江蘇安科瑞電器制造有限公司作者
隨著科技的飛速發展和信息化社會的到來,智慧水務平臺正在成為城市發展中重要的一部分。智慧水務平臺利用先進的信息技術,實現了水務管理的智能化、精細化和個性化,為城市的可持續發展提供了強大的支持。
一、智慧水務平臺的定義和構成
智慧水務平臺是一種基于物聯網、大數據、云計算等先進技術的綜合性平臺,旨在實現水資源的合理配置、高效利用和水環境的持續改善。它涵蓋了水源、供水、用水、污水處理和回用等水務全流程,通過實時數據采集、遠程監控、預測預警、智能調度等功能,提升水務管理的效率和效能。
二、智慧水務平臺在城市發展中的應用
提升水資源利用效率:智慧水務平臺通過實時監測和數據分析,能夠實現精準供水,避免浪費。同時,通過對用水行為的智能分析,可以制定出更加合理的用水政策,引導市民節約用水,提升水資源利用效率。
優化水環境管理:智慧水務平臺通過在線監測、數據分析和預警預測等功能,能夠實時監控水質、水量情況,為水環境管理提供科學依據。同時,通過對污水排放的遠程監控和數據分析,可以實現污水處理的優化運行,進一步改善水環境。
增強應急處置能力:智慧水務平臺通過物聯網技術和實時數據采集,能夠在發生水務突發事件時,迅速獲取事件信息,分析原因,制定出更加快速、準確的應急處置方案,減少損失。
推動智慧城市建設:智慧水務平臺是智慧城市建設的重要組成部分。通過與其他智慧城市系統的集成,可以實現城市管理的全面智能化,提升城市治理水平,推動城市的可持續發展。
三、 AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺
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品生態體系,AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺通過在污水廠源、網、荷、儲、充的各個關鍵節點安裝保護、監測、分析、治理裝置,用于監測污水廠能耗總量和能耗強度,監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。
3.2平臺組成
AcrelEMS智慧水務綜合能效管理系統由變電站綜合自動化系統、電力監控及能效管理系統組成,涵蓋了水務中壓變配電系統、電氣安全、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運行狀況,并且根據權限可以適用于水務后勤部門管理需要。
3.3平臺拓撲圖
![](https://img55.hbzhan.com/9/20231108/638350542118527009672.jpg)
3.4平臺子系統
3.4.1變電站綜合自動化系統及電力監控
對水務配電系統中35kV、10kV電壓等級配置繼電保護和弧光保護,實現遙測、遙信、遙控、遙調等功能,對異常情況及時預警。
監測變壓器、水泵、鼓風機的電流、電壓、有功/無功功率、功率因數、負荷率、溫度、三相平衡、異常報警等數據。
3.4.2電能質量監測與治理
水務中大量的大功率電機、水泵變頻啟動導致配電系統中存在大量諧波,通過監測其配電系統的諧波畸變、電壓波動、閃變和容忍度指標分析其電能質量,并配置對應的電能質量治理措施提高供電電能質量。
3.4.3電動機管理
馬達監控實現水務中電機的保護、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、監測和報警。高效、準確地反映出故障狀態、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,實現電動機自動或遠程控制,監視、控制各個工藝設備,保障正常生產。
3.4.4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域。
將所有有關能源的參數集中在一個看板中,從多個維度對比分析,實現各個工藝環節的能耗對比,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。
能耗數據統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排放統計趨勢。
能效分析按三級計量架構,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、環比、對標等。通過污水處理產量以及系統采集的能耗數據,在污水單耗中生成污水單耗趨勢圖,并進行同比和環比分析,同時將污水的單耗與行業/國家/國際xianjin指標對標,以便企業能夠根據產品單耗情況來調整生產工藝,從而降低能耗。
3.4.5智能照明控制
系統為污水廠、自來水廠、水泵站等提供了照明控制管理方案,支持單控、區域控制、自動控制、感應控制、定時控制、場景控制、調光控制等多種控制方式,模塊可根據經緯度自動識別日出日落時間實現自動控制功能,盡量利用自然光照,實現室內、廠區照明的智能控制達到安全、節能的目的。
3.4.6電氣安全
①電氣火災監測:監測配電系統回路的漏電電流和線纜溫度,實現對污水廠、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。系統接入消防應急照明指示系統數據,通過平面圖顯示疏散指示燈具工作狀態和異常情況。
③消防設備電源監測:監測消防設備的工作電源是否正常,保障在發生火災時消防設備可以正常投入使用。
④防火門監控系統:防火門監控系統集中控制其各終端設備即防火門監控模塊、電動閉門器、電磁釋放器的工作狀態,實時監測疏散通道防火門的開啟、關閉及故障狀態,顯示終端設備開路、短路等故障信號。系統采用消防二總線將具有通信功能的監控模塊相互連接起來,當終端設備發生短路、斷路等故障時,防火門監控器能發出報警信號,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。
3.4.7 環境監測
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,排除隱患,保持良好的水處理環境。
3.4.8分布式光伏監測
實時監測低壓并網柜每路的電流、電壓、功率等電氣參數及斷路器開關狀態,逆變器運行監視,對逆變器直流側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、當前發電功率、累計發電量進行監測,以曲線方式繪制上述監測的各個參量的歷史數據。
平臺結合廠區實際分布情況,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、并網點位置,各個屋頂的裝機容量。
3.4.9工藝仿真監控
平臺通過2D、3D方式實時監視粗格柵、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。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、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,實現電動機自動或遠程控制,監視、控制各個工藝設備,保障正常生產。
四、相關平臺部署硬件選型清單
![](https://img43.hbzhan.com/9/20231108/638350542120634688458.png)
五、結論
智慧水務平臺是城市發展中的重要應用之一,它通過先進的技術手段,實現了水資源的合理配置和高效利用,優化了水環境管理,增強了應急處置能力,推動了智慧城市的建設。然而,我們也應看到,智慧水務平臺的發展仍面臨諸多挑戰,如技術標準不統一、數據安全保障不足等。因此,我們需要進一步研究和探索,以推動智慧水務平臺的持續發展和完善,為城市的可持續發展提供更強大的支持。
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