在開展構(gòu)建水務(wù)功能監(jiān)測網(wǎng)的過程中，通過水務(wù)工作和水質(zhì)監(jiān)測相互結(jié)合，借助于人工監(jiān)測和自動化監(jiān)測相互結(jié)合方式，能滿足具體實(shí)際需求。具體來說，結(jié)合自然水循環(huán)和社會水循環(huán)的情況，并從具體需求出發(fā)，發(fā)揮出水務(wù)感知網(wǎng)的優(yōu)勢來進(jìn)行準(zhǔn)確且的監(jiān)測工作，能保障監(jiān)測內(nèi)容盡可能化覆蓋，滿足二十小時(shí)的不間斷的監(jiān)測目標(biāo)。

2.2城鎮(zhèn)水務(wù)基礎(chǔ)信息

在構(gòu)建智慧水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)的過程中，為基礎(chǔ)性內(nèi)容則是城鎮(zhèn)水務(wù)基礎(chǔ)信息，這樣涉及到相關(guān)的具體城鎮(zhèn)水務(wù)工作的方方面的內(nèi)容以及相關(guān)的內(nèi)容以信息，將數(shù)據(jù)化技術(shù)優(yōu)勢融入其中，能有效落實(shí)相應(yīng)的水務(wù)工作的高質(zhì)量發(fā)展，能明確相關(guān)的建供水項(xiàng)目信息、水源信息、監(jiān)測信息、水源地地理環(huán)境以及供水量遠(yuǎn)程監(jiān)測與調(diào)控等方面的內(nèi)容，能有助于開展后續(xù)的相關(guān)的水務(wù)工作，結(jié)合城鎮(zhèn)水務(wù)二次供水信息、二次供水水廠與所屬企業(yè)、二次供水量、二次供水用水情況，能有效開展水質(zhì)跟蹤以及做好突發(fā)水質(zhì)事件等方面的工作。

2.3水旱災(zāi)害防御應(yīng)用場景

結(jié)合具體的水旱災(zāi)害防御工作開展的情況，能進(jìn)行洪水監(jiān)測系統(tǒng)的，進(jìn)一步保障系統(tǒng)中存在著雨水徑流模型、洪水預(yù)報(bào)分析模型和健康城市流域水樣模型等進(jìn)一步豐富，并能滿足有效實(shí)時(shí)化預(yù)測洪水、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、水優(yōu)化的要求，進(jìn)而能結(jié)合需求來滿足動態(tài)管理的要求。并能結(jié)合實(shí)際的水的開發(fā)及操作的要求，能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的預(yù)警、干旱預(yù)警的要求。結(jié)合實(shí)際需求，以保障滿足城市水基礎(chǔ)設(shè)施完善，并能有效開展一系列的洪水、洪水預(yù)警系統(tǒng)、規(guī)范洪水管理以及北部河流預(yù)警系統(tǒng)，能保障預(yù)警能力提升，并能開展相應(yīng)的地圖升級、整個(gè)品牌，升級應(yīng)用程序等活動，滿足系統(tǒng)平臺效能的提升，以保障視頻會議系統(tǒng)更好地應(yīng)對水旱災(zāi)害防御應(yīng)用場景，實(shí)現(xiàn)總體災(zāi)害應(yīng)對能力和效率的提升。

2.4維保及時(shí)率提升

結(jié)合系統(tǒng)的強(qiáng)大功能，能滿足日?；\(yùn)維泵房及相關(guān)設(shè)備的要求，涉及到相應(yīng)的水箱清洗、設(shè)備日?，F(xiàn)場巡檢，并能結(jié)合工單來實(shí)現(xiàn)日常運(yùn)維任務(wù)的周期性的派發(fā)工單，并能滿足結(jié)合信息技術(shù)優(yōu)勢來優(yōu)化配置運(yùn)維人員，便于開展全流程的跟蹤及監(jiān)管工作。具體的管理環(huán)節(jié)，能針對存在的設(shè)備事故隱患問題，進(jìn)行設(shè)備性能改變的提前預(yù)知，合理化控制設(shè)備故障率。另外，結(jié)合平臺秒級數(shù)據(jù)采集的情況，能進(jìn)行異常性問題的自動診斷，便于明確供水異常問題，能實(shí)現(xiàn)供水事故發(fā)現(xiàn)及時(shí)率大大提升，有效縮短事故解除時(shí)間，實(shí)現(xiàn)用戶滿意度的提升。在實(shí)踐中，針對故障設(shè)備的問題，能立馬發(fā)出報(bào)警，結(jié)合工單系統(tǒng)自動派發(fā)帶著解決方案的自動工單落實(shí)到具體的運(yùn)維人員，控制故障發(fā)生到開展維修僅需要兩小時(shí)。

2.5三個(gè)中心

在體系中，具體涉及到基礎(chǔ)能力、數(shù)據(jù)能力以及模型能力等三部分。充分利用信息技術(shù)優(yōu)勢，能實(shí)現(xiàn)全域數(shù)據(jù)的共享要求，加強(qiáng)數(shù)據(jù)智能化水平，更好地推動智慧水務(wù)業(yè)務(wù)的發(fā)展。同時(shí)，能構(gòu)建通用化的基礎(chǔ)能力，進(jìn)一步保障覆蓋智慧水務(wù)的相關(guān)業(yè)務(wù)，并能體現(xiàn)在出可集成、通用化等特點(diǎn)，滿足微服務(wù)化的部署要求，更好地從實(shí)際業(yè)務(wù)出發(fā)來實(shí)現(xiàn)相關(guān)各個(gè)層級、部門以及應(yīng)用的快速搭建，能進(jìn)一步控制應(yīng)用構(gòu)建成本，能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用建設(shè)質(zhì)量的提升。同時(shí)，發(fā)揮出模型能力的作用，選擇合理化的模型計(jì)算，以保障通過數(shù)據(jù)分析、可視化技術(shù)等，進(jìn)而保障水務(wù)管理工作在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行管理中能實(shí)現(xiàn)一定的智慧化輔助決策工作，實(shí)現(xiàn)水務(wù)智慧能力提升。

2.6智慧化

水務(wù)智能化發(fā)展則是必然趨勢，這就要求應(yīng)結(jié)合信息技術(shù)優(yōu)勢，并能將其融入到水管理服務(wù)的實(shí)踐中，能滿足“智能供水設(shè)施"配套要求。在進(jìn)行智能構(gòu)建的過程中，能有效構(gòu)建智能化平臺，并能進(jìn)一步保障落實(shí)頂層業(yè)務(wù)應(yīng)用程度的算法、接口等要求，保障智能化功能的實(shí)現(xiàn)。結(jié)合具體的本區(qū)域中存在的洪澇的情況來看，能充分發(fā)揮出物理網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算環(huán)境、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等優(yōu)勢，進(jìn)一步保障開展高水平的水生態(tài)管理、排污管理、供水管理等智能化決策要求，進(jìn)而構(gòu)建相關(guān)的專家數(shù)據(jù)庫、模型庫、案例庫，能更好地推動水務(wù)管理的智能化發(fā)展。

3 AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺

3.1平臺概述

安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計(jì)算到能效管理平臺的產(chǎn)品生態(tài)體系，AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺通過在污水廠源、網(wǎng)、荷、儲、充的各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝保護(hù)、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(qiáng)度，監(jiān)測主要用能設(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。

3.2平臺組成

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、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平臺拓?fù)鋱D

4.平臺子系統(tǒng)

4.1變電站綜合自動化系統(tǒng)及電力監(jiān)控

對水務(wù)配電系統(tǒng)中35kV、10kV電壓等級配置繼電保護(hù)和弧光保護(hù)，實(shí)現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調(diào)等功能，對異常情況及時(shí)預(yù)警。

監(jiān)測變壓器、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)。

4.2電能質(zhì)量監(jiān)測與治理

水務(wù)中大量的大功率電機(jī)、水泵變頻啟動導(dǎo)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(biāo)分析其電能質(zhì)量，并配置對應(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、遙信、遙控功能，電動機(jī)保護(hù)器能對過載、短路、缺相、漏電等異常情況進(jìn)行保護(hù)、監(jiān)測和報(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)電動機(jī)自動或遠(yuǎn)程控制，監(jiān)視、控制各個(gè)工藝設(shè)備,保障正常生產(chǎn)。

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)維度對比分析，實(shí)現(xiàn)各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的能耗對比，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)?、冷熱量消耗量，同環(huán)比對比分析，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。

能效分析按三級計(jì)量架構(gòu)，分別進(jìn)行能效分析，契合能源管理體系要求，可對各車間/職能部門的能效水平進(jìn)行分析，同比、環(huán)比、對標(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)/國家指標(biāo)對標(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。

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、自動控制、感應(yīng)控制、定時(shí)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(shí)間實(shí)現(xiàn)自動控制功能，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

監(jiān)測配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度，實(shí)現(xiàn)對污水廠、自來水廠、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。

4.6.3消防設(shè)備電源監(jiān)測

監(jiān)測消防設(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、電動閉門器、電磁釋放器的工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測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。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，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

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?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)可自動啟動排風(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

實(shí)時(shí)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(guān)狀態(tài)，逆變器運(yùn)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(dāng)前發(fā)電功率、累計(jì)發(fā)電量進(jìn)行監(jiān)測，以曲線方式繪制上述監(jiān)測的各個(gè)參量的歷史數(shù)據(jù)。

平臺結(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。

4.9工藝仿真監(jiān)控

平臺通過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、吸泥泵等低壓電動機(jī)控制柜或低壓饋電柜安裝電動機(jī)保護(hù)，進(jìn)行短路、過流、過載、起動超時(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)電動機(jī)自動或遠(yuǎn)程控制，監(jiān)視、控制各個(gè)工藝設(shè)備,保障正常。

相關(guān)平臺部署硬件選型清單

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

2.電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

5.結(jié)束語

綜上所述，在信息化時(shí)代背景下，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在越來越多地應(yīng)用在諸多領(lǐng)域中，在未來推動高質(zhì)量的智慧水務(wù)信息平臺的建設(shè)過程中，應(yīng)發(fā)揮出共享數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，能保障更好地通過精細(xì)化、動態(tài)化的方式來實(shí)現(xiàn)供水的全流程管理的要求，進(jìn)而能發(fā)揮出數(shù)據(jù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)挖掘的優(yōu)勢，進(jìn)而能突顯出水務(wù)系統(tǒng)中的潛在價(jià)值，更好地推動相關(guān)水務(wù)業(yè)務(wù)發(fā)展的數(shù)字化、協(xié)同化和智慧化發(fā)展。

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