信息技術與(yu) 社會(hui) 程度的高速發展,自動智能化已成為(wei) 所有行業(ye) 的共同需求,而 5G 技術的落地,智慧城市的建設也越來越深入,智慧水務是智慧城市建設的一環,如何進行智慧水務建設已成為(wei) 一個(ge) 重 要的課題。
智慧水務的核心是自動智能化的城市水務管理,這是一個(ge) 新興(xing) 的概念,在業(ye) 界還未形成統一的共識。智慧水務的目的是在進行水務業(ye) 務的辦理與(yu) 管理過程中,根據客戶的實際需求進行人性化,定製化的服務。表現在管理方麵比如:遠程輸水調節、遠程管道檢修等;表現在客戶方麵比如:客戶可以實時通過手機 APP 查看水的使用情況,在線繳費與(yu) 在線辦理業(ye) 務等。智慧水務是自動化、智能化、人性化的水務管理係統,它可以實現水務精細化管理,具有效率高、時效性強等優(you) 點,是水務建設未來的重要方向之一。
智慧城市的建設離不開智能水務的建設,如今智能自動管理技術迅猛發展,水務建設也要與(yu) 時俱進,進行信息化建設為(wei) 智慧城市的建設添磚加瓦。根據水務工作的現狀與(yu) 信息技術的應用,智慧水務的建設應該具有新理念與(yu) 新方式,通過利用大數據、實時傳(chuan) 感以及移動互聯網等技術,對城市用水的各個(ge) 環節實現自動智能化控製與(yu) 調配,提高服務水平,避免水資源浪費,實現合理配置。智慧水務是各國水務建設競爭(zheng) 的新方向,智能水務的建設需要計量傳(chuan) 感器與(yu) 管理係統、智能水質監測係統、智能水量管理係統、智能廢水處理與(yu) 回收係統等智能係統配套聯合實現水資源的優(you) 化配置。以及廢水資源的回收處 理及再利用。現階段,智慧水務的建設還未完善,存在著一係列問題,因此在智慧水務的建設發展中要注重合理規劃,合理配置,根據實際情況解決(jue) 實際問題,提高水資源的利用,避免浪費。
智慧水務的規劃是智慧水務建設的指導思想,具體(ti) 有以下幾方麵內(nei) 容。
(1)智慧水務建設的目標規劃:任何項目的建設與(yu) 實施都需要先製定目標,智慧水務的建設也不例外,從(cong) 作用來看,智慧水務的主體(ti) 是水務企業(ye) 與(yu) 城市居民,智慧水務建設的目標應該是為(wei) 相關(guan) 用戶提供水務信息的發布與(yu) 業(ye) 務的便捷水務服務。因此,在規劃智能水務建設的目標時應該將用戶體(ti) 驗作為(wei) 第一目標,將服務性內(nei) 容作為(wei) 重點進行設計。
(2)智慧水務建設的結構規劃:根據智慧水務建設的目標,智慧水務的結構應該包括用戶層麵、係統應用、數據中心與(yu) 硬件建設等結構。
第一、用戶層麵的構建:智慧水務應根據用戶的不同進行分區設計,主要包含三個(ge) 用戶群體(ti) :客戶、水務企業(ye) 管理以及水務監督部門。比如:客戶建構的設計要更注重繳費、信息發布、反饋機製的設計;水務企業(ye) 管理的構建要注重總結、收集、實時報警與(yu) 調控管理等方麵的設計;監督部門的構建要注重信息整理、舉(ju) 報回饋與(yu) 統計調查等方麵的設計。通過對不同用戶的不同設計,提升智慧水務的整體(ti) 建設水平與(yu) 運行效率。
第二、係統應用的構建,智慧水務建設包含的內(nei) 容比較廣,在智慧水務建設的過程中要根據具體(ti) 的業(ye) 務做針對性設計,比如:管網的建設鋪墊與(yu) 保養(yang) 維護,水網的運行監測與(yu) 保養(yang) 維護,新增水務建設的規劃以及汙水處理係統的建設等,在智慧水務的建設中都要進行專(zhuan) 門的設計構建。實現整個(ge) 水務係統的自動智能化,提高整個(ge) 水務係統的運行服務效率。
第三、數據中心的構建:智慧水務的建設運行是以大數據為(wei) 基礎的,高效的數據中心是智慧水務運行效率的保障。智慧水務數據中心的構建包含有:基礎數據、空間數據、管理數據和監測數據等。通過數據的收集與(yu) 整理,可以優(you) 化智能水務的執行層麵。智慧水務的數據化程度越高,越完善,對智慧水務建設的參考性與(yu) 指導性作用就越強。
第四、硬件建設:智慧水務建設需要軟件的支持,同時也離不開硬件的保障,硬件是智慧水務建設的設備基礎。智慧水務的硬件建設中要注重安全性與(yu) 穩定性,同時要注重硬件的維護升級,建設先進的智慧水務係統離不開先進的硬件支持。智慧水務的建設是一個(ge) 有機的係統,任何一方麵的落後都會(hui) 導致整個(ge) 智慧水務建設的落後。因此,在進行智慧水務係統建設時要注意齊頭並進,不能出現短板。
我國是能源消耗大國,能源相對匱乏,因此智慧水務的建設中要特別注意能源管理係統建設。盡量節約能源,減少不必要的浪費。智慧水務能源管理係統可以從(cong) 泵站開始改造,依據大數據分析用水高峰與(yu) 穀峰,通過智能化調節,對泵站實施動態化管理,節約泵站耗能。通過能源管理係統實時監測,對能源數據收集整合分析,改造水務係統的配電設施,提高泵站的效能,對電力、熱能等多種能源綜合管理,優(you) 化供水流程與(yu) 波動,整體(ti) 降低水務係統的能源消耗。
城市供水多采用流域供水,智慧水務建設的水資源管理係統可以實時監控流域情況,包括水質、水量等數據,通過監控數據的收集整合可以建立水資源管理模型,基於(yu) 模型可以對水資源的變化進行預測應對。水資源管理係統對水資源的合理配置與(yu) 應用有重要的意義(yi) 。
生態建設是現代社會(hui) 的重要指標,生態管理係統包括廢水處理、再利用與(yu) 排放。廢水處理是生態管理係統中的一環,通過廢水處理,實現水資源的循環利用,避免汙染自然水資源與(yu) 生態環境。生態管理係統通過建設汙水處理廠與(yu) 再利用水廠,實現水汙染處理和水資源再利用的目的,降低了水資源消耗的同時保護了環境。智慧水務的生態管理係統實現了廢水處理設備自動智能化,對於(yu) 廢水的分析與(yu) 數據采集進行實時控製與(yu) 監管,對於(yu) 生態環境有重要的意義(yi) 。
智慧水務係統建設需要完善的節水管理係統,節水管理係統對於(yu) 降低水資源消耗有重大作用。通過大數據運用,將水表傳(chuan) 感器等設備通過移動互聯網與(yu) 智慧水務係統相聯。通過實時監測的方式,進行分析整理,對異常進行報警實現智能節水,為(wei) 用水客戶與(yu) 水務管理企業(ye) 建立橋梁,提供實時的信息服務。
安科瑞電氣具備從(cong) 終端感知、邊緣計算到能效管理平台的產(chan) 品生態體(ti) 係,AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平台通過在汙水廠源、網、荷、儲(chu) 、充的各個(ge) 關(guan) 鍵節點安裝保護、監測、分析、治理裝置,用於(yu) 監測汙水廠能耗總量和能耗強度,重點監測主要用能設備能效,保護汙水廠運行安全可靠,提高汙水廠能效,為(wei) 汙水處理的能效管理提供科學、精細的解決(jue) 方案。
AcrelEMS智慧水務綜合能效管理係統由變電站綜合自動化係統、電力監控及能效管理係統組成,涵蓋了水務中壓變配電係統、電氣安全、應急電源、能源管理、照明控製、設備運維等,貫穿水務能源流的始終,幫助運維管理人員通過一套平台、一個(ge) APP實時了解水務配電係統運行狀況,並且根據權限可以適用於(yu) 水務後勤部門管理需要。
對水務配電係統中35kV、10kV電壓等級配置繼電保護和弧光保護,實現遙測、遙信、遙控、遙調等功能,對異常情況及時預警。
監測變壓器、水泵、鼓風機的電流、電壓、有功/無功功率、功率因數、負荷率、溫度、三相平衡、異常報警等數據。
水務中大量的大功率電機、水泵變頻啟動導致配電係統中存在大量諧波,通過監測其配電係統的諧波畸變、電壓波動、閃變和容忍度指標分析其電能質量,並配置對應的電能質量治理措施提高供電電能質量。
馬達監控實現水務中電機的保護、遙測、遙信、遙控功能,電動機保護器能對過載、短路、缺相、漏電等異常情況進行保護、監測和報警。高效、準確地反映出故障狀態、故障時間、故障地點、及相關(guan) 信息,對電機進行健康診斷和預防性維護。同時支持與(yu) PLC、軟啟、變頻器等配合,實現電動機自動或遠程控製,監視、控製各個(ge) 工藝設備,保障正常生產(chan) 。
為(wei) 水務搭建計量體(ti) 係,顯示水務的能源流向和能源損耗,通過能源流向圖幫助水務分析能源消耗去向,找出能源消耗異常區域。
將所有有關(guan) 能源的參數集中在一個(ge) 看板中,從(cong) 多個(ge) 維度對比分析,實現各個(ge) 工藝環節的能耗對比,幫助領導掌控整個(ge) 工廠的能源消耗,能源成本,標煤排放等的情況。
能耗數據統計采集水務中汙水廠、自來水廠、水泵站等的用電、用水、燃氣、冷熱量消耗量,同環比對比分析,能耗總量和能耗強度計算,標煤計算和CO2排放統計趨勢。
能效分析按三級計量架構,分別進行能效分析,契合能源管理體(ti) 係要求,可對各車間/職能部門的能效水平進行分析,同比、環比、對標等。通過汙水處理產(chan) 量以及係統采集的能耗數據,在汙水單耗中生成汙水單耗趨勢圖,並進行同比和環比分析,同時將汙水的單耗與(yu) 行業(ye) /國家指標對標,以便企業(ye) 能夠根據產(chan) 品單耗情況來調整生產(chan) 工藝,從(cong) 而降低能耗。
係統為(wei) 汙水廠、自來水廠、水泵站等提供了照明控製管理方案,支持單控、區域控製、自動控製、感應控製、定時控製、場景控製、調光控製等多種控製方式,模塊可根據經緯度自動識別日出日落時間實現自動控製功能,盡量利用自然光照,實現室內(nei) 、廠區照明的智能控製達到安全、節能、舒適、高效的目的。
(1)電氣火災監測
監測配電係統回路的漏電電流和線纜溫度,實現對汙水廠、自來水廠、水泵站的電氣安全預警。
(2)消防應急照明和疏散指示
根據預先設置的應急預案快速啟動疏散方案引導人員疏散。係統接入消防應急照明指示係統數據,通過平麵圖顯示疏散指示燈具工作狀態和異常情況。
(3)消防設備電源監測
監測消防設備的工作電源是否正常,保障在發生火災時消防設備可以正常投入使用。
防火門監控係統集中控製其各終端設備即防火門監控模塊、電動閉門器、電磁釋放器的工作狀態,實時監測疏散通道防火門的開啟、關(guan) 閉及故障狀態,顯示終端設備開路、短路等故障信號。係統采用消防二總線將具有通信功能的監控模塊相互連接起來,當終端設備發生短路、斷路等故障時,防火門監控器能發出報警信號,能指示報警部位並保存報警信息,保障了電氣安全的可靠性。
汙水廠、自來水廠、水泵站等場所溫濕度、煙霧、積水浸水、視頻、UPS電池間可燃氣體(ti) 濃度展示和預警,保障汙水廠、自來水廠、水泵站等安全運行。當可燃氣體(ti) 或有害氣體(ti) 濃度超標可自動啟動排風風機或新風係統,排除隱患,保持良好的水處理環境。
實時監測低壓並網櫃每路的電流、電壓、功率等電氣參數及斷路器開關(guan) 狀態,逆變器運行監視,對逆變器直流側(ce) 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、當前發電功率、累計發電量進行監測,以曲線方式繪製上述監測的各個(ge) 參量的曆史數據。
平台結合廠區實際分布情況,通過3D或2.5D平麵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、並網點位置,各個(ge) 屋頂的裝機容量。
平台通過2D、3D方式實時監視粗格柵、汙水提升、細格柵、曝氣沉砂、改良生化處理、二沉、加氯接觸消毒、汙泥濃縮壓濾、生物除臭等工藝設備運行狀態。在格柵清渣機、汙水提升泵、回流泵、曝氣風機、加藥泵、濃縮壓濾機、吸沙泵、吸泥泵等低壓電動機控製櫃或低壓饋電櫃安裝電動機保護,進行短路、過流、過載、起動超時、斷相、不平衡、低功率、接地/漏電、te保護、堵轉、逆序、溫度等保護以及外部故障連鎖停機,與(yu) PLC、軟啟、變頻器等配合,實現電動機自動或遠程控製,監視、控製各個(ge) 工藝設備,保障正常生產(chan) 。
智慧水務的建設是智慧城市建設中的部分,對於(yu) 節約水資源,優(you) 化水資源配置,提升水資源利用率,保證水資源的質量與(yu) 安全有重要意義(yi) 。通過對水資源的綜合管理,實現對城市流域以及生態係統,廢水回收利用的全方麵管控,是居民生活穩定的重要保障,智慧水務的建設具有巨大的社會(hui) 價(jia) 值與(yu) 經濟價(jia) 值。