摘要:大數(shù)據(jù)技術(shù)與水務(wù)產(chǎn)業(yè)深度融合是我國智慧水務(wù)發(fā)展的必然趨勢。 結(jié)合新時代背景下的水務(wù)工作開展的情 況,重點結(jié)合自身從事水務(wù)管理工作的實踐經(jīng)驗,多角度分析了智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用中注意要點, 并結(jié)合具體的水務(wù)業(yè)務(wù)實際需求分析了基于大數(shù)據(jù)的智慧水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)中心的總體設(shè)計方案, 希望對今后全 面推動水務(wù)管理的數(shù)字化、信息化、智能化發(fā)展有所幫助。
關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù)技術(shù);智慧水務(wù);水務(wù)管理;共享數(shù)據(jù)中心
0引言
智慧水務(wù)建設(shè)是指利用信息技術(shù)和智能化手段,對水資源的監(jiān)測、管理、調(diào)度和利用進行優(yōu)化和智能化的方式。一是,其能提高水資源管理效率:智慧水務(wù)建設(shè)可以實現(xiàn)對水資源的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集,通過數(shù)據(jù)分析和預(yù)測模型,能夠更準確地了解水資源的供需情況、水質(zhì)狀況等。這有助于提高水資源的利用效率,合理安排水資源調(diào)度和分配,避免浪費和短缺現(xiàn)象的發(fā)生。二是,降低運營成本:智慧水務(wù)建設(shè)通過自動化和智能化的手段,可以對水廠、水泵站、供水管網(wǎng)等進行遠程監(jiān)控和運行管理,實現(xiàn)設(shè)備的自動化控制和故障預(yù)警,降低人力成本和運營維護費用。三是,提升服務(wù)質(zhì)量:智慧水務(wù)建設(shè)可以為用戶提供更便捷、的水務(wù)服務(wù)。例如,通過智能水表實現(xiàn)遠程抄表和計費,方便用戶繳費和查詢用水情況;通過智能監(jiān)測系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異常并采取相應(yīng)措施,保障用戶用水的和健康。四是,推動可持續(xù)發(fā)展:智慧水務(wù)建設(shè)可以促進水資源的可持續(xù)利用和環(huán)境保護。通過的水資源管理和供需平衡,可以減少對自然水源的過度開發(fā)和污染,保護水生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性。智慧水務(wù)建設(shè)的意義在于提高水資源管理效率,降低運營成本,提升服務(wù)質(zhì)量,推動可持續(xù)發(fā)展。它是應(yīng)對水資源管理和水環(huán)境挑戰(zhàn)的重要途徑,對于實現(xiàn)可持續(xù)的水資源利用和管理具有積的促進作用。
1智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)的應(yīng)用
1.1在供排水綜合信息共享平臺的應(yīng)用
在基于信息技術(shù)的背景下,供排水綜合信息共享平臺能有效實現(xiàn)以下方面的功能。一是,數(shù)據(jù)集中存儲與管理:智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以作為一個化的數(shù)據(jù)存儲和管理平臺,集中存儲各種與供排水相關(guān)的數(shù)據(jù),包括水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)、水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)、供水管網(wǎng)運行數(shù)據(jù)、排水系統(tǒng)數(shù)據(jù)等。通過建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和格式,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成和整合,為各相關(guān)單位和部門提供便捷的數(shù)據(jù)訪問和共享。二是,數(shù)據(jù)共享與交流:智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以提供數(shù)據(jù)共享和交流的平臺,促進不同單位和部門之間的數(shù)據(jù)交流與共享。相關(guān)單位可以將自己的數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù),同時可以根據(jù)需要獲取其他單位的數(shù)據(jù),以實現(xiàn)供排水系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享和協(xié)同管理。三是,數(shù)據(jù)分析與決策支持:智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以利用數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù),對存儲在其中的數(shù)據(jù)進行深入分析和處理。通過數(shù)據(jù)的可視化展示、統(tǒng)計分析和建模預(yù)測等手段,提供給決策者和管理者科學(xué)的數(shù)據(jù)支持和決策參考,幫助他們制定合理的供排水管理策略和決策。四是,故障監(jiān)測與預(yù)警:智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以實時監(jiān)測供排水系統(tǒng)的運行狀態(tài)和設(shè)備工況,并通過數(shù)據(jù)分析和模型預(yù)測技術(shù),進行故障監(jiān)測和預(yù)警。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況或潛在故障,可以及時通知相關(guān)責(zé)任單位,采取相應(yīng)的維修和處理措施,從而保障供排水系統(tǒng)的正常運行。五是,政府監(jiān)管與公眾參與:智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以作為政府監(jiān)管的重要工具,提供給政府部門的供排水數(shù)據(jù)和信息,以支持政府的監(jiān)管和決策工作。同時,也可以向公眾開放一部分數(shù)據(jù),增加公眾對供排水系統(tǒng)運行情況的了解,促進公眾參與和監(jiān)督,實現(xiàn)水務(wù)治理的透明和公正。
智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)在供排水綜合信息共享平臺中的應(yīng)用可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中存儲與管理、數(shù)據(jù)共享與交流、數(shù)據(jù)分析與決策支持、故障監(jiān)測與預(yù)警、政府監(jiān)管與公眾參與等功能,有助于提升供排水系統(tǒng)的管理效率和水務(wù)治理的水平。
1.2應(yīng)用支撐平臺
(1)水務(wù)事件推理能力。智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)的水務(wù)事件推理能力是指利用先進的數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù),對水務(wù)數(shù)據(jù)進行綜合分析和推理,從而揭示水務(wù)事件之間的潛在聯(lián)系、趨勢和規(guī)律。具體而言,通過對供排水系統(tǒng)各類數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析,智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以識別和檢測水務(wù)事件中的異常情況,如供水管網(wǎng)壓力異常、水質(zhì)超標、設(shè)備故障等?;谶@些異常數(shù)據(jù),可以進行預(yù)警和警示,及早采取相應(yīng)的措施,防止事態(tài)進一步惡化。當供排水系統(tǒng)發(fā)生故障或異常情況時,智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以利用數(shù)據(jù)分析和機器學(xué)習(xí)技術(shù),對故障進行診斷和根因分析。通過分析相關(guān)數(shù)據(jù)和事件之間的關(guān)聯(lián)性,可以確定故障的具體原因,并提供相應(yīng)的解決方案,故障處理和恢復(fù)過程?;跉v史數(shù)據(jù)和趨勢分析模型,智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以進行水務(wù)事件的預(yù)測和趨勢分析。通過分析數(shù)據(jù)中的規(guī)律和趨勢,可以預(yù)測未來可能發(fā)生的水務(wù)事件,如供水需求峰值、水資源短缺等,從而提前做好相應(yīng)的準備和應(yīng)對措施。
(2)水務(wù)事件協(xié)同能力。能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)中心的水務(wù)事件協(xié)同能力是指利用數(shù)據(jù)共享和協(xié)同處理技術(shù),實現(xiàn)不同單位和部門之間對水務(wù)事件的協(xié)同處理和合作。智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以提供信息協(xié)同和共享的機制,促進各個單位之間的信息交流和共同處理。相關(guān)單位可以通過數(shù)據(jù)共享的信息,了解其他單位的水務(wù)事件情況、數(shù)據(jù)分析結(jié)果等,從而實現(xiàn)信息的共享和協(xié)同決策。智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以作為一個協(xié)同管理平臺,整合各個單位的水務(wù)事件管理系統(tǒng)和工作流程。通過共享事件數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息,不同單位可以協(xié)同進行事件的監(jiān)測、分析、處理和反饋,實現(xiàn)對水務(wù)事件的協(xié)同管理和優(yōu)化響應(yīng)。智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以作為統(tǒng)一指揮調(diào)度的,通過數(shù)據(jù)分析和決策支持技術(shù),對水務(wù)事件進行綜合調(diào)度和協(xié)調(diào)。根據(jù)實時的數(shù)據(jù)和情報,可以指揮相關(guān)單位協(xié)同行動,優(yōu)化資源配置,提高水務(wù)事件的處理效率和應(yīng)對能力。
(3)水務(wù)實景仿真能力。智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)的水務(wù)實景仿真能力是指利用仿真技術(shù)和模型,通過對水務(wù)數(shù)據(jù)的模擬和虛擬化,實現(xiàn)對水務(wù)系統(tǒng)運行情況的真實還原和可視化展示。利用虛擬現(xiàn)實(VR)或增強現(xiàn)實(AR)技術(shù),智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以將水務(wù)系統(tǒng)的運行場景進行可視化展示。通過虛擬現(xiàn)實設(shè)備或者應(yīng)用程序,用戶可以身臨其境地觀察水流、設(shè)備運行狀態(tài)、水質(zhì)變化等,更直觀地了解水務(wù)系統(tǒng)的運行情況。于水務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型和仿真平臺,智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以進行情景預(yù)測和優(yōu)化分析。通過設(shè)定不同的情景條件和參數(shù),可以模擬水務(wù)系統(tǒng)在不同條件下的運行情況,并評估系統(tǒng)的性能和響應(yīng)能力。這有助于優(yōu)化供排水系統(tǒng)的設(shè)計和運營策略,提前預(yù)測和應(yīng)對潛在的問題。
(4)水務(wù)行政服務(wù)。智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以提供水務(wù)行政服務(wù),為相關(guān)的行政部門和機構(gòu)提供支持和便利。智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以利用數(shù)據(jù)分析和報告生成技術(shù),對水務(wù)數(shù)據(jù)進行分析和處理,生成相關(guān)的報告和分析結(jié)果。這些報告可以包括水資源利用情況、供水質(zhì)量評估、水務(wù)系統(tǒng)運行狀況等方面的分析和評估,為水務(wù)行政部門提供決策支持和參考。智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以作為一個協(xié)同管理平臺,協(xié)助水務(wù)行政部門管理和協(xié)調(diào)水務(wù)事件。智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以為水務(wù)行政部門提供數(shù)據(jù)支持和分析,用于政策制定和規(guī)劃的參考。通過對水務(wù)數(shù)據(jù)的分析和評估,可以揭示問題和挑戰(zhàn),為行政部門提供科學(xué)依據(jù),制定合理的政策和規(guī)劃方案,推動水務(wù)管理和發(fā)展。
2基于大數(shù)據(jù)的智慧水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)的總體設(shè)計
2.1水務(wù)感知網(wǎng)
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)勢來進行準確且的監(jiān)測工作,能保障監(jiān)測內(nèi)容盡可能化覆蓋,滿足二十小時的不間斷的監(jiān)測目標。
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,能進行洪水監(jiān)測系統(tǒng)的,進一步保障系統(tǒng)中存在著雨水徑流模型、洪水預(yù)報分析模型和健康城市流域水樣模型等進一步豐富,并能滿足有效實時化預(yù)測洪水、災(zāi)害風(fēng)險、水優(yōu)化的要求,進而能結(jié)合需求來滿足動態(tài)管理的要求。并能結(jié)合實際的水的開發(fā)及操作的要求,能實現(xiàn)相應(yīng)的預(yù)警、干旱預(yù)警的要求。結(jié)合實際需求,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,實現(xiàn)總體災(zāi)害應(yīng)對能力和效率的提升。
2.4維保及時率提升
結(jié)合系統(tǒng)的強大功能,能滿足日?;\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)備日常現(xiàn)場巡檢,并能結(jié)合工單來實現(xiàn)日常運維任務(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,能進行異常性問題的自動診斷,便于明確供水異常問題,能實現(xiàn)供水事故發(fā)現(xiàn)及時率大大提升,有效縮短事故解除時間,實現(xiàn)用戶滿意度的提升。在實踐中,針對故障設(shè)備的問題,能立馬發(fā)出報警,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到具體的運維人員,控制故障發(fā)生到開展維修僅需要兩小時。
2.5三個中心
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,能實現(xiàn)全域數(shù)據(jù)的共享要求,加強數(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,能構(gòu)建通用化的基礎(chǔ)能力,進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,滿足微服務(wù)化的部署要求,更好地從實際業(yè)務(wù)出發(fā)來實現(xiàn)相關(guān)各個層級、部門以及應(yīng)用的快速搭建,能進一步控制應(yīng)用構(gòu)建成本,能實現(xiàn)應(yīng)用建設(shè)質(zhì)量的提升。同時,發(fā)揮出模型能力的作用,選擇合理化的模型計算,以保障通過數(shù)據(jù)分析、可視化技術(shù)等,進而保障水務(wù)管理工作在規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和運行管理中能實現(xiàn)一定的智慧化輔助決策工作,實現(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)的實踐中,能滿足“智能供水設(shè)施"配套要求。在進行智能構(gòu)建的過程中,能有效構(gòu)建智能化平臺,并能進一步保障落實頂層業(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)、云計算環(huán)境、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等優(yōu)勢,進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、充的各個關(guān)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(shè)備能效,保護污水廠運行安全可靠,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)備運維等,貫穿水務(wù)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(wù)配電系統(tǒng)運行狀況,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平臺拓撲圖
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(yù)警。
監(jiān)測變壓器、水泵、鼓風(fēng)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)。
4.2電能質(zhì)量監(jiān)測與治理
水務(wù)中大量的大功率電機、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電動機管理
馬達監(jiān)控實現(xiàn)水務(wù)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。準確地反映出故障狀態(tài)、故障時間、故障地點、及相關(guān)信息,對電機進行健康診斷和預(yù)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(shè)備,保障正常生產(chǎn)。
4.4能耗管理
為水務(wù)搭建計量體系,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(lǐng)導(dǎo)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(wù)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。
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安全、節(jié)能的目的。
4.6電氣安全
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(yù)警。
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。
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),實時監(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,當終端設(shè)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。
4.7 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(yù)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(fēng)風(fēng)機或新風(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(guān)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。
4.9工藝仿真監(jiān)控
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(shè)備運行狀態(tài)。在格柵清渣機、污水提升泵、回流泵、曝氣風(fēng)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(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、電動機管理及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場合(10KV) | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
10KV進/饋線 | AM6-L | 相間電流速斷保護,相間電流速斷保護(可帶低壓閉鎖),相間過電流保護(可帶低壓閉鎖),兩段式零序過流保護,反時限相間過流保護(可帶低壓閉鎖),零序反時限過流保護,過負荷保護,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/試驗位置、接地刀閘位置、硬接 點信號(保護跳閘、裝置告警、控制回路斷線、 裝置異常、未儲能、事故總等)、報文(過流、過負荷、超溫報警、過溫報警、裝置告警、PT 斷線、CT 斷線、對時異常等) 、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 | ASD500 | 一次回路動態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、自動溫濕度控制及顯示(標配一路強制加熱)、遠方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲能旋鈕、人體感應(yīng)、柜內(nèi)照明控制、RS485接口、高壓柜內(nèi)電氣接點無線測溫。 | ||
10KV計量 | APM520 | 該儀表采用交流采樣技術(shù),能分別測量電網(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;也可將電量信號轉(zhuǎn)換成標準的直流模擬信號輸出;或帶開關(guān)量輸入/輸出,繼電器報警輸出等功能。 | ||
弧光保護 | ARB5-M | 主控單元,可接20路弧光信號或4個擴展單元,配置弧光保護(8組)、失靈保護(4組)、TA斷線監(jiān)測(4組)、11個跳閘出口; | ||
ARB5-E | 擴展單元,多可以插接6塊擴展插件,每個擴展插件可以采集5路弧光信號: | |||
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。弧光探頭的檢測范圍為180°,半徑0.5m的扇形區(qū)域; |
應(yīng)用場合(0.4KV) | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
0.4KV進/出線 | 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/閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點波形采樣、觸發(fā)及定時錄波,波形實時顯示及故障波形查看,PQDIF格式文件存儲,內(nèi)存32G,16D0+22D1,通訊2RS485+1RS232+1GPS,3以太網(wǎng)接口(+1維護網(wǎng)口)+1USB接口支持U盤讀取數(shù)據(jù),支持61850協(xié)議 | ||
APM520 | 該儀表采用交流采樣技術(shù),能分別測量電網(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;也可將電量信號轉(zhuǎn)換成標準的直流模擬信號輸出;或帶開關(guān)量輸入/輸出,繼電器報警輸出等功能。 | |||
電能質(zhì)量 | ARC | 測量I、U、Hz、cosΦ,具備過電壓保護、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過大保護功能,可控制電容器的投切,RS485/Modbus協(xié)議 | ||
ANSVC | ANSVC低壓無功功率補償裝置并聯(lián)在整個供電系統(tǒng)中,能根據(jù)電網(wǎng)中負載功率因數(shù)的變化通過控制器控制電力電容器投切進行補償,無功功率補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。 | |||
ANAPF | ANAPF系列有源電力濾波器通過電流互感器采集系統(tǒng)諧波電流,經(jīng)控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量,產(chǎn)生諧波電流指令,通過功率執(zhí)行器件產(chǎn)生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流,并注入電力系統(tǒng)中,從而抵消非線性負載所產(chǎn)生的諧波電流。 | |||
電動機保護器 | 電機回路 | ARD3M | 智能電動機保護器(以下簡稱保護器)適用于額定電壓至 660V 的低壓電動機回路,集保護、測量、控制、通訊、運維于一體。其完善的保護功能確保電動機安全運行,帶有邏輯可編程功能,可以滿足多種控制方式??蛇x配不同通訊模塊適應(yīng)現(xiàn)場通訊需求。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、國家繼電保護及自動化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測合格的型式檢驗報告證書和電磁兼容檢驗證書, | |
配套附件 | 0.4kV電流互感器 | AKH-0.66 | 測量型互感器,采集交流電流信號 | |
智能網(wǎng)關(guān) | Anet系列 | 8個RS485串口 2kV隔離, 2個以太網(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,支持斷點續(xù)傳,裝置電源:220V AC/DC。 |
應(yīng)用場合(配電室) | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
環(huán)境監(jiān)測 | 溫濕度 | / | 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 | / | 光電式煙霧傳感; 電源正極(DC 12V):+12V,繼電器輸出:常開觸點 | ||
水侵 | / | 接觸式水浸傳感器,監(jiān)測變電所、電纜溝、控制室等場所積水情況,工作電源:DC 10-30V 工作溫度:-20℃~+60℃ 工作濕度:0%RH~80%RH 響應(yīng)時間:1s 繼電器輸出:常開觸點 | ||
局方檢測 | / | 監(jiān)測變壓器、開關(guān)、開關(guān)柜的局部放電 | ||
門禁 | / | 常開型;感應(yīng)距離:30-50mm 材質(zhì):鋅合金,銀灰色電度 干接點輸出 | ||
攝像機 | / | 視頻監(jiān)控 | ||
開關(guān)量模塊 | ARTU-KJ8 | 8路開關(guān)量輸入,8路繼電器輸出 | ||
智能網(wǎng)關(guān) | 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擴展模塊,485擴展模塊,最多可擴展16路。 |
應(yīng)用場合(0.4KV出線、工藝動力箱) | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
各變電所、各動力箱 | 0.4KV出線 | ARCM200系列 | 用于檢測TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)中的剩余電流、溫度等電氣參數(shù),從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。 | |
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機 | Acrel-6000/B3 | 接收電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器信號,實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理,采用485通訊 | |
主變點所 監(jiān)控中心 | 控制主機 | Acrel-6000/B | 接收電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器信號和各區(qū)域分機數(shù)據(jù),實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理,可采用485通訊。 | |
配套附件 | 0.4kV電流 互感器 | AKH-0.66 | 測量型互感器,采集交流電流信號。 |
5.結(jié)束語
綜上所述,在信息化時代背景下,大數(shù)據(jù)、云計算以及物聯(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化、動態(tài)化的方式來實現(xiàn)供水的全流程管理的要求,進而能發(fā)揮出數(shù)據(jù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)挖掘的優(yōu)勢,進而能突顯出水務(wù)系統(tǒng)中的潛在價值,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。
參考文獻:
[1]萬笑云.論基于大數(shù)據(jù)的智慧水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建[J].中國科技期刊數(shù)據(jù)庫,2023(6):25-28
[2]李吉壯.一種新的智慧水務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計與探討[J].信息記錄材料,2022,23(1):122-124.
[3]徐俊,童河華.一種融合“數(shù)據(jù)+水務(wù)"的智慧水務(wù)解決方案[J].江西通信科技,2021(4):17-19.
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.05版
作者簡介
陳芳芳,女,安科瑞電氣股份有限公司,從事電氣相關(guān)及智慧水務(wù)系統(tǒng)研發(fā)工作;
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