歡迎進(jìn)入安科瑞電氣股份有限公司!
技術(shù)文章
首頁(yè) > 技術(shù)文章 > 淺析智慧水務(wù)配電能效平臺(tái)在傳統(tǒng)供水中的影響

淺析智慧水務(wù)配電能效平臺(tái)在傳統(tǒng)供水中的影響

 更新日期:2023-08-16 點(diǎn)擊量:312

王蘭

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801

摘要:自動(dòng)化控制技術(shù)在供水領(lǐng)域被廣泛使用,主要控制流量、壓力等參數(shù),未來(lái)需要實(shí)現(xiàn)供水業(yè)務(wù)的全過(guò)程、全系統(tǒng)控制。智慧水務(wù)以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)及以太網(wǎng)為核心支撐技術(shù),實(shí)現(xiàn)供水系統(tǒng)的智能化控制和管理。文章將智慧水務(wù)與傳統(tǒng)供水進(jìn)行對(duì)比,分析智慧水務(wù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),旨在通過(guò)智慧水務(wù)建設(shè)提高供水效能,實(shí)現(xiàn)節(jié)約水資源、節(jié)能降耗的目的。

關(guān)鍵詞:智慧水務(wù);傳統(tǒng)供水;智能控制

隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)不斷發(fā)展,新技術(shù)被廣泛應(yīng)用于供水、供電、交通等領(lǐng)域,智慧城市建設(shè)進(jìn)一步展開。生態(tài)文明建設(shè)過(guò)程,需要構(gòu)建人與自然和諧共生的環(huán)境,建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的重要環(huán)節(jié)之一是節(jié)約淡水資源,應(yīng)合理利用、開發(fā)水資源,充分利用數(shù)據(jù)采集與傳送、在線監(jiān)控、后臺(tái)分析與處理等技術(shù)手段對(duì)供水系統(tǒng)進(jìn)行多方位實(shí)時(shí)感知、分析及處理,對(duì)供水系統(tǒng)進(jìn)行智能化管理。文章介紹智慧水務(wù)的概念,將其與傳統(tǒng)水務(wù)對(duì)比,分析智慧水務(wù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),為智慧水務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展提供參考。

1 智慧水務(wù)概述

智慧水務(wù)將新一代信息技術(shù)與水務(wù)技術(shù)深度融合,能夠充分發(fā)掘數(shù)據(jù)價(jià)值和邏輯關(guān)系,實(shí)現(xiàn)水務(wù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的控制智能化、數(shù)據(jù)資源化、管理準(zhǔn)確化、決策智慧化,保障水務(wù)設(shè)施安全運(yùn)行,使水務(wù)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)更效率、管理更科學(xué)、服務(wù)更體貼。

智慧水務(wù)利用數(shù)據(jù)采集傳輸儀、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等在線設(shè)備對(duì)供排水系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)感知,同時(shí)利用可視化方式將管理部門和供排水設(shè)施進(jìn)行有機(jī)整合,構(gòu)成水務(wù)物聯(lián)網(wǎng),對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行分析處理,對(duì)整個(gè)水務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行智慧化管理。傳統(tǒng)的管網(wǎng)控漏措施具有一定效果,利用工程管理、精細(xì)水量分析等措施能夠提高管網(wǎng)運(yùn)行效率,與智能信息系數(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)信息共享,各環(huán)節(jié)共同構(gòu)成系統(tǒng)化的信息決策方式,實(shí)現(xiàn)合理調(diào)配水質(zhì)、水量和水壓,降低運(yùn)行成本,提高運(yùn)行效率以及供水質(zhì)量,有效管控管漏,推動(dòng)智慧水務(wù)持續(xù)發(fā)展。智慧水務(wù)功能如圖1所示。

圖1智慧水務(wù)功能

2 智慧水務(wù)系統(tǒng)的作用

智慧供水能夠自動(dòng)采集水源、輸水管線、泵站、供水管網(wǎng)等單元從數(shù)據(jù)監(jiān)控開始至終端用戶的用水量等相關(guān)數(shù)據(jù),建立覆蓋全系統(tǒng)的供水調(diào)度監(jiān)測(cè)體系,結(jié)合管網(wǎng)GIS系統(tǒng)、管網(wǎng)水力模型、供水調(diào)度管理等系統(tǒng),形成智能供水調(diào)度管理信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)調(diào)度運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控、供水變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)及應(yīng)對(duì)、突發(fā)事件預(yù)警及應(yīng)急處置等輔助決策功能,實(shí)現(xiàn)供水系統(tǒng)綜合自動(dòng)化管理,提升供水系統(tǒng)智能化管理水平。

2.1水源及泵站運(yùn)行自動(dòng)化

水源及泵站自動(dòng)化控制主要包括過(guò)程控制、周界控制、門禁控制。其中,過(guò)程控制包括地下水提升泵或地表水取水泵的啟停、蓄水池的高低液位、加壓泵的啟停及出水流量與壓力、水處理系統(tǒng)的運(yùn)行、管網(wǎng)不利點(diǎn)壓力控制等。智慧水務(wù)利用流量變送器、壓力變送器、變頻控制器等將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、流量、壓力、電流、電壓等過(guò)程控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信號(hào)傳輸至處理器,實(shí)現(xiàn)水源及泵站的本地控制、集中控制和遠(yuǎn)程控制。通過(guò)電子圍欄、紅外感應(yīng)報(bào)警器、可視監(jiān)控器、門禁系統(tǒng)等設(shè)備,加強(qiáng)水源地、泵站等安全區(qū)域的周界、門禁的安防管控,實(shí)現(xiàn)本地控制、集中控制和遠(yuǎn)程控制。在智慧水務(wù)調(diào)度平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水源地及泵站的智能化管理。

2.2管網(wǎng)運(yùn)行可視化

隨著供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)在智慧水務(wù)調(diào)度平臺(tái)上的應(yīng)用,結(jié)合水力仿真模型,利用雷達(dá)、無(wú)人機(jī)等技術(shù)手段對(duì)供水系統(tǒng)管道埋深走向、管徑大小、閥門及閥門井分布等管道與附件實(shí)施多方位測(cè)量,并對(duì)管網(wǎng)所處環(huán)境進(jìn)行測(cè)量,建立供水管網(wǎng)的三維空間模型,在管道沿線區(qū)域、管網(wǎng)不利點(diǎn)等設(shè)置流量、壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn),安裝監(jiān)視器,或全線安裝分布式光纖管道泄漏檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)管線進(jìn)行多點(diǎn)段檢漏監(jiān)測(cè),將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、信號(hào)傳輸至智慧水務(wù)調(diào)度平臺(tái),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)的可視化管理。

2.3計(jì)量信息化

對(duì)超聲波及電磁流量計(jì)等智能計(jì)量設(shè)備加裝傳感系統(tǒng)、壓力傳感器,實(shí)現(xiàn)水源井、泵站、管網(wǎng)、用戶的水量自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、采集與計(jì)量。水量抄收部門將水量計(jì)量設(shè)備準(zhǔn)確定位、聯(lián)網(wǎng),減少抄表、計(jì)量、收費(fèi)的工作量,用戶利用互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)APP實(shí)時(shí)查詢,進(jìn)行繳費(fèi),可以通過(guò)階梯量化用水的方式提醒用戶,改變用水習(xí)慣,達(dá)到節(jié)約用水效果。

2.4運(yùn)營(yíng)智能化

隨著智慧水務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用,智慧水務(wù)調(diào)度平臺(tái)發(fā)揮強(qiáng)大的作用,供水營(yíng)銷實(shí)現(xiàn)智能化。根據(jù)供水需求,水務(wù)集團(tuán)在人員相對(duì)密集區(qū)設(shè)立智能化營(yíng)業(yè)廳,實(shí)行開放式的智能化自助服務(wù)。在智慧營(yíng)業(yè)廳設(shè)置自助繳費(fèi)機(jī)、多功能一體式業(yè)務(wù)機(jī)等設(shè)備,用戶可以利用實(shí)名認(rèn)證實(shí)現(xiàn)繳費(fèi)、修改、查詢、認(rèn)證、申報(bào)等業(yè)務(wù)辦理,營(yíng)業(yè)廳設(shè)置網(wǎng)絡(luò)呼叫設(shè)備,用戶可以一鍵應(yīng)急實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程人工服務(wù),隨時(shí)報(bào)備應(yīng)急故障,分析供水系統(tǒng)出現(xiàn)的事故隱患,及時(shí)處理供水系統(tǒng)運(yùn)行、營(yíng)銷等方面的故障。

3 智慧水務(wù)對(duì)傳統(tǒng)供水的影響

3.1傳統(tǒng)水務(wù)存在的問(wèn)題

管理模式老化,不能及時(shí)掌握管系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及變化,管理水平較低;設(shè)備手動(dòng)操作,人工巡視,運(yùn)行數(shù)據(jù)留存、查詢不便;網(wǎng)壓力不可控,造成爆管等供水事故;管網(wǎng)監(jiān)控不到位,管網(wǎng)漏損率高;計(jì)量設(shè)備多為電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、機(jī)械水表、磁卡水表等,需要人工現(xiàn)場(chǎng)抄表計(jì)量,易造成水量漏計(jì)、錯(cuò)計(jì);抄表不及時(shí)、繳費(fèi)單送達(dá)不及時(shí)、計(jì)時(shí)設(shè)備校核不及時(shí)、計(jì)量不準(zhǔn)確、窗口服務(wù)不到位等,影響傳統(tǒng)水務(wù)對(duì)外服務(wù)的形象;水務(wù)調(diào)度不能很好地發(fā)揮其作用,缺乏整體性,數(shù)據(jù)傳輸、收錄、查詢不連續(xù),不能對(duì)供水運(yùn)行、安防、管理的進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)控,未實(shí)現(xiàn)效率管理,準(zhǔn)確調(diào)控的供水要求。

3.2智慧水務(wù)與傳統(tǒng)供水的對(duì)比

與傳統(tǒng)供水相比,智慧水務(wù)建立專用網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)供水系統(tǒng)運(yùn)行、管理信息化、數(shù)字化、可視化,提高供水質(zhì)量安全和服務(wù)水平。

傳統(tǒng)供水與智慧供水模式對(duì)比如表1所示。

表1傳統(tǒng)供水與智慧供水模式對(duì)比

項(xiàng)目

傳統(tǒng)供水模式

智慧供水模式

管理方式

粗放式管理,效率低

精細(xì)化管理,效率高

運(yùn)行方式

手動(dòng)操作,人工監(jiān)測(cè)

過(guò)程自動(dòng)控制,智能監(jiān)測(cè)

管網(wǎng)漏損

肉眼觀察,漏損高

儀表監(jiān)測(cè),漏損低

計(jì)量方式

機(jī)械計(jì)量,人工抄表

電子計(jì)量,自動(dòng)抄表

營(yíng)銷方式

人工對(duì)接,窗口繳費(fèi)

人機(jī)對(duì)接,自助繳費(fèi)

水務(wù)調(diào)度

不及時(shí)、不連續(xù)、不效率

可視化、智能化、一體化調(diào)度

3.3智慧水務(wù)的優(yōu)勢(shì)

(1)提升供水系統(tǒng)集約化管理水平。

智慧水務(wù)的智能化管理系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)供水的人工化管理模式,集成水源、泵站、管網(wǎng)等的運(yùn)維、供水營(yíng)銷、決策管理等要素,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集約化管理,提高供水運(yùn)維管理質(zhì)量。

(2)提升供水系統(tǒng)信息化管理水平。

智慧水務(wù)應(yīng)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)了資源、信息共享,扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)供水中不同控制目標(biāo)及業(yè)務(wù)功能獨(dú)立運(yùn)行導(dǎo)致信息不暢的局面,為智慧水務(wù)資源、信息的建檔立制提供便利,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)維、供水營(yíng)銷、決策管理等數(shù)據(jù)的連續(xù)性、實(shí)效性、長(zhǎng)久性,為供水行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供支撐。

(3)提升供水系統(tǒng)精細(xì)化管理水平。

應(yīng)用GIS地理信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)供水系統(tǒng)的三維動(dòng)態(tài)管理,運(yùn)用BIM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人員、材料、機(jī)械的管理,確保制度嚴(yán)格、操作規(guī)范、資金流動(dòng)準(zhǔn)確。在提高供水系統(tǒng)設(shè)備、儀器智能化水平的同時(shí),加強(qiáng)高層次的專業(yè)技術(shù)人才和技術(shù)技工的培訓(xùn)力度,使供水系統(tǒng)運(yùn)維、管理更加科學(xué),降低管網(wǎng)的漏損率。

(4)提升供水效率化管理水平。

智能客服的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了水費(fèi)查詢、水表報(bào)裝、直飲水售后、水表戶主變更等多個(gè)無(wú)人化服務(wù)支撐的業(yè)務(wù)場(chǎng)景;打造真實(shí)互動(dòng)語(yǔ)音體驗(yàn),支撐水費(fèi)催收、防澇預(yù)警、滿意度回訪等多個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景。通過(guò)界面操作、語(yǔ)音識(shí)別、圖形提示等功能,提高供水質(zhì)量和服務(wù)水平,扭轉(zhuǎn)供水形象,提高民眾的信任度。

4 智慧水務(wù)系統(tǒng)的具體應(yīng)用

4.1建立自動(dòng)化辦公系統(tǒng)

基于自動(dòng)化管理平臺(tái),改進(jìn)日常管理模式,對(duì)日常辦公進(jìn)行數(shù)字化管理,采用視頻會(huì)議、釘釘辦公、即時(shí)通信、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)仁侄?,?xì)化公文處理流程,簡(jiǎn)化請(qǐng)假手續(xù),減少紙質(zhì)文件,實(shí)現(xiàn)電子化、可視化、簡(jiǎn)約化辦公。

4.2建立智慧水務(wù)集中調(diào)度中心

水務(wù)采用地下水為水源,設(shè)置水源井全過(guò)程在線監(jiān)測(cè)(控)點(diǎn)36個(gè),泵站加壓泵全過(guò)程在線監(jiān)測(cè) (控)點(diǎn)42個(gè),水處理、凈化設(shè)備全過(guò)程在線監(jiān)測(cè) (控)系統(tǒng)4套,供水水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)站點(diǎn)6個(gè),管網(wǎng)壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)34處,地下通道低洼處洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)點(diǎn)4處。目前,智慧水務(wù)調(diào)度中心實(shí)時(shí)監(jiān)控水源井與泵站(蓄水池)的水位、水壓和流量數(shù)據(jù)和水處理與凈化系統(tǒng)全過(guò)程控制數(shù)據(jù)、管網(wǎng)所有壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)以及地下通道低洼處水位以及配電設(shè)備電流、電壓、溫度等數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能,遠(yuǎn)程控制供水系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)水源地、泵站無(wú)人值守和管網(wǎng)可視化管理,提升供水系統(tǒng)智能化管理水平,確保供水系統(tǒng)運(yùn)行的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)。

4.3建立供水管網(wǎng)可視化三維仿真模擬系統(tǒng)

利用雷達(dá)、無(wú)人機(jī)等技術(shù)手段對(duì)全區(qū)約20km2范圍內(nèi)的供水管網(wǎng)埋深走向、管徑大小、閥門及閥門井分布等數(shù)據(jù)和管網(wǎng)所處環(huán)境實(shí)施多方位測(cè)量,建立供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)的三維空間可視化管理。在輸水主管道上全線安裝分布式光纖管道泄漏檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)管線進(jìn)行多點(diǎn)段檢漏監(jiān)測(cè),將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、信號(hào)傳輸至智慧水務(wù)調(diào)度中心,實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)漏損智能化預(yù)警與定位,預(yù)防爆管、漏水等事故。

4.4設(shè)置閥門井蓋監(jiān)控系統(tǒng)

結(jié)合供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng),對(duì)主路、人口密集區(qū)等關(guān)鍵部位57處閥門井井蓋內(nèi)加裝感應(yīng)報(bào)警器,對(duì)井蓋的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。井蓋被打開或遭到破壞時(shí),感應(yīng)器及時(shí)報(bào)警,準(zhǔn)確規(guī)定位置,便于工作人員及時(shí)處置,防止閥門井蓋被打開或井蓋破損造成人員車輛損傷。

4.5建立智能抄表計(jì)量系統(tǒng)

安裝和改造智能水表約4000塊,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表,完善水費(fèi)繳費(fèi)、用水報(bào)裝業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)功能。建立智能營(yíng)業(yè)大廳,在銀行、超市、學(xué)校、醫(yī)院、商業(yè)區(qū)等人口密集區(qū)安裝8套智能終端機(jī),完成網(wǎng)上繳費(fèi)、用水報(bào)裝,線上線下多措并舉,提升供水服務(wù)質(zhì)量。用戶可以通過(guò)管理平臺(tái)呼叫系統(tǒng)進(jìn)行信息反饋,水務(wù)公司得到用戶的反饋信息,對(duì)系統(tǒng)設(shè)備、供水管網(wǎng)進(jìn)行及時(shí)處理。

5 AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)

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)行安全可靠,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。

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)后勤部門管理需要。

3.平臺(tái)拓?fù)鋱D

4.平臺(tái)子系統(tǒng)

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)。

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。

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)。

綜合管廊智能馬達(dá)控制系統(tǒng)

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)?、冷熱量消耗量,同環(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(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。

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。


4.6電氣安全

4.6.1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。

4.6.2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。

4.6.3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。

4.6.4 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(lái),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。

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。

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(guò)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。


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。

5 相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單

1.電力監(jiān)控、電能質(zhì)量、電動(dòng)機(jī)管理及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

應(yīng)用場(chǎng)合(10KV)

產(chǎn)品

型號(hào)

功能

中壓柜

10KV進(jìn)/饋線

AM5SE

AM6-L

相間電流速斷保護(hù),相間限shi電流速斷保護(hù)(可帶低壓閉鎖),相間過(guò)電流保護(hù)(可帶低壓閉鎖),兩段式零序過(guò)流保護(hù),反時(shí)限相間過(guò)流保護(hù)(可帶低壓閉鎖),零序反時(shí)限過(guò)流保護(hù),過(guò)負(fù)荷保護(hù),控制回路異常告警。

10/0.4KV變壓器

AM6-S

分合閘位置、手車工作/試驗(yàn)位置、接地刀閘位置、硬接 點(diǎn)信號(hào)(保護(hù)跳閘、裝置告警、控制回路斷線、 裝置異常、未儲(chǔ)能、事故總等)、報(bào)文(過(guò)流、過(guò)負(fù)荷、超溫報(bào)警、過(guò)溫報(bào)警、裝置告警、PT 斷線、CT 斷線、對(duì)時(shí)異常等) 、遙控 開關(guān)、故障波形分析(故障錄波、故障波形、故障記錄、 跳閘、故障電流電壓)等。

智能操控裝置

ASD320

ASD500

一次回路動(dòng)態(tài)模擬圖、彈簧儲(chǔ)能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗(yàn)電、核相、自動(dòng)溫濕度控制及顯示(標(biāo)配一路強(qiáng)制加熱)、遠(yuǎn)方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲(chǔ)能旋鈕、人體感應(yīng)、柜內(nèi)照明控制、RS485接口、高壓柜內(nèi)電氣接點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫。

10KV計(jì)量

1d2680370935614b2a0d449bd47e58e

APM520

該儀表采用交流采樣技術(shù),能分別測(cè)量電網(wǎng)中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù),可通過(guò)面板薄膜開關(guān)設(shè)置倍率。帶RS-485通訊接口,采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號(hào)輸出;或帶開關(guān)量輸入/輸出,繼電器報(bào)警輸出等功能。


弧光保護(hù)

ARB5-M

主控單元,可接20路弧光信號(hào)或4個(gè)擴(kuò)展單元,配置弧光保護(hù)(8組)、失靈保護(hù)(4組)、TA斷線監(jiān)測(cè)(4組)、11個(gè)跳閘出口;


ARB5-E

擴(kuò)展單元,多可以插接6塊擴(kuò)展插件,每個(gè)擴(kuò)展插件可以采集5路弧光信號(hào):

ARB5-S

弧光探頭,可安裝于中壓開關(guān)柜的母線室、斷路器室或電纜室,也可于低壓柜。弧光探頭的檢測(cè)范圍為180°,半徑0.5m的扇形區(qū)域;

應(yīng)用場(chǎng)合(0.4KV)

產(chǎn)品

型號(hào)

功能


0.4KV進(jìn)/出線

6192c06d2027abc5fae276484deeb26

APView500

相電壓電流+零序電壓零序電流,電壓電流不平衡度,有功無(wú)功功率及電能、事件告警及故障錄波,諧波(電壓/電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子)、波動(dòng)/閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點(diǎn)波形采樣、觸發(fā)及定時(shí)錄波,波形實(shí)時(shí)顯示及故障波形查看,PQDIF格式文件存儲(chǔ),內(nèi)存32G,16D0+22D1,通訊2RS485+1RS232+1GPS,3以太網(wǎng)接口(+1維護(hù)網(wǎng)口)+1USB接口支持U盤讀取數(shù)據(jù),支持61850協(xié)議

低壓柜

1d2680370935614b2a0d449bd47e58e

APM520

該儀表采用交流采樣技術(shù),能分別測(cè)量電網(wǎng)中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù),可通過(guò)面板薄膜開關(guān)設(shè)置倍率。帶RS-485通訊接口,采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號(hào)輸出;或帶開關(guān)量輸入/輸出,繼電器報(bào)警輸出等功能。

電能質(zhì)量

541c926814decec86d60229c87fbee9

ARC

測(cè)量I、U、Hz、cosΦ,具備過(guò)電壓保護(hù)、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過(guò)大保護(hù)功能,可控制電容器的投切,RS485/Modbus協(xié)議

e5848cd461f7b0bbff0427cb2a33e68

ANSVC

ANSVC低壓無(wú)功功率補(bǔ)償裝置并聯(lián)在整個(gè)供電系統(tǒng)中,能根據(jù)電網(wǎng)中負(fù)載功率因數(shù)的變化通過(guò)控制器控制電力電容器投切進(jìn)行補(bǔ)償,無(wú)功功率補(bǔ)償裝置采用散件組成方案,主要以電容電抗、投切開關(guān)、控制器等組成。

1407a0f86be859617dd4e22b975e37e

ANAPF

ANAPF系列有源電力濾波器通過(guò)電流互感器采集系統(tǒng)諧波電流,經(jīng)控制器快速計(jì)算并提取各次諧波電流的含量,產(chǎn)生諧波電流指令,通過(guò)功率執(zhí)行器件產(chǎn)生與諧波電流幅值相等方向相反的補(bǔ)償電流,并注入電力系統(tǒng)中,從而抵消非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流。

電動(dòng)機(jī)保護(hù)器

電機(jī)回路

ARD2F

ARD3M

智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(以下簡(jiǎn)稱保護(hù)器)適用于額定電壓至 660V 的低壓電動(dòng)機(jī)回路,集保護(hù)、測(cè)量、控制、通訊、運(yùn)維于一體。其完善的保護(hù)功能確保電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行,帶有邏輯可編程功能,可以滿足多種控制方式。可選配不同通訊模塊適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)通訊需求。該產(chǎn)品采用分體式結(jié)構(gòu),由主體、顯示單元、互感器組成,可適應(yīng)各種柜體的安裝。具有許昌開普研究院有限公司、國(guó)家繼電保護(hù)及自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)合格的型式檢驗(yàn)報(bào)告證書和電磁兼容檢驗(yàn)證書,

配套附件

0.4kV電流互感器

1a4efe71171dfcca7c113d94745d16e

AKH-0.66

測(cè)量型互感器,采集交流電流信號(hào)

智能網(wǎng)關(guān)

7139f12e07361e836aa17232f4cee88

Anet系列

8個(gè)RS485串口 2kV隔離, 2個(gè)以太網(wǎng)接口,支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/ 104、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設(shè)備的接入,支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-60870-5 -104等上傳協(xié)議、支持多中心不同數(shù)據(jù)服務(wù)要求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,裝置電源:220V AC/DC。

應(yīng)用場(chǎng)合(配電室)

產(chǎn)品

型號(hào)

功能

環(huán)境監(jiān)測(cè)

溫濕度

微信圖片_2020061110162115

/

用于配電房溫度和濕度。工作電源:AC/DC 85~265V 工作溫度:-40.0℃~99.9℃ 工作濕度:0%RH~99%RH

煙霧

d13e4630e9580684ca357a896686fa6

/

光電式煙霧傳感; 電源正極(DC 12V):+12V,繼電器輸出:常開觸點(diǎn)

水侵

0b56d20c43c449c6eb6accbea559b80

/

接觸式水浸傳感器,監(jiān)測(cè)變電所、電纜溝、控制室等場(chǎng)所積水情況,工作電源:DC 10-30V 工作溫度:-20℃~+60℃ 工作濕度:0%RH~80%RH 響應(yīng)時(shí)間:1s 繼電器輸出:常開觸點(diǎn)

局方檢測(cè)

b6b2202f05aa1767c3dbdd48d78dff1

/

監(jiān)測(cè)變壓器、開關(guān)、開關(guān)柜的局部放電

門禁

73f8e53dac10808bef94c173541d15a

/

常開型;感應(yīng)距離:30-50mm 材質(zhì):鋅合金,銀灰色電度 干接點(diǎn)輸出

攝像機(jī)

QQ截圖20180403144531

/

視頻監(jiān)控

開關(guān)量模塊

d997e9e5fe11e5474fa82754dc2a10e

ARTU-KJ8

8路開關(guān)量輸入,8路繼電器輸出

智能網(wǎng)關(guān)

ANet

ANet-2E4SM

4路RS485 串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源:DC 12 V ~36 V 。支持4G擴(kuò)展模塊,485擴(kuò)展模塊,最多可擴(kuò)展16路。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著水務(wù)行業(yè)不斷向信息化、智能化發(fā)展,智慧水務(wù)利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段與供水運(yùn)行模擬仿真系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)等充分結(jié)合,實(shí)現(xiàn)可視化、智能化運(yùn)行管理,顯著提升供水能力和水平。智慧水務(wù)是智慧城市的重要組成部分,建設(shè)智慧水務(wù)能夠推動(dòng)智慧城市建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

【1】石秀花,李駿.淺談智慧水務(wù)對(duì)傳統(tǒng)供水的影響[J].智能城市,2022(06),57-59.

【2】陳金婷,徐倩.智慧水務(wù)綜合信息管理平臺(tái)的智慧化運(yùn)用[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè),2019(29):206.

【3】魏柯朋,錢愛(ài)君.智慧水務(wù)系統(tǒng)在城市供水中的應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通,2019(2):96.

【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