江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博
 

　　隨著科技的飛速發(fā)展和信息化社會(huì)的到來，智慧水務(wù)平臺(tái)正在成為城市發(fā)展中重要的一部分。智慧水務(wù)平臺(tái)利用先進(jìn)的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了水務(wù)管理的智能化、精細(xì)化和個(gè)性化，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)大的支持。
 

　　一、智慧水務(wù)平臺(tái)的定義和構(gòu)成
 

　　智慧水務(wù)平臺(tái)是一種基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)的綜合性平臺(tái)，旨在實(shí)現(xiàn)水資源的合理配置、高效利用和水環(huán)境的持續(xù)改善。它涵蓋了水源、供水、用水、污水處理和回用等水務(wù)全流程，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控、預(yù)測(cè)預(yù)警、智能調(diào)度等功能，提升水務(wù)管理的效率和效能。
 

　　二、智慧水務(wù)平臺(tái)在城市發(fā)展中的應(yīng)用
 

　　提升水資源利用效率：智慧水務(wù)平臺(tái)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)供水，避免浪費(fèi)。同時(shí)，通過對(duì)用水行為的智能分析，可以制定出更加合理的用水政策，引導(dǎo)市民節(jié)約用水，提升水資源利用效率。
 

　　優(yōu)化水環(huán)境管理：智慧水務(wù)平臺(tái)通過在線監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析和預(yù)警預(yù)測(cè)等功能，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控水質(zhì)、水量情況，為水環(huán)境管理提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，通過對(duì)污水排放的遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，可以實(shí)現(xiàn)污水處理的優(yōu)化運(yùn)行，進(jìn)一步改善水環(huán)境。
 

　　增強(qiáng)應(yīng)急處置能力：智慧水務(wù)平臺(tái)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，能夠在發(fā)生水務(wù)突發(fā)事件時(shí)，迅速獲取事件信息，分析原因，制定出更加快速、準(zhǔn)確的應(yīng)急處置方案，減少損失。
 

　　推動(dòng)智慧城市建設(shè)：智慧水務(wù)平臺(tái)是智慧城市建設(shè)的重要組成部分。通過與其他智慧城市系統(tǒng)的集成，可以實(shí)現(xiàn)城市管理的全面智能化，提升城市治理水平，推動(dòng)城市的可持續(xù)發(fā)展。
 

　　三、 AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)
 

　　3.1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。
 

　　3.2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)后勤部門管理需要。
 

　　3.3平臺(tái)拓?fù)鋱D
 

3.4平臺(tái)子系統(tǒng)
 

　　3.4.1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)。
 

　　3.4.2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。
 

　　3.4.3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。高效、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)。
 

　　3.4.4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(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)各車間/職能部門的能效水平進(jìn)行分析，同比、環(huán)比、對(duì)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(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xianjin指標(biāo)對(duì)標(biāo)，以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。
 

　　3.4.5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(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。
 

　　3.4.6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(dòng)閉門器、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(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，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(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。
 

　　3.4.7 環(huán)境監(jiān)測(cè)
 

　　污水廠、自來水廠、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。
 

　　3.4.8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(gè)屋頂?shù)难b機(jī)容量。
 

　　3.4.9工藝仿真監(jiān)控
 

　　平臺(tái)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(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、過流、過載、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)。
 

　　四、相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單
 

五、結(jié)論
 

　　智慧水務(wù)平臺(tái)是城市發(fā)展中的重要應(yīng)用之一，它通過先進(jìn)的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了水資源的合理配置和高效利用，優(yōu)化了水環(huán)境管理，增強(qiáng)了應(yīng)急處置能力，推動(dòng)了智慧城市的建設(shè)。然而，我們也應(yīng)看到，智慧水務(wù)平臺(tái)的發(fā)展仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)安全保障不足等。因此，我們需要進(jìn)一步研究和探索，以推動(dòng)智慧水務(wù)平臺(tái)的持續(xù)發(fā)展和完善，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供更強(qiáng)大的支持。