摘要:當(dāng)前,我國(guó)在水務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面取得了一定的成效,但也面臨一定的挑戰(zhàn),各個(gè)地區(qū)的水務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,都應(yīng)該立足自身的實(shí)際情況和總體的工作目標(biāo),積極走出一條適合自己的數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑。基于此,文章從智慧水務(wù)視角出發(fā),分析了水務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型所面臨的挑戰(zhàn),研究了水務(wù)數(shù)字化的相應(yīng)實(shí)踐,對(duì)加快水務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有一定的指導(dǎo)價(jià)值。
關(guān)鍵詞:智慧水務(wù);數(shù)字化轉(zhuǎn)型;水務(wù)企業(yè)
水務(wù)行業(yè)在當(dāng)下已經(jīng)邁入了新的發(fā)展階段,行業(yè)內(nèi)增大了信息化、數(shù)字化的探索,尤其是智能化技術(shù)出現(xiàn)以后,智能水務(wù)概念的提出使得水務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為可能。但我國(guó)水務(wù)行業(yè)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)期,在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)因?yàn)榇嬖诎l(fā)展思路、技術(shù)條件、資源配置等限制,水務(wù)行業(yè)的很多工作都是由人工來(lái)完成的,效率偏低且不同流程之間的銜接性不夠,給整個(gè)行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的困境。信息技術(shù)的日漸發(fā)展,使得各個(gè)地區(qū)的水務(wù)工作都突破了原先的限制,在水務(wù)數(shù)字化、智慧化方面的大量研究和投入,使得我國(guó)在水務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面取得了一定的成效,但同時(shí)也面臨著一定的挑戰(zhàn),未來(lái)為推進(jìn)智慧水務(wù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)還有很長(zhǎng)的一段路要走。
1智慧水務(wù)的概念
智慧水務(wù)是在原有的水務(wù)系統(tǒng)中融合了智能化技術(shù)而出現(xiàn)的新型管理模式,所形成的水智能系統(tǒng)可在水務(wù)運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程中實(shí)現(xiàn)一體化、標(biāo)準(zhǔn)化管控。信息技術(shù)支持下,不同子系統(tǒng)之間可高度銜接起來(lái),系統(tǒng)的融合使得水智能系統(tǒng)能夠?qū)ψ詠?lái)水、污水、中水等的處理都開(kāi)展智能化管控,與常規(guī)的管理系統(tǒng)相比,智慧水務(wù)下的水循環(huán)效率顯著提高,也可創(chuàng)造更大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
智慧水務(wù)作為水務(wù)行業(yè)的一個(gè)新概念,要求每個(gè)水務(wù)企業(yè)都需要立足自身的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)管理模式的調(diào)整,經(jīng)由數(shù)據(jù)采集、傳輸?shù)雀鞣N智能化技術(shù)和設(shè)備,對(duì)水務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)等開(kāi)展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),最終的結(jié)果能夠以可視化的方式呈現(xiàn)出來(lái),打造水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)體系。水務(wù)企業(yè)經(jīng)由數(shù)字化管理平臺(tái)的建設(shè),可將全部的水務(wù)信息都加以收集、存儲(chǔ)、分析和利用起來(lái),將得到的數(shù)據(jù)信息作為后續(xù)決策和工作的參考。為利用數(shù)字化平臺(tái)采集相應(yīng)的數(shù)據(jù),需在各個(gè)污水處理廠、泵站都進(jìn)行數(shù)據(jù)采集前置機(jī)的安裝,或者進(jìn)行DSP模塊的設(shè)計(jì)。在這種關(guān)聯(lián)關(guān)系下,在各污水廠、泵站運(yùn)行的過(guò)程中,這些數(shù)據(jù)采集模塊可自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集,最終經(jīng)由4G或5G網(wǎng)絡(luò),將數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳并在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)起來(lái)[1]。智能化模塊通過(guò)對(duì)各個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與智能分析,可在發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)的情況下及時(shí)預(yù)警,通知有關(guān)人員及時(shí)進(jìn)行異常問(wèn)題的處理,實(shí)現(xiàn)水務(wù)運(yùn)營(yíng)的精細(xì)化、智能化管控。
2 新形勢(shì)下水務(wù)行業(yè)所面臨的問(wèn)題
從2019年底以來(lái),各行各業(yè)就面臨著巨大的發(fā)展危機(jī),新形勢(shì)下也使得傳統(tǒng)水務(wù)行業(yè)暴露了越來(lái)越多的問(wèn)題,難以適應(yīng)現(xiàn)代化的發(fā)展步伐。為實(shí)現(xiàn)智慧水務(wù)的目標(biāo),必須在解決了這些問(wèn)題以后,針對(duì)當(dāng)下行業(yè)所面臨的挑戰(zhàn),進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型探索。
2.1部分水務(wù)企業(yè)缺乏頂層規(guī)劃
傳統(tǒng)水務(wù)行業(yè)的管理模式下,將工作的重點(diǎn)集中在價(jià)值鏈的延長(zhǎng)和效益的創(chuàng)造上,并未從根本上以客戶的實(shí)際需求出發(fā)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的管理模式創(chuàng)新、技術(shù)更新。就傳統(tǒng)水務(wù)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,市場(chǎng)上的水務(wù)企業(yè)數(shù)量眾多,部分水務(wù)企業(yè)在頂層規(guī)劃方面存在問(wèn)題,并未根據(jù)行業(yè)總體的發(fā)展來(lái)制定可行的發(fā)展方向和路徑,導(dǎo)致在自身的各項(xiàng)工作開(kāi)展時(shí),缺乏明確的指向,整體工作混亂,數(shù)字化轉(zhuǎn)型困難。
2.2運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)和操作流程管理仍顯粗放
對(duì)傳統(tǒng)的水務(wù)行業(yè)而言,因?yàn)樯钍苡^念、技術(shù)等的局限,也沒(méi)有對(duì)水務(wù)工作有正確的認(rèn)知,不論是企業(yè)內(nèi)部的領(lǐng)導(dǎo)層還是基層員工,在實(shí)際的工作過(guò)程中,往往都未形成精細(xì)化的思維,在運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)和操作流程方面多為粗放型理念,使得水務(wù)工作常常存在很多不足,如運(yùn)營(yíng)成本偏高、能耗過(guò)大、資源配置不合理。
2.3大部分水務(wù)企業(yè)仍處于信息化初級(jí)階段
水務(wù)行業(yè)在我國(guó)發(fā)展歷史悠久,在傳統(tǒng)的行業(yè)發(fā)展過(guò)程中,一些前瞻性的水務(wù)企業(yè)雖然有數(shù)字化的意識(shí),但是因?yàn)榧夹g(shù)條件的限制,在一些環(huán)節(jié)雖然采用了信息技術(shù),但信息化水平偏低,并未在企業(yè)內(nèi)部或者行業(yè)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息化的覆蓋[2]。
2.4產(chǎn)業(yè)鏈和新消費(fèi)鏈尚未打通
在當(dāng)前的發(fā)展條件下,因?yàn)闀r(shí)代在變化,為使水務(wù)行業(yè)的工作能夠與總體的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)保持一致,就需要打通產(chǎn)業(yè)鏈和新消費(fèi)鏈,給各個(gè)水務(wù)企業(yè)的業(yè)務(wù)開(kāi)展提供切實(shí)的指導(dǎo)。但顯然,市場(chǎng)上的部分水務(wù)企業(yè),其發(fā)展思路尚未完全轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái),數(shù)字化進(jìn)程緩慢,未形成嶄新的產(chǎn)業(yè)鏈條和消費(fèi)鏈條。
3 智慧水務(wù)視角下水務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨的挑戰(zhàn)
3.1水務(wù)行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的挑戰(zhàn)
智慧水務(wù)對(duì)行業(yè)改革的影響巨大,雖然在驅(qū)動(dòng)行業(yè)變革方面有著重要的作用,但是在運(yùn)營(yíng)模式創(chuàng)新、認(rèn)知?jiǎng)?chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新方面,卻帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。實(shí)際上,如果要在智慧水務(wù)條件下實(shí)現(xiàn)供排水運(yùn)營(yíng)模式的重構(gòu),將需要投入大量的資源,再加上業(yè)務(wù)與數(shù)字化尚未形成合力,數(shù)字化轉(zhuǎn)型倒逼業(yè)務(wù)架構(gòu)的重構(gòu),給運(yùn)行模式的創(chuàng)新帶來(lái)了很大的難題。如果能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,就可以有效打破原先的業(yè)務(wù)、機(jī)構(gòu)等壁壘。但顯然,當(dāng)下的水務(wù)工作中,對(duì)先進(jìn)管理理念和模式的掌握不夠,業(yè)務(wù)流程與信息技術(shù)之間的融合不佳,都導(dǎo)致水務(wù)行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展面臨著巨大的壓力。
3.2水務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方向的挑戰(zhàn)
智慧水務(wù)視角下的水務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)該向全面感知、智能控制、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、智能決策等方面邁進(jìn),但不論涉及的是哪一個(gè)方面,都需要進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)革新、資源配置。比如,要實(shí)現(xiàn)全面感知的目標(biāo),在全行業(yè)范圍內(nèi)要擴(kuò)大廠站規(guī)模,并在原有基礎(chǔ)上擴(kuò)大管網(wǎng)的動(dòng)態(tài)感知范圍,開(kāi)展全域的智能感知;智能控制條件下,需在原先的基礎(chǔ)上引入自動(dòng)化技術(shù)并配置相應(yīng)的智能化設(shè)備;數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下,要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的采集、管理和分析,形成良好的數(shù)據(jù)生態(tài)。不論要實(shí)現(xiàn)哪一方面,所涉及的工作難度都是非常大的,水務(wù)企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過(guò)程中,要立足自身的資源、技術(shù)和設(shè)備不足,突破這些不利因素的限制。
3.3水務(wù)業(yè)務(wù)與信息技術(shù)融合的挑戰(zhàn)
在水務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過(guò)程中,保持業(yè)務(wù)與信息技術(shù)的高度融合至關(guān)重要。雖然越來(lái)越多的水務(wù)企業(yè)加入了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的探索隊(duì)伍,但因?yàn)樯钍軅鹘y(tǒng)發(fā)展思路的影響,信息技術(shù)的應(yīng)用還停留在初期階段,未進(jìn)入信息技術(shù)的深入應(yīng)用環(huán)節(jié),企業(yè)內(nèi)部也未形成完善的業(yè)務(wù)與信息管理模式,業(yè)務(wù)與信息技術(shù)的融合效果不理想。
4 水務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的意義
4.1能夠?qū)崿F(xiàn)日常辦公管理
當(dāng)水務(wù)行業(yè)進(jìn)行了數(shù)字化轉(zhuǎn)型以后,經(jīng)由數(shù)字化平臺(tái)的構(gòu)建,可使每個(gè)水務(wù)企業(yè)的各項(xiàng)業(yè)務(wù)和服務(wù)工作在數(shù)字化平臺(tái)的基礎(chǔ)上開(kāi)展,使日常的辦公呈現(xiàn)出數(shù)字化的特征。比如,以云計(jì)算為基礎(chǔ)的數(shù)字化平臺(tái)使企業(yè)中的公文處理流程大大簡(jiǎn)化,相應(yīng)的審批手續(xù)更簡(jiǎn)單,對(duì)提高企業(yè)內(nèi)部的工作效率十分有效。數(shù)字化平臺(tái)形成后,不同部門(mén)、崗位人員之間可實(shí)現(xiàn)高效溝通,平臺(tái)可滿足視頻會(huì)議、文件收發(fā)與即時(shí)通信的需求。
4.2能夠?qū)崿F(xiàn)水務(wù)全過(guò)程管理
智慧水務(wù)視角下所構(gòu)建的數(shù)字化平臺(tái),還可以使水務(wù)企業(yè)在開(kāi)展各項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)的過(guò)程中,能夠由其中的智能化、數(shù)字化模塊實(shí)現(xiàn)全過(guò)程的監(jiān)管,因?yàn)樵谄脚_(tái)內(nèi)可自動(dòng)對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息加以收集,再加上自動(dòng)的數(shù)據(jù)分析、圖表生成功能,也就可實(shí)現(xiàn)全過(guò)程監(jiān)管,及時(shí)發(fā)現(xiàn)工作漏洞并進(jìn)行相應(yīng)的工作改進(jìn)。
4.3能夠?qū)崿F(xiàn)用戶的故障報(bào)修
智慧水務(wù)視角下,水務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型各項(xiàng)工作開(kāi)展過(guò)程中,往往是以用戶需求作為出發(fā)點(diǎn)的,力求為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。由于數(shù)字化系統(tǒng)和平臺(tái)的使用可快速接收到用戶的使用反饋,水務(wù)企業(yè)的相關(guān)人員在接收到了這些反饋信息以后,也就可在原有的工作模式下進(jìn)行相應(yīng)的服務(wù)調(diào)整、業(yè)務(wù)更新。
5 智慧水務(wù)視角下水務(wù)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實(shí)踐
北京生態(tài)環(huán)保集團(tuán)股份有限公司結(jié)合行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及自身實(shí)際,提出按照"系統(tǒng)規(guī)劃,控節(jié)奏;標(biāo)準(zhǔn)先行,統(tǒng)流程;業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng),強(qiáng)根基;管理為輔,提效率;資源共享,生態(tài)加"的方針,采取先行先試、小步快跑、迭代升級(jí)的路徑,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)以安全為保障,覆蓋全業(yè)務(wù)價(jià)值鏈,提升水務(wù)運(yùn)營(yíng)安全、效率與效能,并可靈活應(yīng)對(duì)可持續(xù)運(yùn)營(yíng)、可持續(xù)響應(yīng)業(yè)務(wù)需求變化、可持續(xù)賦能的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)+數(shù)字化的高質(zhì)量融合發(fā)展;推進(jìn)水廠由粗放型管理到精細(xì)化管理轉(zhuǎn)變,由經(jīng)驗(yàn)指令型調(diào)度轉(zhuǎn)化為量化分析型調(diào)度,利用數(shù)字化工具提高安全保障系數(shù),提高水廠運(yùn)營(yíng)效率和專(zhuān)業(yè)人員素質(zhì),優(yōu)化生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)。
5.1供水廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐
以馬鞍山與徐州項(xiàng)目為試點(diǎn)的遠(yuǎn)傳抄表平臺(tái),采用其自定義自有通信協(xié)議,統(tǒng)一平臺(tái),實(shí)現(xiàn)公司管理三百多萬(wàn)只水表,每年超過(guò)20億元的水費(fèi)收入在同一個(gè)平臺(tái)中管理。試點(diǎn)以來(lái)效果顯著,以馬鞍山為例,實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行成本的降低,運(yùn)行人員管理的平臺(tái)從之前的4個(gè)變?yōu)?個(gè),可提高近40%的調(diào)試工作效率,在檔案資料管理工作方面可降低30%的人日工作量,為每月歷次開(kāi)賬管理工作提高50%的效率,同時(shí)公司不再受制于水表供應(yīng)廠家的硬件或軟件產(chǎn)品。此外,通過(guò)規(guī)范抄表協(xié)議,并將制定的流程制度植入,通過(guò)軟件驅(qū)動(dòng)管理制度和運(yùn)營(yíng)模式應(yīng)用實(shí)施方式,促進(jìn)管理標(biāo)準(zhǔn)的落地,提高企業(yè)韌性。
5.2污水廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐
環(huán)保以太原項(xiàng)目為試點(diǎn),采取由上而下統(tǒng)籌規(guī)劃、以點(diǎn)帶面輻射推廣的方式,探索污水廠數(shù)字化系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù). 實(shí)現(xiàn)了集控層、邊緣層、企業(yè)層和應(yīng)用層的融合統(tǒng)一依靠線上工單流轉(zhuǎn)解決污水廠規(guī)范化運(yùn)行、過(guò)程管理量化問(wèn)題,包括生產(chǎn)監(jiān)控、運(yùn)行巡視、設(shè)備維修、報(bào)警平臺(tái)、庫(kù)房管理等模塊。系統(tǒng)的業(yè)務(wù)場(chǎng)景涵蓋水廠工藝、設(shè)備、化驗(yàn)3個(gè)管理維度,滿足水廠自動(dòng)化提升和工具類(lèi)、管理類(lèi)、輔助業(yè)務(wù)類(lèi)數(shù)字化需求,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程顯化管理。
5.3管網(wǎng)GIS雙平臺(tái)建設(shè)
數(shù)字化的前提是首先建立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一管理流程與業(yè)務(wù)。環(huán)保立足自身,進(jìn)行管網(wǎng)GIS平臺(tái)建設(shè),該平臺(tái)是對(duì)水務(wù)運(yùn)營(yíng)薄弱環(huán)節(jié)管網(wǎng)資產(chǎn)管理的開(kāi)始,也將是管網(wǎng)業(yè)務(wù)的進(jìn)一步升級(jí)基礎(chǔ)。該平臺(tái)使管網(wǎng)管理業(yè)務(wù)走向移動(dòng)端與數(shù)據(jù)化,創(chuàng)造了業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的新模式,實(shí)現(xiàn)了總部與項(xiàng)目之間業(yè)務(wù)的穿透式管理,同時(shí)專(zhuān)家資源的價(jià)值得到一定程度上的發(fā)揮。
6 AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)
6.1平臺(tái)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(tái)的產(chǎn)品生態(tài)體系,AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)通過(guò)在污水廠源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、充的各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝保護(hù)、監(jiān)測(cè)、分析、治理裝置,用于監(jiān)測(cè)污水廠能耗總量和能耗強(qiáng)度,監(jiān)測(cè)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(tái)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(dòng)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(guò)一套平臺(tái)、一個(gè)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(mén)管理需要。
6.3平臺(tái)拓?fù)鋱D
6.4平臺(tái)子系統(tǒng)
6.4.1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)及電力監(jiān)控
對(duì)水務(wù)配電系統(tǒng)中35kV、10kV電壓等級(jí)配置繼電保護(hù)和弧光保護(hù),實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)等功能,對(duì)異常情況及時(shí)預(yù)警。
監(jiān)測(cè)變壓器、水泵、鼓風(fēng)機(jī)的電流、電壓、有功/無(wú)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(cè)與治理
水務(wù)中大量的大功率電機(jī)、水泵變頻啟動(dòng)導(dǎo)致配電系統(tǒng)中存在大量諧波,通過(guò)監(jiān)測(cè)其配電系統(tǒng)的諧波畸變、電壓波動(dòng)、閃變和容忍度指標(biāo)分析其電能質(zhì)量,并配置對(duì)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(dòng)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(cè)、遙信、遙控功能,電動(dòng)機(jī)保護(hù)器能對(duì)過(guò)載、短路、缺相、漏電等異常情況進(jìn)行保護(hù)、監(jiān)測(cè)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(duì)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(dòng)機(jī)自動(dòng)或遠(yuǎn)程控制,監(jiān)視、控制各個(gè)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(guò)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(gè)看板中,從多個(gè)維度對(duì)比分析,實(shí)現(xiàn)各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的能耗對(duì)比,幫助領(lǐng)導(dǎo)掌控整個(gè)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(lái)水廠、水泵站等的用電、用水、燃?xì)狻⒗錈崃肯牧浚h(huán)比對(duì)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(shì)。
能效分析按三級(jí)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(duì)各車(chē)間/職能部門(mén)的能效水平進(jìn)行分析,同比、環(huán)比、對(duì)標(biāo)等。通過(guò)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(shì)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(guó)家/國(guó)際先進(jìn)指標(biāo)對(duì)標(biāo),以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來(lái)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(lái)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(dòng)控制、感應(yīng)控制、定時(shí)控制、場(chǎng)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(dòng)識(shí)別日出日落時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(cè):監(jiān)測(cè)配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度,實(shí)現(xiàn)對(duì)污水廠、自來(lái)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(dòng)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(guò)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(cè):監(jiān)測(cè)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(mén)監(jiān)控系統(tǒng):防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)集中控制其各終端設(shè)備即防火門(mén)監(jiān)控模塊、電動(dòng)閉門(mén)器、電磁釋放器的工作狀態(tài),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)疏散通道防火門(mén)的開(kāi)啟、關(guān)閉及故障狀態(tài),顯示終端設(shè)備開(kāi)路、短路等故障信號(hào)。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(lái),當(dāng)終端設(shè)備發(fā)生短路、斷路等故障時(shí),防火門(mén)監(jiān)控器能發(fā)出報(bào)警信號(hào),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(cè)
污水廠、自來(lái)水廠、水泵站等場(chǎng)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(lái)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(dòng)啟動(dòng)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(cè)
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(kāi)關(guān)狀態(tài),逆變器運(yùn)行監(jiān)視,對(duì)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(cè),以曲線方式繪制上述監(jiān)測(cè)的各個(gè)參量的歷史數(shù)據(jù)。
平臺(tái)結(jié)合廠區(qū)實(shí)際分布情況,通過(guò)3D或2.5D平面圖顯示分布式光伏組件在屋頂、車(chē)棚的分布情況,顯示匯流箱、并網(wǎng)點(diǎn)位置,各個(gè)屋頂?shù)难b機(jī)容量。
6.4.9工藝仿真監(jiān)控
平臺(tái)通過(guò)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(dòng)機(jī)控制柜或低壓饋電柜安裝電動(dòng)機(jī)保護(hù),進(jìn)行短路、過(guò)流、過(guò)載、起動(dòng)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(dòng)機(jī)自動(dòng)或遠(yuǎn)程控制,監(jiān)視、控制各個(gè)工藝設(shè)備,保障正常生產(chǎn)。
7 相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單
序號(hào) | 名稱 | 型號(hào)、規(guī)格 | 安裝位置 | 用途 |
1 | 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè) | APview500 | 進(jìn)線開(kāi)關(guān)柜 | 監(jiān)測(cè)市電電能質(zhì)量 |
2 | 35kV、10kV回路保護(hù) | AM6 | 35、10kV開(kāi)關(guān)柜 | 35、10kV回路保護(hù)、測(cè)控 |
3 | 智能操控裝置 | ASD500-Pn | 35、10kV開(kāi)關(guān)柜 | 35、10kV回路操作、顯示和測(cè)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(cè)關(guān)鍵電氣接點(diǎn)弧光監(jiān)測(cè)、保護(hù) |
5 | 無(wú)線測(cè)溫傳感器 | ATE400、ATE200 | 35、10、0.4kV母排、斷路器、線纜接頭 | 用于監(jiān)測(cè)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(wú)功補(bǔ)償裝置 | AZC智能電容 | 0.4kV母線側(cè) | 提供無(wú)功補(bǔ)償 |
8 | 多功能儀表 | APM520/APM510 | 10kV、0.4kV回路 | 監(jiān)測(cè)電氣參數(shù)和開(kāi)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、群控、定時(shí)/自動(dòng)控制 |
10 | 電氣火災(zāi)傳感器 | ARCM200 | 配電柜/配電箱 | 監(jiān)測(cè)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(cè)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(guò)載、短路產(chǎn)生火花 |
14 | 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器 | ARD3M | 電動(dòng)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(cè)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(tái) |
8 結(jié)束語(yǔ)
數(shù)字化轉(zhuǎn)型是大勢(shì)所趨,是未來(lái)環(huán)保企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力所在。但也應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個(gè)過(guò)程,絕非一朝一夕可完成的,也不應(yīng)停滯在某個(gè)階段,而是一項(xiàng)長(zhǎng)期工作,應(yīng)該鞏固轉(zhuǎn)型成果,持續(xù)創(chuàng)新,不斷提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。具體實(shí)施過(guò)程中也需要綜合應(yīng)用面向穩(wěn)態(tài)需求的經(jīng)典實(shí)施模式和面向創(chuàng)新需求的敏捷模式,并按照頂層設(shè)計(jì)進(jìn)行統(tǒng)籌管理。同時(shí),隨著時(shí)代的變化,水務(wù)行業(yè)面臨著新的發(fā)展機(jī)會(huì),信息技術(shù)的發(fā)展刺激了智慧水務(wù)建設(shè)步伐,各個(gè)水務(wù)企業(yè)都要根據(jù)自身的工作特點(diǎn),積極開(kāi)展數(shù)字化轉(zhuǎn)型,以通過(guò)數(shù)字化實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)、服務(wù)的變革。
參考文獻(xiàn)
[1]馬瑩.專(zhuān)家談智慧城市:用物聯(lián)技術(shù)推動(dòng)水務(wù)與供熱行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型[J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò),2017,43(18):76-77.
[2]劉江麗.深圳水務(wù)集團(tuán):NB-loT加速智慧水務(wù)變革[J].中國(guó)建設(shè)信息化,2018(3):46-49.
[3]張金松,戴雄奇,林峰,等.粵港澳大灣區(qū)數(shù)字水務(wù)的實(shí)踐與展望[J]給水排水,2020,56(5):1-7.
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版
作者簡(jiǎn)介:
聞什益 13564425781
審核編輯 黃宇
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