。智慧水務(wù)是自然環(huán)保領(lǐng)域的重要組成部分,是推進(jìn)新型智慧城市高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手之一。通過智慧水務(wù)建設(shè)作為重要抓手,加速智慧城市在水務(wù)領(lǐng)域的有成效落地,是貫徹落實(shí)“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國”“數(shù)字中國”戰(zhàn)略的集中體現(xiàn)。
智慧水務(wù)是提升運(yùn)營管理水平,實(shí)現(xiàn)水務(wù)管理數(shù)字化的必由之路。通過智慧水務(wù)平臺實(shí)現(xiàn)水務(wù)業(yè)務(wù)“源-廠-網(wǎng)-河湖”全鏈路標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化管理。依托物聯(lián)感知、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、模型分析、人工智能等新一代信息技術(shù),提升水務(wù)業(yè)務(wù)“智治”能力,實(shí)現(xiàn)減員增效、節(jié)能降耗和科學(xué)決策。智慧水務(wù)平臺建設(shè)是水務(wù)業(yè)務(wù)由“經(jīng)驗(yàn)式管理”向“數(shù)字化智治”轉(zhuǎn)變的必由之路。
智慧水務(wù)是提升政府服務(wù)效能,建設(shè)服務(wù)型政府的重要內(nèi)容。建設(shè)人民滿意的服務(wù)型政府,群眾辦事“只跑一趟”“只進(jìn)一扇門”,是數(shù)字政府建設(shè)的目標(biāo),是深化行政體制改革、加強(qiáng)政府自身建設(shè)的核心追求,水務(wù)行業(yè)行政單位須加強(qiáng)行政服務(wù)能力和服務(wù)管理體系,向高能服務(wù)型政府的目標(biāo)推進(jìn)。構(gòu)建智慧水務(wù)一體化平臺,提升水務(wù)公眾服務(wù)品質(zhì),建設(shè)民生水務(wù)體系,是提升政府服務(wù)效能,建設(shè)服務(wù)型政府的重要內(nèi)容。
3城市智慧水務(wù)系統(tǒng)建設(shè)中的問題
智慧水務(wù)的頂層規(guī)劃。當(dāng)前,水務(wù)部門及水務(wù)企業(yè)根據(jù)自身需要建設(shè)了不同功能的應(yīng)用系統(tǒng)支撐日常工作,常見系統(tǒng)包括管網(wǎng)GIS系統(tǒng)、廠站SCADA系統(tǒng)和營賬收費(fèi)系統(tǒng)等。但是,由于缺少頂層規(guī)劃和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系,各個應(yīng)用系統(tǒng)之間相互獨(dú)立,數(shù)據(jù)無法打通,業(yè)務(wù)難以協(xié)同,導(dǎo)致各個系統(tǒng)“煙林立”“數(shù)據(jù)孤島”,數(shù)據(jù)無法共享,業(yè)務(wù)無法共通。
管理部門的協(xié)同問題。管理上的“部門分割”,導(dǎo)致水務(wù)系統(tǒng)缺乏整體規(guī)劃,水務(wù)行業(yè)效率低下。許多城市采取的管理體制是:水源歸水利部門管,供水歸國資部門管,排水歸城建部門管,水污染整治歸管。如此“多龍治水”,各部門責(zé)權(quán)利交織,無法形成合力以解決日益嚴(yán)重的城市水危機(jī)問題;部門間業(yè)務(wù)協(xié)同難,重復(fù)建設(shè)時(shí)有發(fā)生,阻礙了技術(shù)創(chuàng)新,并造成資源浪費(fèi)。
智慧化程度的問題。我國城市智慧水務(wù)的發(fā)展較晚,系統(tǒng)功能尚未完善,智慧化程度有待提高。一方面,較多城市水務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)硬件設(shè)備仍然比較陳舊,信息化程度較低,不能滿足城市智慧水務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的基本需求;另一方面,現(xiàn)在的智慧水務(wù)軟件系統(tǒng)基本上還停留在信息化水平,大數(shù)據(jù)分析、人工智能等新技術(shù)還沒有在水務(wù)行業(yè)得到很好的應(yīng)用。
建立相應(yīng)的管理體制和機(jī)制中的問題。城市智慧水務(wù)系統(tǒng)的管理人員并未充分關(guān)注水務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)及自身在建設(shè)過程中的職責(zé),也沒有深入研究管理智慧水務(wù)系統(tǒng)的方法,沒有成立與智慧水務(wù)平臺運(yùn)維相關(guān)的信息部門,導(dǎo)致很多智慧水務(wù)平臺“重建輕管”。
4城市智慧水務(wù)方案
以人為本、服務(wù)民生。從滿足城鄉(xiāng)居民對用水安全和用水品質(zhì)的提升需求出發(fā),強(qiáng)化“人人”管理,即做好管理“人”與服務(wù)“人”,實(shí)現(xiàn)員工的智慧化管理與服務(wù)對象的智慧化服務(wù),不斷提升公共服務(wù)水平和群眾滿意度。
問題導(dǎo)向、創(chuàng)新發(fā)展。堅(jiān)持問題導(dǎo)向,創(chuàng)新工作思路,以信息化手段為抓手實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)簡化、流程優(yōu)化、服務(wù)強(qiáng)化,融匯物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、*等數(shù)字科技手段增進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級與均衡發(fā)展,全域化、高質(zhì)量解決水務(wù)業(yè)務(wù)管理問題。
建管并重、注重運(yùn)維。打破固有觀念,建管并重,注重智慧水務(wù)平臺后期運(yùn)維。尤其是水務(wù)行政管理部門,往往平臺建設(shè)單位與使用單位不一致,導(dǎo)致系統(tǒng)在使用過程中運(yùn)維跟不上、不到位,造成系統(tǒng)運(yùn)行故障,數(shù)據(jù)不準(zhǔn)、決策不精,嚴(yán)重制約了智慧水務(wù)平臺的作用。
完善機(jī)制、科學(xué)評價(jià)。水務(wù)管理人員需要搜集關(guān)于城市水務(wù)發(fā)展實(shí)際狀況的信息,建立完善的評價(jià)體系,用時(shí)間管理效果反映水務(wù)系統(tǒng)的工作性能,制定科學(xué)可行的調(diào)整方案,在更廣闊的范圍之內(nèi)加以推廣,給城市水務(wù)工作做出貢獻(xiàn)。
5城市智慧水務(wù)建設(shè)中的整體框架設(shè)計(jì)
城市智慧水務(wù)建設(shè)系統(tǒng)的總體框架,可以如下敘述。(1)基礎(chǔ)設(shè)施層,主要包括數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)等開發(fā)性框架,給系統(tǒng)運(yùn)行提供強(qiáng)有力支撐。(2)數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層是智慧水務(wù)建設(shè)系統(tǒng)的核心,可以完成存儲數(shù)據(jù)與處理數(shù)據(jù)的任務(wù),在現(xiàn)有資料中抽取并調(diào)用有用信息,建立綜合化程度較高的數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)共享等目標(biāo)。(3)服務(wù)支撐層。該層主要包括關(guān)于管理用戶將地理信息服務(wù)的信息,可以提高信息化建設(shè)程度,給使用規(guī)范的用戶授權(quán),給其地理信息服務(wù)部門提供必要支撐。(4)集成層。該層可以將各位用戶的信息整合起來,創(chuàng)建起符合標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的應(yīng)用信息系統(tǒng)。(5)應(yīng)用層。該層能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交互的目標(biāo),面對各項(xiàng)工作完成定制開發(fā)的任務(wù)。
城市智慧水務(wù)的實(shí)際應(yīng)用案例。隨著城市智慧水務(wù)的建設(shè)范圍不斷擴(kuò)大,水務(wù)技術(shù)得到較好點(diǎn)發(fā)展空間,目前我國越來越多的城市開始接納信息化、智能化的管理理念,對城市供排水系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)調(diào)整,踴躍探索建設(shè)智慧水務(wù)平臺,為水務(wù)行業(yè)運(yùn)維監(jiān)管賦能。安徽省蕪湖市依托長江大保護(hù)戰(zhàn)略,緊握契機(jī),開展城市智慧水務(wù)平臺建設(shè)。蕪湖智慧水務(wù)平臺以輔助污水系統(tǒng)“提質(zhì)增效”為近期目標(biāo),打造“全方面感知、科學(xué)評估、智能預(yù)警、輔助決策”的實(shí)用、管用、好用的廠站網(wǎng)一體化智慧水務(wù)系統(tǒng)。平臺服務(wù)于“長江大保護(hù)”試點(diǎn)城市蕪湖市城區(qū)污水系統(tǒng),服務(wù)區(qū)面積720km²,人口約251萬人,含6座污水處理廠(總規(guī)模71.5萬噸/天),35座污水提升泵站,663km污水管網(wǎng)。
平臺顯著提高了水務(wù)業(yè)務(wù)全過程管理效率,實(shí)現(xiàn)從被動響應(yīng)到主動應(yīng)對、從傳統(tǒng)人工到智能自動的轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確溯源、準(zhǔn)確診斷、精明施策、精細(xì)管理、精益治理,為蕪湖長江大保護(hù)工程長治久清提供了有力保障。
該平臺實(shí)現(xiàn)的具體功能如下:(1)信息服務(wù):建立排水系統(tǒng)物聯(lián)感知系統(tǒng),全方面監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),并利用GIS+BIM實(shí)現(xiàn)數(shù)字李生,為用戶提供基礎(chǔ)信息、監(jiān)測數(shù)據(jù)、信息發(fā)布、信息交換等信息服務(wù)功能。(2)生產(chǎn)管理:將生產(chǎn)業(yè)務(wù)數(shù)字化,實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)管理、運(yùn)維管理、報(bào)表管理、安全管理、應(yīng)急管理、綜合調(diào)度等業(yè)務(wù)功能。(3)決策支持:通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)值模擬、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù),開發(fā)運(yùn)行監(jiān)測、大數(shù)據(jù)分析、數(shù)值模型服務(wù)、專家?guī)炫c知識庫、決策分析等功能,為污水系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行提供智能預(yù)警并輔助決策。(4)監(jiān)督考核:緊密結(jié)合各級部門和單位對排水系統(tǒng)考核要求,建立科學(xué)評估體系,實(shí)現(xiàn)水務(wù)全業(yè)務(wù)的動態(tài)在線考核功能。(5)移動應(yīng)用:采用移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過手機(jī)等移動設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息查詢、巡檢養(yǎng)護(hù)、工單處理、公眾服務(wù)等功能。
6 AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺
6.1平臺概述
安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計(jì)算到能效管理平臺的產(chǎn)品生態(tài)體系,AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺通過在污水廠源、網(wǎng)、荷、儲、充的各個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝保護(hù)、監(jiān)測、分析、治理裝置,用于監(jiān)測污水廠能耗總量和能耗強(qiáng)度,監(jiān)測主要用能設(shè)備能效,保護(hù)污水廠運(yùn)行可靠,提高污水廠能效,為污水處理的能效管理提供科學(xué)、精細(xì)的解決方案。
6.2平臺組成
AcrelEMS智慧水務(wù)綜合能效管理系統(tǒng)由變電站綜合自動化系統(tǒng)、電力監(jiān)控及能效管理系統(tǒng)組成,涵蓋了水務(wù)中壓變配電系統(tǒng)、電氣安全、應(yīng)急電源、能源管理、照明控制、設(shè)備運(yùn)維等,貫穿水務(wù)能源流的始終,幫助運(yùn)維管理人員通過一套平臺、一個APP實(shí)時(shí)了解水務(wù)配電系統(tǒng)運(yùn)行狀況,并且根據(jù)權(quán)限可以適用于水務(wù)后勤部門管理需要。
6.3平臺拓?fù)鋱D
6.4平臺子系統(tǒng)
6.4.1變電站綜合自動化系統(tǒng)及電力監(jiān)控
對水務(wù)配電系統(tǒng)中35kV、10kV電壓等級配置繼電保護(hù)和弧光保護(hù),實(shí)現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調(diào)等功能,對異常情況及時(shí)預(yù)警。
監(jiān)測變壓器、水泵、鼓風(fēng)機(jī)的電流、電壓、有功/無功功率、功率因數(shù)、負(fù)荷率、溫度、三相平衡、異常報(bào)警等數(shù)據(jù)。
6.4.2電能質(zhì)量監(jiān)測與治理
水務(wù)中大量的大功率電機(jī)、水泵變頻啟動導(dǎo)致配電系統(tǒng)中存在大量諧波,通過監(jiān)測其配電系統(tǒng)的諧波畸變、電壓波動、閃變和容忍度指標(biāo)分析其電能質(zhì)量,并配置對應(yīng)的電能質(zhì)量治理措施提高供電電能質(zhì)量。
6.4.3電動機(jī)管理
馬達(dá)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)水務(wù)中電機(jī)的保護(hù)、遙測、遙信、遙控功能,電動機(jī)保護(hù)器能對過載、短路、缺相、漏電等異常情況進(jìn)行保護(hù)、監(jiān)測和報(bào)警。準(zhǔn)確地反映出故障狀態(tài)、故障時(shí)間、故障地點(diǎn)、及相關(guān)信息,對電機(jī)進(jìn)行健康診斷和預(yù)防性維護(hù)。同時(shí)支持與PLC、軟啟、變頻器等配合,實(shí)現(xiàn)電動機(jī)自動或遠(yuǎn)程控制,監(jiān)視、控制各個工藝設(shè)備,保障正常生產(chǎn)。
6.4.4能耗管理
為水務(wù)搭建計(jì)量體系,顯示水務(wù)的能源流向和能源損耗,通過能源流向圖幫助水務(wù)分析能源消耗去向,找出能源消耗異常區(qū)域。
將所有有關(guān)能源的參數(shù)集中在一個看板中,從多個維度對比分析,實(shí)現(xiàn)各個工藝環(huán)節(jié)的能耗對比,幫助領(lǐng)導(dǎo)掌控整個工廠的能源消耗,能源成本,標(biāo)煤排放等的情況。
能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采集水務(wù)中污水廠、自來水廠、水泵站等的用電、用水、燃?xì)狻⒗錈崃肯牧?,同環(huán)比對比分析,能耗總量和能耗強(qiáng)度計(jì)算,標(biāo)煤計(jì)算和CO2排放統(tǒng)計(jì)趨勢。
能效分析按三級計(jì)量架構(gòu),分別進(jìn)行能效分析,契合能源管理體系要求,可對各車間/職能部門的能效水平進(jìn)行分析,同比、環(huán)比、對標(biāo)等。通過污水處理產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù),在污水單耗中生成污水單耗趨勢圖,并進(jìn)行同比和環(huán)比分析,同時(shí)將污水的單耗與行業(yè)/國家/*指標(biāo)對標(biāo),以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝,從而降低能耗。
6.4.5智能照明控制
系統(tǒng)為污水廠、自來水廠、水泵站等提供了照明控制管理方案,支持單控、區(qū)域控制、自動控制、感應(yīng)控制、定時(shí)控制、場景控制、調(diào)光控制等多種控制方式,模塊可根據(jù)經(jīng)緯度自動識別日出日落時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動控制功能,盡量利用自然光照,實(shí)現(xiàn)室內(nèi)、廠區(qū)照明的智能控制達(dá)到安全、節(jié)能的目的。
6.4.6電氣安全
①電氣火災(zāi)監(jiān)測:監(jiān)測配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度,實(shí)現(xiàn)對污水廠、自來水廠、水泵站的電氣安全預(yù)警。
②消防應(yīng)急照明和疏散指示:根據(jù)預(yù)先設(shè)置的應(yīng)急預(yù)案快速啟動疏散方案引導(dǎo)人員疏散。系統(tǒng)接入消防應(yīng)急照明指示系統(tǒng)數(shù)據(jù),通過平面圖顯示疏散指示燈具工作狀態(tài)和異常情況。
③消防設(shè)備電源監(jiān)測:監(jiān)測消防設(shè)備的工作電源是否正常,保障在發(fā)生火災(zāi)時(shí)消防設(shè)備可以正常投入使用。
④防火門監(jiān)控系統(tǒng):防火門監(jiān)控系統(tǒng)集中控制其各終端設(shè)備即防火門監(jiān)控模塊、電動閉門器、電磁釋放器的工作狀態(tài),實(shí)時(shí)監(jiān)測疏散通道防火門的開啟、關(guān)閉及故障狀態(tài),顯示終端設(shè)備開路、短路等故障信號。系統(tǒng)采用消防二總線將具有通信功能的監(jiān)控模塊相互連接起來,當(dāng)終端設(shè)備發(fā)生短路、斷路等故障時(shí),防火門監(jiān)控器能發(fā)出報(bào)警信號,能指示報(bào)警部位并保存報(bào)警信息,保障了電氣安全的可靠性。
6.4.7 環(huán)境監(jiān)測
污水廠、自來水廠、水泵站等場所溫濕度、煙霧、積水浸水、視頻、UPS電池間可燃?xì)怏w濃度展示和預(yù)警,保障污水廠、自來水廠、水泵站等安全運(yùn)行。當(dāng)可燃?xì)怏w或有害氣體濃度超標(biāo)可自動啟動排風(fēng)風(fēng)機(jī)或新風(fēng)系統(tǒng),排除隱患,保持良好的水處理環(huán)境。
6.4.8分布式光伏監(jiān)測
實(shí)時(shí)監(jiān)測低壓并網(wǎng)柜每路的電流、電壓、功率等電氣參數(shù)及斷路器開關(guān)狀態(tài),逆變器運(yùn)行監(jiān)視,對逆變器直流側(cè)每一光伏組串的輸入直流電壓、直流電流、直流功率,逆變器交流電壓、交流電流、頻率、功率因數(shù)、當(dāng)前發(fā)電功率、累計(jì)發(fā)電量進(jìn)行監(jiān)測,以曲線方式繪制上述監(jiān)測的各個參量的歷史數(shù)據(jù)。
平臺結(jié)合廠區(qū)實(shí)際分布情況,通過3D或2.5D平面圖顯示分布式光伏組件在屋頂、車棚的分布情況,顯示匯流箱、并網(wǎng)點(diǎn)位置,各個屋頂?shù)难b機(jī)容量。
6.4.9工藝仿真監(jiān)控
平臺通過2D、3D方式實(shí)時(shí)監(jiān)視粗格柵、污水提升、細(xì)格柵、曝氣沉砂、改良生化處理、二沉、加氯接觸消毒、污泥濃縮壓濾、生物除臭等工藝設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。在格柵清渣機(jī)、污水提升泵、回流泵、曝氣風(fēng)機(jī)、加藥泵、濃縮壓濾機(jī)、吸沙泵、吸泥泵等低壓電動機(jī)控制柜或低壓饋電柜安裝電動機(jī)保護(hù),進(jìn)行短路、過流、過載、起動超時(shí)、斷相、不平衡、低功率、接地/漏電、te保護(hù)、堵轉(zhuǎn)、逆序、溫度等保護(hù)以及外部故障連鎖停機(jī),與PLC、軟啟、變頻器等配合,實(shí)現(xiàn)電動機(jī)自動或遠(yuǎn)程控制,監(jiān)視、控制各個工藝設(shè)備,保障正常生產(chǎn)。
7 相關(guān)平臺部署硬件選型清單
序號 | 名稱 | 型號、規(guī)格 | 安裝位置 | 用途 |
1 | 電能質(zhì)量監(jiān)測 | APview500 | 進(jìn)線開關(guān)柜 | 監(jiān)測市電電能質(zhì)量 |
2 | 35kV、10kV回路保護(hù) | AM6 | 35、10kV開關(guān)柜 | 35、10kV回路保護(hù)、測控 |
3 | 智能操控裝置 | ASD500-Pn | 35、10kV開關(guān)柜 | 35、10kV回路操作、顯示和測溫 |
4 | 弧光保護(hù) | ARB5 | 35、10kV回路母線室、斷路器室、電纜室 | 用于監(jiān)測關(guān)鍵電氣接點(diǎn)弧光監(jiān)測、保護(hù) |
5 | 無線測溫傳感器 | ATE400、ATE200 | 35、10、0.4kV母排、斷路器、線纜接頭 | 用于監(jiān)測關(guān)鍵電氣接點(diǎn)溫度 |
6 | 有源濾波裝置 | AnSin□-M | 0.4kV母線側(cè) | 濾除配電系統(tǒng)2~25次諧波畸變 |
7 | 無功補(bǔ)償裝置 | AZC智能電容 | 0.4kV母線側(cè) | 提供無功補(bǔ)償 |
8 | 多功能儀表 | APM520/APM510 | 10kV、0.4kV回路 | 監(jiān)測電氣參數(shù)和開關(guān)狀態(tài)、故障報(bào)警 |
9 | 智能照明控制器 | ASL100 | 照明配電箱 | 照明單控、*、定時(shí)/自動控制 |
10 | 電氣火災(zāi)傳感器 | ARCM200 | 配電柜/配電箱 | 監(jiān)測漏電電流和線纜溫度 |
11 | 消防設(shè)備電源傳感器 | AFPM | 消防配電箱 | 監(jiān)測消防設(shè)備電壓、電流狀態(tài) |
12 | 應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng) | A-C-A100 | 消防疏散通道 | 提供消防應(yīng)急照明并指引疏散人群快速疏散 |
13 | 限流式保護(hù)器 | ASCP200 | 照明插座回路 | 防止過載、短路產(chǎn)生火花 |
14 | 電動機(jī)保護(hù)器 | ARD3M | 電動機(jī) | 保護(hù)電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行 |
15 | 環(huán)境傳感器 | 溫濕度、浸水、煙霧、有害氣體等傳感器 | 配電室、工藝區(qū)域 | 監(jiān)測環(huán)境參數(shù),維護(hù)環(huán)境安全 |
16 | 智能網(wǎng)關(guān) | ANet-2E4SM | 數(shù)據(jù)采集柜 | 采集設(shè)備數(shù)據(jù),邏輯控制、上傳平臺 |
8結(jié)語
在城市水務(wù)建設(shè)發(fā)展過程中,智慧水務(wù)是必然趨勢。智慧水務(wù)的效用關(guān)系人們生活與生產(chǎn)的基本需求,可以有成效減緩出現(xiàn)水資源緊缺、水環(huán)境污染、洪水內(nèi)澇等各類問題發(fā)生,推動國家經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展?,F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步給智慧水務(wù)系統(tǒng)的發(fā)展提供了必要支持,需要增加對智慧水務(wù)系統(tǒng)的資金投入水平,制定科學(xué)完善的評價(jià)機(jī)制,逐步突破技術(shù)難關(guān),提高智慧水務(wù)系統(tǒng)的安全性與準(zhǔn)確性。
【參考文獻(xiàn)】
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[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2022.05版
作者簡介:
翟雪玲,女,安科瑞電氣股份有限公司,從事電氣相關(guān)及智慧水務(wù)系統(tǒng)研發(fā)工作。