關(guān)鍵詞:城市;智慧水務(wù)建設(shè)
水利工程是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)支撐,加強(qiáng)智慧水務(wù)建設(shè),是智慧社會(huì)的重要部分,是新時(shí)代節(jié)水發(fā)展的較高階段,是實(shí)施節(jié)水業(yè)務(wù)需求的重要抓手。引導(dǎo)智慧水務(wù)建設(shè),是推進(jìn)水務(wù)治理體系和治理能力的客觀要求。以智能應(yīng)用為重點(diǎn),形成特色的智慧水務(wù)系統(tǒng)。
1 智慧水務(wù)概念
智慧水務(wù)是利用傳感器和電子標(biāo)簽等技術(shù),打造涵蓋信息和時(shí)空尺度的信息感知網(wǎng)絡(luò)。建立水環(huán)境生態(tài)水監(jiān)測系統(tǒng),檢測水資源、河流、湖泊和污水。建立水資源監(jiān)測能力,實(shí)現(xiàn)源水供應(yīng)、水廠供應(yīng)、二次供水、城市生態(tài)供水和農(nóng)田灌溉用水的全自動(dòng)監(jiān)測。建立覆蓋全區(qū)的監(jiān)測系統(tǒng),對河流、泵站、水壩、堤防和易發(fā)洪水點(diǎn)的水情進(jìn)行全自動(dòng)監(jiān)測。智慧水務(wù)的監(jiān)測系統(tǒng)支持各種監(jiān)控,并執(zhí)行物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)無線和運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。利用云計(jì)算和虛擬化新技術(shù),構(gòu)建集水信息、存儲(chǔ)、分析和數(shù)據(jù)挖掘于一體的大數(shù)據(jù)中心,將水利水務(wù)工程基礎(chǔ)信息、視頻集成到數(shù)據(jù)中心,與氣象、國土資源和應(yīng)急管理等部門進(jìn)行信息共享,基于虛擬擴(kuò)展模型可以分析供應(yīng)、排放、污染和災(zāi)害等。以水管理聯(lián)動(dòng)為模型進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、未來預(yù)測、綜合控制、資源調(diào)度和水環(huán)境改善的協(xié)同調(diào)控。4 AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)
4.1平臺(tái)概述4.4平臺(tái)子系統(tǒng)
4.4.1變電站綜合自動(dòng)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)。
4.4.2電能質(zhì)量監(jiān)測與治理
水務(wù)*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,并配置對應(yīng)的電能質(zhì)量治理措施提高供電電能質(zhì)量。
4.4.3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、遙信、遙控功能,電動(dòng)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(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,**正常生產(chǎn)。
4.4.4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。
4.4.5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。
4.4.6電氣安全
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。
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)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:監(jiān)測消防設(shè)備的工作電源是否正常,**在發(fā)生火災(zāi)時(shí)消防設(shè)備可以正常投入使用。
④*門監(jiān)控系統(tǒng):*門監(jiān)控系統(tǒng)集中控制其各終端設(shè)備即*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)測疏散通道*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),*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,**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?xì)怏w濃度展示和預(yù)警,**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。
4.4.8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(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、車棚的分布情況,顯示匯流箱、并網(wǎng)點(diǎn)位置,各個(gè)屋的裝機(jī)容量。
4.4.9工藝監(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、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)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,**正常生產(chǎn)。
5 相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單
6 結(jié)語
綜上所述,在城市建設(shè)智慧水務(wù)中,按照水利部標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整合,統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)資源,開展水文資源的信息共享。按照規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,同時(shí)進(jìn)行自動(dòng)化作業(yè),數(shù)據(jù)分析和預(yù)警預(yù)報(bào),可有效提高智慧水務(wù)調(diào)度效率。通過大數(shù)據(jù)制定優(yōu)方案,利用已有知識(shí)對信息進(jìn)行分析、比較和判斷,提高洪水預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。以信息化和創(chuàng)新為導(dǎo)向,推動(dòng)水利現(xiàn)代化發(fā)展,按照總體規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和資源共享為指導(dǎo)思想,持續(xù)推進(jìn)城市智慧水務(wù)建設(shè)。智慧水務(wù)是水利不斷發(fā)展的產(chǎn)物,在城市發(fā)展和進(jìn)步中發(fā)揮著重要作用。既能滿足居民生活需求,又能有效減輕洪澇災(zāi)害,**現(xiàn)代化城市的健康發(fā)展,促進(jìn)水資源合理配置和利用,推動(dòng)智慧城市建設(shè)的不斷發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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