王蘭
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 21801
隨著城市化進程的步伐大大變快,城市建設與科學信息技術(shù)的融合程度也在不斷提升,尤其是大數(shù)據(jù)信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,為民生工程由信息化向智能化轉(zhuǎn)型提供了條件。以城市的水務系統(tǒng)為例,依托大數(shù)據(jù)信息技術(shù)構(gòu)建智慧水務系統(tǒng)是智慧城市的表現(xiàn)之一,象征著城市水務事業(yè)在信息時代的轉(zhuǎn)型升級,與城市的公共服務水平息息相關。
隨著科學信息技術(shù)滲透進水務事業(yè),以云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)和人工智能為代表的新一代信息技術(shù)與城市供水相結(jié)合,推動了城市供水的快速發(fā)展,不僅推動了供水全過程的數(shù)字化、可視化,而且使得水務公司了解城市供水管網(wǎng)的健康狀況和用水需求,有指向性地提供供水服務,滿足社會生產(chǎn)和人民生活的基本需求。
1概述智慧水務系統(tǒng)
在大數(shù)據(jù)背景下,智慧水務系統(tǒng)是智慧城市規(guī)劃中的一部分。為了更好的滿足社會生產(chǎn)和人們?nèi)粘I钚枰腔鬯畡障到y(tǒng)是水務事業(yè)在新時期以物聯(lián)網(wǎng)感知為基礎、以應用場景為媒介、以大數(shù)據(jù)分析為抓手,統(tǒng)籌整合供水全鏈條數(shù)據(jù),預測供水需求,進行科學調(diào)度,減少爆管和漏損,實現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)的供水。
2智慧水務系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
2.1智慧水務系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
在大數(shù)據(jù)時代背景以及社會、人民生產(chǎn)生活的實際需求下,構(gòu)建智慧水務系統(tǒng)來提高水資源利用率和水務服務能力勢在必行。然而,就目前的發(fā)展情況來看,我國部分城市的水務系統(tǒng)構(gòu)建還面臨著一些尚未解決的限制性因素,嚴重阻礙了智慧水務系統(tǒng)功能的有效發(fā)揮。首先,水務數(shù)據(jù)孤島問題凸顯?,F(xiàn)階段,城市智慧水務系統(tǒng)在應用過程中經(jīng)常出現(xiàn)業(yè)務系統(tǒng)重復建設,煙囪系統(tǒng)和僵尸系統(tǒng)普遍存在,導致水務數(shù)據(jù)獲取不及時、數(shù)據(jù)統(tǒng)籌不完善,數(shù)據(jù)價值難以體現(xiàn)。其次,水務數(shù)據(jù)的準確性、可用性問題突出。不少水司尚未建立管網(wǎng)GIS系統(tǒng)或管網(wǎng)GIS數(shù)據(jù)準確率和覆蓋率不高,給管網(wǎng)分區(qū)、管網(wǎng)檢漏及供水調(diào)度帶來困擾。然后,設備維護、管理難度大。不少水司尚未建設企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng),也缺乏設備全生命周期管理和健康度評價,造成設備分散管理、被動維護、使用成本高。
2.2智慧水務系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
2.21智慧水務=軟件+平臺
智慧水務建設的本質(zhì)是一場管理理念和管理方式的變革,不單單是利用信息技術(shù)簡單地代替人工管理模式,而且還需要對業(yè)務流程進行優(yōu)化和重組,這一過程是企業(yè)改革、實現(xiàn)現(xiàn)代化管理的過程,在這個過程中會涉及到企業(yè)的體制、人員、規(guī)章制度的調(diào)整。智慧水務作為融入智慧城市的重要組成部分,必然會以“智慧"為導向形成一些相關的產(chǎn)業(yè)鏈,推動軟件與硬件、平臺與企業(yè)的融合。在此發(fā)展趨勢下,水務企業(yè)想要在大數(shù)據(jù)背景下實現(xiàn)精細化管理和企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,就需要擁抱新技術(shù),挖掘數(shù)據(jù)價值,從信息化走向智能化,用數(shù)據(jù)驅(qū)動決策,實現(xiàn)更加智慧的應用。
2.22水務數(shù)據(jù)的深入挖掘與數(shù)據(jù)之間的互聯(lián)互通
在城市的智慧水務系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)層是該系統(tǒng)的核心規(guī)劃工程,也是系統(tǒng)信息的來源所在。數(shù)據(jù)層能對水務信息數(shù)據(jù)進行統(tǒng)籌整合,從而為水務企業(yè)有針對性地提供水務服務奠定了堅實的數(shù)據(jù)基礎。物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的產(chǎn)業(yè)均是以應用為導向構(gòu)建市場,所以城市智慧水務系統(tǒng)在未來的發(fā)展過程中會進一步加大對數(shù)據(jù)挖掘的力度,為城市的交通、環(huán)保等市政工程的建設提供更加具有指向性的服務。隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展以及大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)的日趨成熟,城市智慧水務系統(tǒng)也將會與政務平臺、供應鏈企業(yè)信息平臺等第三信息平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,以達到對信息數(shù)據(jù)進行集約化管理、實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值的目標。
2.23從購買硬件產(chǎn)品轉(zhuǎn)為購買云服務
在大數(shù)據(jù)背景下,云計算技術(shù)滲透進城市水務系統(tǒng)中改變了傳統(tǒng)水務事業(yè)的消費模式與服務模式,在水務系統(tǒng)的未來發(fā)展過程中或?qū)⒁蕴峁┖唾徺I云服務、IT服務來取締傳統(tǒng)軟硬件產(chǎn)品,水務企業(yè)可以通過網(wǎng)絡渠道來自主獲取和使用服務。但是想要真正落實這一趨勢性目標,對現(xiàn)有的水務信息化廠商攻克技術(shù)難關,充分掌握和運用云計算技術(shù)對現(xiàn)有的技術(shù)產(chǎn)品進行改造與升級提出了更高的要求。
3基于大數(shù)據(jù)的智慧水務系統(tǒng)開發(fā)
在新IT技術(shù)與水務系統(tǒng)的融合下,推動了水務作業(yè)向智慧化方向的深入發(fā)展,在城市內(nèi)部的供排水工作中呈現(xiàn)出典型4V特征,即體量大(Volume)、類型豐富(Variety)、價值密度低(Value)以及實時在線(Velocity)。這種水務系統(tǒng)智慧化的發(fā)展趨勢也給水務企業(yè)在大數(shù)據(jù)背景下實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展提出了更高的要求。
3.1結(jié)合具體案例探究大數(shù)據(jù)在水務系統(tǒng)中的實際應用
3.1.1應用場景
A城某供水泵站的規(guī)模為10×104m3/d,共有11臺水泵機組,通過對給水泵進行排列組合再對產(chǎn)出的數(shù)據(jù)進行分析之后發(fā)現(xiàn),調(diào)節(jié)機組的水位高度與機組的運行效率呈線性關系。高頻變頻泵的運行狀態(tài)隨著水泵運行狀態(tài)的變化而變化,在變頻泵與水泵的工作運行中觀察發(fā)現(xiàn),不同功率頻率的泵的工作頻率可以降低配合效率,在降低能耗方面起到了一定效果,但是并沒有達到變頻泵設計的預期目標,所以該水務企業(yè)的水泵機組還有可以開拓的節(jié)能空間?;诖税咐?,水務企業(yè)可利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對運行數(shù)據(jù)進行定量分析,尋找出在不影響供水任務的情況下找出不同供水方式下的節(jié)能方案,降低水務企業(yè)的成本開支和能源損耗。
3.1.2應用算法
對該案例內(nèi)容進行大數(shù)據(jù)分析只考慮泵壓的影響,根據(jù)相應的曲線和流量曲線,在不同的泵壓試驗中達到泵壓和流量控制的目標口。利用實驗測量法和基于數(shù)據(jù)的方法能夠確定差異化流量下的泵的工作頻率。基于機器學習模型,建立了水泵機組轉(zhuǎn)速預測仿真系統(tǒng),用于叫停水泵機組的運行和探索水泵機組的任務。消除漏失數(shù)據(jù)的研究過程主要是由于調(diào)壓室水位數(shù)據(jù)缺失以及泵壓前后缺件造的。接下來為了試驗啟動方式類型對泵是否會產(chǎn)生不同的影響,需要輸入?yún)?shù)建立對泵啟動狀態(tài)的顯式函數(shù),其中變頻器的輸出頻率變量數(shù)值受泵的直接影響。同時,探究差異化轉(zhuǎn)速對總功耗結(jié)果的影響,也需要搭建顯式函數(shù)?;谏鲜鰞蓚€功能,提出一種快速搜索算法,在調(diào)節(jié)池液位和輸水量都不同的情況下,節(jié)能效果較好的泵組啟行方案。
3.1.3應用效果分析
結(jié)合總供水量與平均用電量的變動關系,搭建了水泵能效的基本模型,可以獲得在總供水量相同的單位時間內(nèi)水泵的能耗變化程度較大的結(jié)論??梢酝ㄟ^調(diào)整水泵機組的運行方式來降低總能耗,但是在實際研究過程中沒有對每臺泵在連續(xù)運行中的具體情況進行了解,所以有必要對每臺泵的數(shù)據(jù)進行分析。在泵送出后,泵壓力傳感器傳來的數(shù)據(jù)存在缺失現(xiàn)象,這就又需要用同樣的方法及時進行校正,以2號泵數(shù)據(jù)為例。如果泵前壓力傳感器出現(xiàn)故障,泵出口流量傳感器的壓力傳感器有時會產(chǎn)生數(shù)值較大的讀數(shù),需要從檢查控制下位機至上位機通訊、檢查控制系統(tǒng)上位機至數(shù)據(jù)庫通訊、檢查傳感器狀況這三方面對壓力傳感器的運行狀態(tài)進行核查。6號泵的工作效率在0.2~0.35的區(qū)間范圍內(nèi),7號泵的工作效率區(qū)間是0.3~0.35,8號泵工作效率區(qū)間是0.2~0.35,9號、10號、11號的泵工作效率區(qū)間都是0.4~0.6。通過分析泵組運行組合的效率發(fā)現(xiàn),9號、10號和11號總管機組的工作效率高于其他總管“變頻+工頻同時開啟"時的效率。
3.2智慧化水務系統(tǒng)開發(fā)過程中的頂層設計
3.2.1水務調(diào)度一體可視化管理模式
水務調(diào)度一體可視化管理模式的實現(xiàn)過程可以分為“三步走"。先是通過采集接口層借助數(shù)據(jù)維護工具,以元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)維護、定時調(diào)度、接口發(fā)布和綜合數(shù)據(jù)平臺為抓手實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集、整合及加工處理;其次是設計師可需要在數(shù)據(jù)處理層利用控制臺對進行指標計算和圖形服務,創(chuàng)設動態(tài)化、具有交互性的表現(xiàn)形式;第三步是在展現(xiàn)功能層,利用可視化設計器,如可視化播放器中的WRF/Flex、三維、SVG、Python或組件庫中的圖表、雷達圖、泡泡圖和地圖等處理數(shù)據(jù)的方式將數(shù)據(jù)以可視化的方式呈現(xiàn)出來。以水量數(shù)據(jù)監(jiān)測的可視化為例,根據(jù)不同區(qū)域的水務管理實際需求情況,通過對區(qū)域內(nèi)的水量、壓力等信息進行綜合展示分析,捕獲各區(qū)域的用水需求和產(chǎn)銷差的動態(tài)變化情況,并根據(jù)采集得到的信息數(shù)據(jù)生成與之對應的可視化圖表,能夠大大提升水務單位對水量數(shù)據(jù)的精準性和即時性。
3.2.2水務大數(shù)據(jù)集成分析平臺構(gòu)建
在大數(shù)據(jù)背景下,水務企業(yè)順應時代發(fā)展趨勢,將科學信息技術(shù)融入到傳統(tǒng)的水務業(yè)務工作中,推動了智慧水務系統(tǒng)的構(gòu)建。同時,這也就意味著在稅務企業(yè)內(nèi)部已經(jīng)建成了一定數(shù)量的信息系統(tǒng),這些信息系統(tǒng)在水務系統(tǒng)的營運過程中生成大量的數(shù)據(jù)信息,而且受到當下水務系統(tǒng)內(nèi)部信息系統(tǒng)的相互獨立性影響,所生成的龐大數(shù)據(jù)信息不乏重復的人員勞動信息和冗余的水務數(shù)據(jù),導致水務系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的處理效率受到了一定程度的遏制,得不到有力提升?;诖?,在開發(fā)智慧水務系統(tǒng)的過程中應當引入一個能夠提高數(shù)據(jù)處理效率和有力管控數(shù)據(jù)信息的平臺,即水務大數(shù)據(jù)集成分析平臺。WaterBDI作為典型的水務大數(shù)據(jù)分析平臺具有強大的數(shù)據(jù)管控能力,能通過對水務工作領域中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行訪問、過濾、暫緩和加載等EIL過程,以觸發(fā)器、時間戳、全文比對和日志的不同數(shù)據(jù)模式同步,來提供實時、定時和批量抽取等多元化數(shù)據(jù)抽取執(zhí)行策略,為水務系統(tǒng)內(nèi)部的異構(gòu)數(shù)據(jù)進行整合提供了條件,為差異化系統(tǒng)中的信息資源實現(xiàn)交換和共享創(chuàng)設了平臺基礎。水務大數(shù)據(jù)集成分析平臺主要用于水務企業(yè)搭建數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)集市等大數(shù)據(jù)、對各類數(shù)據(jù)信息的格式和建庫標準進行規(guī)范、消彌水務企業(yè)系統(tǒng)構(gòu)建過程中出現(xiàn)的信息數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象,能夠有力提升水務企業(yè)II投資的效益。現(xiàn)階段,一些水務企業(yè)運用的水務大數(shù)據(jù)集成分析平臺,是基于B/S架構(gòu)的輕量級ETL工具,無論是在平臺的初期開發(fā)階段還是后期的運維階段,難度系數(shù)并不高,能夠有力搭建數(shù)據(jù)平臺,所存在的數(shù)據(jù)源具有較強的兼容性,可以支持多樣化的SPA、WebServie、文本文件等。
3.2.3統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建
城市智慧水務系統(tǒng)智慧中心的構(gòu)建囊括了數(shù)據(jù)的采集、整理、建庫、備份等多項流程。為了解決水務系統(tǒng)中存在信息孤島現(xiàn)象、降低數(shù)據(jù)維護和系統(tǒng)開發(fā)的成本以及提高決策者對企業(yè)運行情況的洞察能力,有必要構(gòu)建起統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心,從水務設施管理、運行管理、養(yǎng)護管理和數(shù)據(jù)的存儲管理等多種不同管理角度為基礎,嚴格遵循標準、設計、規(guī)劃全部統(tǒng)一的原則和數(shù)據(jù)互通、信息共享的理念,保證水務系統(tǒng)所采集到的數(shù)據(jù)信息能夠發(fā)揮出更加可觀的成效。
3.2.4智慧運營系統(tǒng)的構(gòu)建
智慧水務運營系統(tǒng)能夠向水務企業(yè)提供直觀化的顯示界面,實現(xiàn)對生產(chǎn)工藝圖形化的動態(tài)化監(jiān)管以及各種能耗的實時顯示。以污水處理廠為例,智慧運營系統(tǒng)的一大關注點就是采取有力的措施對污水處理廠的節(jié)能降耗問題予以解決。結(jié)合目前城市污水處理廠在監(jiān)督管理過程中存在問題,有必要在大數(shù)據(jù)背景下,采取新型的信息技術(shù)實現(xiàn)對智慧運營系統(tǒng)的規(guī)劃,例如采用力控科技ForeeCon工業(yè)軟件平臺來實現(xiàn)智慧運營系統(tǒng)的構(gòu)建。首先,利用SCADA監(jiān)控子系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)覆蓋了“從水源地到排污口的全過程監(jiān)控"。對各個管網(wǎng)監(jiān)測點和水源井監(jiān)測點以及水廠生產(chǎn)實際情況進行統(tǒng)一化的監(jiān)控,重點對于液位、壓力、流量、水質(zhì)以及水泵等實時數(shù)據(jù)信息進行采集,之后再通過HTML5格式將流程畫面集成到運營系統(tǒng)的平臺上。其次,對水務系統(tǒng)下的設備實現(xiàn)從臺賬、保養(yǎng)、檢修、檢定、報廢等生命周期的處理。再次,動態(tài)監(jiān)測水域的水質(zhì)情況,并對不同類型的水質(zhì)及時進行化驗,按照供水標準進行判定,如果水質(zhì)未達標應當立即采取處理。然后,對系統(tǒng)的能源消耗情況進行監(jiān)測,并統(tǒng)計不同時間段,不同工藝和能耗設備的能耗情況,生成周報、月報和年報。
3.2.5水務系統(tǒng)設備故障報警系統(tǒng)的構(gòu)建
智慧水務系統(tǒng)功能的有力執(zhí)行是建立在各個子系統(tǒng)設備正常運行的前提下。一旦設備在運行過程中出現(xiàn)了故障現(xiàn)象,勢必會對水務系統(tǒng)的營運產(chǎn)生波及。因此,有必要在大數(shù)據(jù)背景下構(gòu)建一套水務系統(tǒng)設備的故障報警系統(tǒng)。首先,可以將設備的運行狀態(tài)接入水務系統(tǒng)網(wǎng)站或手機客戶端,一旦設備出現(xiàn)故障現(xiàn)象,水務系統(tǒng)能夠檢測并判定故障類型,通過網(wǎng)站或手機客戶端將故障信息傳遞給工作人員;其次,應當設立遠程修改功能。工作人員在接受到故障信息之后,為了避免工作人員在處理設備故障時受到空間限制,可以憑借遠程修改功能對控制器進行參數(shù)修改,或控制故障的設備的停運;然后,及時開展巡檢維保,積極響應設備故障處理的調(diào)配任務,提高人員調(diào)動的效率,有力落實水務系統(tǒng)設備的巡檢維保工作。
4 AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺
4.1平臺概述
安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計算到能效管理平臺的產(chǎn)品生態(tài)體系,AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺通過在污水廠源、網(wǎng)、荷、儲、充的各個關鍵節(jié)點安裝保護、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度,監(jiān)測主要用能設備能效,保護污水廠運行可靠,提高污水廠能效,為污水處理的能效管理提供科學、精細的解決方案。
AcrelEMS智慧水務綜合能效管理系統(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,涵蓋了水務中壓變配電系統(tǒng)、應急電源、能源管理、照明控制、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臺、一個APP實時了解水務配電系統(tǒng)運行狀況,并且根據(jù)權(quán)限可以適用于水務后勤部門管理需要。
4.3平臺拓撲圖
4.4平臺子系統(tǒng)
4.4.1變電站綜合自動化系統(tǒng)及電力監(jiān)控
對水務配電系統(tǒng)中35kV、10kV電壓等級配置繼電保護和弧光保護,實現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調(diào)等功能,對異常情況及時預警。
監(jiān)測變壓器、水泵、鼓風機的電流、電壓、有功/無功功率、功率因數(shù)、負荷率、溫度、三相平衡、異常報警等數(shù)據(jù)。
4.4.2電能質(zhì)量監(jiān)測與治理
水務中大量的大功率電機、水泵變頻啟動導致配電系統(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、閃變和容忍度指標分析其電能質(zhì)量,并配置對應的電能質(zhì)量治理措施提高供電電能質(zhì)量。
4.4.3電動機管理
馬達監(jiān)控實現(xiàn)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(jiān)測和報警??旖?、準確地反映出故障狀態(tài)、故障時間、故障地點、及相關信息,對電機進行健康診斷和預防性維護。同時支持與PLC、軟啟、變頻器等配合,實現(xiàn)電動機自動或遠程控制,監(jiān)視、控制各個工藝設備,保障正常生產(chǎn)。
4.4.4能耗管理
為水務搭建計量體系,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(qū)域。
將所有有關能源的參數(shù)集中在一個看板中,從多個維度對比分析,實現(xiàn)各個工藝環(huán)節(jié)的能耗對比,幫助領導掌控整個工廠的能源消耗,能源成本,標煤排放等的情況。
能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計采集水務中污水廠、自來水廠、水泵站等的用電、用水、燃氣、冷熱量消耗量,同環(huán)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(tǒng)計趨勢。
能效分析按三級計量架構(gòu),分別進行能效分析,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行分析,同比、環(huán)比、對標等。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,并進行同比和環(huán)比分析,同時將污水的單耗與行業(yè)/國家指標對標,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。
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、感應控制、定時控制、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間實現(xiàn)自動控制功能,盡量利用自然光照,實現(xiàn)室內(nèi)、廠區(qū)照明的智能控制達到節(jié)能的目的。
4.4.6電氣安全
①電氣火災監(jiān)測:監(jiān)測配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度,實現(xiàn)對污水廠、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(jù)預先設置的應急預案快速啟動疏散方案引導人員疏散。系統(tǒng)接入消防應急照明指示系統(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消防設備電源監(jiān)測:監(jiān)測消防設備的工作電源是否正常,保障在發(fā)生火災時消防設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),實時監(jiān)測疏散通道防火門的開啟、關閉及故障狀態(tài),顯示終端設備開路、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,當終端設備發(fā)生短路、斷路等故障時,防火門監(jiān)控器能發(fā)出報警信號,能指示報警部位并保存報警信息,保障了電氣安全的可靠性。
4.4.7 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電池間可燃氣體濃度展示和預警,保障污水廠、自來水廠、水泵站等安全運行。當可燃氣體或有害氣體濃度超標可自動啟動排風風機或新風系統(tǒng),排除隱患,保持良好的水處理環(huán)境。
4.4.8分布式光伏監(jiān)測
實時監(jiān)測低壓并網(wǎng)柜每路的電流、電壓、功率等電氣參數(shù)及斷路器開關狀態(tài),逆變器運行監(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)、當前發(fā)電功率、累計發(fā)電量進行監(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)點位置,各個屋頂?shù)难b機容量。
平臺通過2D、3D方式實時監(jiān)視粗格柵、污水提升、細格柵、曝氣沉砂、改良生化處理、二沉、加氯接觸消毒、污泥濃縮壓濾、生物除臭等工藝設備運行狀態(tài)。在格柵清渣機、污水提升泵、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制柜或低壓饋電柜安裝電動機保護,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(zhuǎn)、逆序、溫度等保護以及外部故障連鎖停機,與PLC、軟啟、變頻器等配合,實現(xiàn)電動機自動或遠程控制,監(jiān)視、控制各個工藝設備,保障正常生產(chǎn)。
5 相關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 | 進線開關柜 | 監(jiān)測市電電能質(zhì)量 |
2 | 35kV、10kV回路保護 | AM6 | 35、10kV開關柜 | 35、10kV回路保護、測控 |
3 | 智能操控裝置 | ASD500-Pn | 35、10kV開關柜 | 35、10kV回路操作、顯示和測溫 |
4 | 弧光保護 | ARB5 | 35、10kV回路母線室、斷路器室、電纜室 | 用于監(jiān)測關鍵電氣接點弧光監(jiān)測、保護 |
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)測關鍵電氣接點溫度 |
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 | 無功補償裝置 | AZC智能電容 | 0.4kV母線側(cè) | 提供無功補償 |
8 | 多功能儀表 | APM520/APM510 | 10kV、0.4kV回路 | 監(jiān)測電氣參數(shù)和開關狀態(tài)、故障報警 |
9 | 智能照明控制器 | ASL100 | 照明配電箱 | 照明單控、群控、定時/自動控制 |
10 | 電氣火災傳感器 | ARCM200 | 配電柜/配電箱 | 監(jiān)測漏電電流和線纜溫度 |
11 | 消防設備電源傳感器 | AFPM | 消防配電箱 | 監(jiān)測消防設備電壓、電流狀態(tài) |
12 | 應急照明和疏散指示系統(tǒng) | A-C-A100 | 消防疏散通道 | 提供消防應急照明并指引疏散人群快速疏散 |
13 | 限流式保護器 | ASCP200 | 照明插座回路 | 防止過載、短路產(chǎn)生火花 |
14 | 電動機保護器 | ARD3M | 電動機 | 保護電機安全穩(wěn)定運行 |
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),維護環(huán)境安全 |
16 | 智能網(wǎng)關 | ANet-2E4SM | 數(shù)據(jù)采集柜 | 采集設備數(shù)據(jù),邏輯控制、上傳平臺 |
6結(jié)論
綜上所述,隨著城市化進程的不斷向前推進以及社會生產(chǎn)和人民生活對水資源的供應需求不斷增加,水務企業(yè)應當充分利用大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)明晰水務系統(tǒng)的總體框架和應用系統(tǒng),研發(fā)高質(zhì)量的智慧水務系統(tǒng),并在使用過程中不斷發(fā)展和完善。
參考文獻
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