安(ān)科瑞 陳(chén)聰

摘(zhāi)要(yào)：隨(suí)著(zhuó)自動化(huà)技術與互(hù)聯網(wǎng)通信技術的(dí)快速發(fā)展(zhǎn)，供水行(háng)業已(yǐ)經(jīng)發(fā)展到(dào)智慧水(shuǐ)務(wù)階段，傳統的(dí)智(zhì)慧(huì)水(shuǐ)務(wù)架(jià)構(gòu)僅(jǐn)能(néng)展(zhǎn)示層(céng)次分(fēn)析(xī)數據的內容，無法(fǎ)實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計的(dí)反饋(kuì)功能。提出一(yī)種(zhǒng)新(xīn)的智慧(huì)水(shuǐ)務係(xì)統(tǒng)架構，通過(guò)該架構(gòu)能夠真正(zhèng)實現數(shù)據的智(zhì)能(néng)統(tǒng)計(jì)
，智能(néng)分析(xī)，從而真(zhēn)正實(shí)現(xiàn)對底層設(shè)備(bèi)的智慧(huì)控製。

關鍵詞：架(jià)構(gòu)；智慧(huì)水(shuǐ)務；智(zhì)能分析；智(zhì)慧控(kòng)製(zhì)

0 引(yǐn)言

隨著(zhuó)物聯網和(hé)雲計算的迅速發展(zhǎn)，水處理行(háng)業(yè)從最(zuì)初純粹(cuì)的上位機(jī)控製，發展到(dào)網(wǎng)絡處(chǔ)理，繼(jì)而發展到今天(tiān)的智慧(huì)處理。智慧水(shuǐ)務(wù)概念(niàn)的提(tí)出是水務行業(yè)智能化發展的(dí)必然(rán)趨勢。通過超(chāo)級計(jì)算(suàn)機和雲(yún)計算將其(qí)整合，實(shí)現(xiàn)社會(huì)與物理(lǐ)世(shì)界融(róng)合。在此基(jī)礎上，人類(lèi)可以(yǐ)更(gēng)加精(jīng)細和動(dòng)態的方式管理(lǐ)生產(chǎn)和(hé)生(shēng)活，達到(dào)智慧(huì)狀態，提高資源利(lì)用率(shuài)和生(shēng)產力(lì)水平(píng)，改(gǎi)善人與自(zì)然間的(dí)關係。智慧水(shuǐ)務(wù)來自(zì)智(zhì)慧城市(shì)，而智(zhì)慧(huì)城(chéng)市來自(zì)智(zhì)慧地(dì)球。本(běn)文(wén)將從(cóng)連雲(yún)港市自來水(shuǐ)公(gōng)司已有(yǒu)的項(xiàng)目(mù)建設(shè)出發，提(tí)出一(yī)種(zhǒng)實用的智慧水務(wù)架構(gòu)體係，為(wéi)本水司智慧(huì)水(shuǐ)務建(jiàn)設提供一(yī)套(tào)有效(xiào)的技(jì)術方(fāng)案［1］。

1 總體架構

傳統(tǒng)的智(zhì)慧水(shuǐ)務架構僅(jǐn)能打(dǎ)通信(xìn)息孤島(dǎo)，實現數據的(dí)共(gòng)享與分析(xī)，但對(duì)於(yú)智(zhì)能化(huà)反饋沒有(yǒu)明確的表(biǎo)述(shù)，隻能(néng)從理論(lùn)上(shàng)做一個說明，針對這個問題本(běn)文提出(chū)一種新的(dí)架構，見(jiàn)圖(tú)1。

圖1 智慧水務總(zǒng)體架(jià)構(gòu)圖

如圖1所示，這(zhè)個(gè)架構分為4層(céng)，從下到(dào)上依(yī)次(cì)為(wéi)設備層(céng)
，PLC控製層
，通信服(fú)務層
，智慧水務(wù)層。

其(qí)中，設備(bèi)層(céng)為(wéi)第1層(céng)，主要(yào)包括(kuò)各(gè)種(zhǒng)傳感(gǎn)器
，數字(zì)儀表以及(jí)現(xiàn)場各(gè)種設備(bèi)。設(shè)備層(céng)通(tōng)過不同(tóng)廠(chǎng)商提供的通(tōng)信(xìn)協(xié)議與第2層PLC進行(háng)通(tōng)信(xìn)，PLC層(céng)接(jiē)收(shōu)現(xiàn)場數據，根據(jù)自身程序進行(háng)控製設備(bèi)運(yùn)行(háng)，同(tóng)時對(duì)上(shàng)提供通信接(jiē)口。

第(dì)3層為通(tōng)信服務層(céng)，其(qí)主(zhǔ)要任務是建立公(gōng)用(yòng)的通信(xìn)服務(wù)器，也(yě)就是(shì)IOServer服務(wù)器，該服(fú)務(wù)器是核心服(fú)務器，因此(cǐ)使用(yòng)“一用一(yī)冗(rǒng)”或(huò)者“多(duō)用(yòng)多(duō)冗”。通信服(fú)務器主要為最(zuì)上(shàng)層智(zhì)慧水務(wù)層提(tí)供(gōng)數(shù)據通信服(fú)務(wù)。

第(dì)4層智慧水(shuǐ)務(wù)層主(zhǔ)要包括(kuò)：（1）SCADA調(tiáo)度係統，用於(yú)實時查(chá)看(kàn)各水(shuǐ)廠(chǎng)
，加壓(yā)泵站(zhàn)
，二(èr)次加壓泵(bèng)房
，大(dà)表(biǎo)等設(shè)備實時數據(jù)，報(bào)警(jǐng)信息，給(gěi)調度(dù)人員提供實時(shí)數(shù)據。係(xì)統(tǒng)為分(fēn)布式(shì)模式(shì)設(shè)計，分布式(shì)模式(shì)是指將(jiāng)SCADA服務(wù)端安裝在服務(wù)器上，客(kè)戶端通(tōng)過(guò)SCADA客戶端軟(ruǎn)件實(shí)現通信。客(kè)戶端(duān)實(shí)現(xiàn)顯示和控製功(gōng)能，服務端實現數據處理功能，客(kè)戶端出現(xiàn)故障不影(yǐng)響(xiǎng)服務(wù)端正常運行。另(lìng)外(wài)SCADA服務端(duān)配置(zhì)成雙冗餘(yú)模式(shì)，一個(gè)服務崩(bēng)潰自(zì)動切換(huàn)成另冗餘(yú)服務，保(bǎo)證係統穩定(dìng)性(xìng)。（2）WebSCADA服務(wù)器，主要是(shì)提供(gōng)Web網(wǎng)站(zhàn)的(dí)實時數據(jù)顯(xiǎn)示(shì)，該(gāi)服(fú)務器能大大降(jiàng)低(dī)Web端程序開(kāi)發的難度(dù)，提高(gāo)程序(xù)開發效率。同(tóng)時該(gāi)服務器(qì)還提(tí)供(gōng)WebService接口(kǒu)，用於(yú)Web程(chéng)序(xù)的(dí)智慧(huì)決策和(hé)反(fǎn)饋調度(dù)。（3）Web服務器(qì)，主(zhǔ)要提供(gōng)PC端智(zhì)慧(huì)水(shuǐ)務係統各(gè)種業(yè)務(wù)和各種(zhǒng)數(shù)據顯示服(fú)務(wù)。（4）移動(dòng)服務器，主(zhǔ)要提供移(yí)動端數據服務。（5）GIS服(fú)務器(qì)，用於(yú)提(tí)供(gōng)GIS地(dì)圖(tú)相(xiāng)關服務，存儲(chǔ)相(xiāng)關(guān)地圖數據(jù)。（6）大數(shù)據服務(wù)器(qì)，主(zhǔ)要用(yòng)於(yú)提(tí)供海(hǎi)量數(shù)據(jù)，以(yǐ)提(tí)供(gōng)給(gěi)專家(jiā)係(xì)統進行(háng)智能計算和智慧決策。

該(gāi)架構最大的不同(tóng)是(shì)強(qiáng)化了(liǎo)通(tōng)信服務層，通(tōng)信服(fú)務(wù)層可(kě)以(yǐ)設(shè)置具有API功能(néng)的(dí)服務，通(tōng)過(guò)該服(fú)務可以為(wéi)第(dì)三(sān)方平(píng)台提供(gōng)有效接口，然後通過(guò)Web服務(wù)器結合大數據(jù)服務器實(shí)現(xiàn)智慧化控(kòng)製(zhì)，這種方(fāng)案實(shí)現簡單(dān)［2］。第(dì)2種方(fāng)案(àn)是通過WebSCADA服務器提供(gōng)WebService服(fú)務，該服務可以(yǐ)直接反(fǎn)饋(kuì)到底(dǐ)層(céng)的(dí)PLC端控製(zhì)，從(cóng)而(ér)實現智慧化(huà)控(kòng)製(zhì)，這種(zhǒng)方法(fǎ)安全性高(gāo)，可操作(zuò)性(xìng)強。

2通(tōng)信中(zhōng)心(xīn)設(shè)計(jì)

通信中心是智(zhì)慧水務建設(shè)的(dí)核心(xīn)功能(néng)層，一(yī)個穩定
，可靠(kào)
，安全的(dí)通(tōng)信中心(xīn)是智慧(huì)水務建設的關鍵(jiàn)。

2.1硬件(jiàn)設(shè)備的可靠性

通(tōng)信設(shè)備種類(lèi)繁(fán)多(duō)，總體(tǐ)上(shàng)分(fēn)為(wéi)有綫(xiàn)和無綫兩大類(lèi)。有綫(xiàn)類(lèi)包括雙絞(jiǎo)綫網(wǎng)絡和(hé)光纖網(wǎng)絡(luò)，無綫類(lèi)則(zé)通過2G
，4G技術進(jìn)行通(tōng)信(xìn)。通信設(shè)備(bèi)的(dí)質量會在很大程(chéng)度上決定通信(xìn)質量的好(hǎo)壞(huài)，因(yīn)此在工(gōng)程施(shī)工中應盡量(liáng)使用(yòng)穩定(dìng)可靠的通信(xìn)設備，通(tōng)信綫路應(yīng)盡量以光(guāng)纖為主(zhǔ)
，超五(wǔ)類網(wǎng)綫(xiàn)為輔的(dí)設(shè)計思(sī)路［3］。

2.2 軟件(jiàn)的(dí)可(kě)靠(kào)性

軟件(jiàn)係統(tǒng)的穩定性直接(jiē)決定(dìng)數據能否(fǒu)穩定讀取，軟件(jiàn)主(zhǔ)要包括(kuò)：操作係統(tǒng)軟件(jiàn)
，數據(jù)庫軟(ruǎn)件(jiàn)
，通信軟(ruǎn)件(jiàn)。往(wǎng)往(wǎng)最新的操作係(xì)統穩(wěn)定性無法(fǎ)保證，因(yīn)此在(zài)操作(zuò)係統的選擇上(shàng)一(yī)般會選擇成(chéng)熟穩定(dìng)的版本。另(lìng)外(wài)，操作係(xì)統還要(yào)與服務器硬件相互匹(pǐ)配，這樣才(cái)能(néng)發揮的性能。

通信類(lèi)軟件的可靠性直(zhí)接(jiē)決定數(shù)據能(néng)否準確
，及時(shí)
，穩定(dìng)地傳輸(shū)到通(tōng)信中心(xīn)，通(tōng)信類軟(ruǎn)件種(zhǒng)類(lèi)繁多(duō)。一般而言，同一(yī)廠(chǎng)家(jiā)提供的(dí)通(tōng)信軟件(jiàn)與自己的產(chǎn)品兼(jiān)容(róng)性最(zuì)好(hǎo)，不(bù)同廠家通信軟件(jiàn)往(wǎng)往不相(xiāng)互兼(jiān)容(róng)，容易出現(xiàn)數據中斷(duàn)現象(xiàng)。另(lìng)外，通信類軟件要支(zhī)持冗(rǒng)餘，對於(yú)斷網(wǎng)情(qíng)況要有一(yī)定的處(chǔ)理(lǐ)機(jī)製，要支持(chí)斷點續傳(chuán)，這能(néng)夠(gòu)保證(zhèng)數據(jù)的完(wán)整(zhěng)性(xìng)。

多級通(tōng)信是(shì)架構的基本(běn)要求，對(duì)於水廠要有獨立(lì)的通信服務(wù)器，調度中心(xīn)要有調度中(zhōng)心(xīn)通信(xìn)服務(wù)器，如果(guǒ)網絡(luò)出(chū)現(xiàn)中斷(duàn)，要能保證水(shuǐ)廠等(děng)核心單(dān)元正(zhèng)常運轉［4］。

3 數據(jù)中(zhōng)心(xīn)設(shè)計

數據中心是智慧(huì)水(shuǐ)務的另一個核心(xīn)區域。數(shù)據中心要(yào)根(gēn)據實(shí)際需求進行劃分，總(zǒng)體(tǐ)上分為兩(liǎng)類(lèi)，一(yī)類(lèi)用於(yú)存(cún)儲業(yè)務(wù)的關(guān)係數據(jù)庫，一(yī)類用於存儲(chǔ)生(shēng)產數據的(dí)工業(yè)數據庫(kù)。

3.1關係數據(jù)庫

目(mù)前(qián)常用(yòng)的關係數據(jù)庫為(wéi)MySQL
，MSSQLServer
，0racle。MySQL一般(bān)用(yòng)於小型(xíng)數據處(chǔ)理(lǐ)，是(shì)很多PHP網站(zhàn)的(dí)數(shù)據庫；MSSQLServer是(shì)微(wēi)軟(ruǎn)公(gōng)司(sī)開發(fā)的數(shù)據庫，一(yī)般用(yòng)於(yú)基(jī)於C#開發的網(wǎng)站(zhàn)，同時(shí)該(gāi)數據庫被廣泛用於(yú)工業(yè)控(kòng)製領域(yù)；Oracle是大(dà)型(xíng)數據(jù)庫，是JSP網站的(dí)數(shù)據庫(kù)，功(gōng)能(néng)*，但(dàn)是很少用於工業控製領域。

關係數(shù)據庫的建立(lì)基於業(yè)務需求，是業務需求(qiú)的(dí)數學(xué)邏(luó)輯(jí)模型。在智慧(huì)水(shuǐ)務(wù)開發(fā)設計(jì)上(shàng)，關係(xì)數(shù)據庫一般有兩(liǎng)個方麵(miàn)的(dí)應用：其一是(shì)從(cóng)工業(yè)數據庫獲(huò)取實時數據的映像作為邏(luó)輯(jí)數據庫的(dí)最(zuì)基本(běn)數據，其二(èr)是從(cóng)業務中獲取(qǔ)手(shǒu)工(gōng)錄入的(dí)數(shù)據作為(wéi)業(yè)務(wù)處(chǔ)理數(shù)據(jù)［5］。

從(cóng)工(gōng)業數據庫(kù)或者從SCADA係(xì)統(tǒng)獲(huò)取的(dí)實時(shí)數據稱(chēng)為(wéi)自動數據，手工錄入(rù)的(dí)數(shù)據(jù)稱為手工數(shù)據，自動數據(jù)往往要(yào)經(jīng)過專家係(xì)統的(dí)計算(suàn)才能(néng)用(yòng)於(yú)邏輯處理中，為(wéi)了保證(zhèng)數據的真實性自動獲(huò)取(qǔ)的數據(jù)一(yī)般不(bù)允許(xǔ)改動，邏(luó)輯處理過的數據(jù)可(kě)以修(xiū)改(gǎi)並(bìng)與(yǔ)手工(gōng)輸入的數(shù)據形(xíng)成(chéng)復雜的業(yè)務邏輯(jí)。

實時(shí)數據(jù)庫(kù)往(wǎng)往(wǎng)數(shù)據(jù)量大(dà)導致(zhì)處(chǔ)理困難，為(wéi)了解(jiě)決這(zhè)類問題，我們(mén)往往采(cǎi)用(yòng)加大(dà)采集時(shí)間(jiān)的方式(shì)處(chǔ)理(lǐ)，以1h為最短(duǎn)采集時(shí)間，並分成(chéng)多個(gè)表(biǎo)，每個表(biǎo)隻存(cún)儲50個(gè)左右的(dí)數(shù)據點(diǎn)，並(bìng)且(qiě)隻針對有邏輯計算意(yì)義的數(shù)據點(diǎn)進(jìn)行計算存儲(chǔ)，情況下要每(měi)日(rì)生(shēng)成(chéng)一張表，保(bǎo)證(zhèng)記(jì)錄(lù)數不(bù)超(chāo)過(guò)百萬條。

3.2工業數(shù)據庫

工(gōng)業(yè)數據庫(kù)一般(bān)用於(yú)存儲大批量(liáng)數(shù)據(jù)，其特(tè)點是高速(sù)數據采集
，數(shù)據(jù)壓縮(suō)
，海量驅動(dòng)。工業庫(kù)可以存儲(chǔ)高(gāo)密集數據，其(qí)數據內(nèi)容(róng)是智(zhì)能(néng)分析(xī)的依據，一般(bān)情(qíng)況下(xià)工(gōng)業數據庫(kù)可以(yǐ)用(yòng)於(yú)趨(qū)勢(shì)圖(tú)分(fēn)析(xī)，實(shí)時數據采(cǎi)集以及(jí)智能分(fēn)析，是智(zhì)慧(huì)水務的數(shù)據來源。

4 係(xì)統設計

智(zhì)慧(huì)水(shuǐ)務係統主要包(bāo)括的功(gōng)能(néng)單元(yuán)有如(rú)下幾(jī)點。

（1）生產運行管(guǎn)理係(xì)統，集成(chéng)SCADA係(xì)統，實(shí)現(xiàn)取(qǔ)
，供
，用
，排(pái)整個水生命(mìng)周期的(dí)實時數(shù)據監控和管理(lǐ)，對生(shēng)產
，運(yùn)行情況進(jìn)行方位總體(tǐ)監控(kòng)，結合視頻(pín)，更(gēng)科學地進行統(tǒng)一(yī)調度，實現(xiàn)生(shēng)產全麵(miàn)監(jiān)控管理，提高(gāo)公司(sī)對整(zhěng)體信息的掌(zhǎng)控，提高(gāo)管(guǎn)理水平。主(zhǔ)要包括(kuò)模(mó)塊(kuài)有水源地監控(kòng)
，自來(lái)水(shuǐ)廠監控
，供水泵站監控
，供水管(guǎn)網監控(kòng)
，DMA分(fēn)區(qū)監(jiān)測(cè)
，二次供(gōng)水(shuǐ)監控
，用(yòng)戶用(yòng)水監(jiān)測(cè)。

（2）生產調度管理係統(tǒng)，支持(chí)監測(cè)數(shù)據的(dí)實(shí)時顯(xiǎn)示(shì)，具備故障報(bào)警(jǐng)功(gōng)能，顯示(shì)故障點(diǎn)和故障狀態，並(bìng)提示故障(zhàng)處(chǔ)理(lǐ)方法，支持(chí)動態顯示(shì)生產的工藝過程(chéng)
，參數
，設備(bèi)工(gōng)況等。

（3）管網GIS係(xì)統，包(bāo)括(kuò)管網(wǎng)排查
，維(wéi)護(hù)
，養(yǎng)護(hù)
，巡(xún)檢(jiǎn)以及統計分(fēn)析(xī)等。

（4）供水管網模型(xíng)，實現水(shuǐ)壓(yā)
，水(shuǐ)量
，流速(sù)
，流量
，水(shuǐ)質等全要素的動(dòng)態模擬(nǐ)顯示，具有10分鐘(zhōng)級別SCADA 在(zài)綫校(xiào)驗(yàn)功能。

（5）DMA分區(qū)計量(liáng)管理，具(jù)有(yǒu)漏(lòu)損評(píng)估，漏損預警，產銷(xiāo)差(chà)分析，水平衡分析。

（6）設(shè)備(bèi)管理(lǐ)係統(tǒng)，包括(kuò)設(shè)備采購
，設(shè)備檔(dàng)案
，設(shè)備運行
，設備巡(xún)檢
，設(shè)備保養(yǎng)
，設(shè)備維(wéi)修
，設(shè)備改造
，設備(bèi)報廢(fèi)等全周(zhōu)期設備(bèi)管(guǎn)理(lǐ)。

（7）水(shuǐ)質管(guǎn)理，包括(kuò)化驗室(shì)管(guǎn)理(lǐ)和水(shuǐ)質分析管理(lǐ)。

（8）生(shēng)產統計分析，包括(kuò)實時(shí)生產的展示(shì)，提供日(rì)
，周(zhōu)
，月生產曲(qū)綫，生(shēng)產數(shù)據，同(tóng)比環(huán)比等，還包括能耗(hào)分(fēn)析(xī)和水量(liáng)異常提(tí)醒(xǐng)。

（9）熱綫(xiàn)管理(lǐ)，根據係(xì)統(tǒng)提供的(dí)數(shù)據提(tí)供(gōng)熱綫(xiàn)管理(lǐ)功(gōng)能(néng)。熱(rè)綫係統不但(dàn)要(yào)具備*的(dí)業(yè)務(wù)流程，還(huán)要(yào)能夠(gòu)與(yǔ)底層設(shè)備數據(jù)對(duì)接(jiē)，實(shí)現完整的派單下(xià)發(fā)功能(néng)。

（10）移動平(píng)台(tái)，要有可(kě)定製化(huà)的移(yí)動平台(tái)實現具體業務的(dí)在(zài)綫(xiàn)處理，數據的實時(shí)顯示(shì)，報警數(shù)據(jù)的提(tí)醒，巡(xún)檢數(shù)據的上(shàng)報，工單處理的接收(shōu)和數據上(shàng)報等功能［6］。

5 AcrelEMS-SW智(zhì)慧(huì)水務能(néng)效(xiào)管理平台

5.1平(píng)台概述

安科(kē)瑞電(diàn)氣(qì)具備從(cóng)終端感(gǎn)知(zhī)
，邊緣計算到能效(xiào)管理(lǐ)平台(tái)的(dí)產(chǎn)品生(shēng)態體係(xì)，AcrelEMS-SW智(zhì)慧(huì)水務(wù)能(néng)效(xiào)管(guǎn)理平台通(tōng)過(guò)在汙水(shuǐ)廠源
，網
，荷
，儲(chǔ)
，充(chōng)的各個關(guān)鍵(jiàn)節點安裝保護
，監(jiān)測
，分(fēn)析
，治理(lǐ)裝(zhuāng)置，用(yòng)於監(jiān)測(cè)汙(wū)水廠能耗總(zǒng)量和(hé)能(néng)耗強度(dù)，監測(cè)主要用能(néng)設備能效，保護汙(wū)水廠運行可靠(kào)，提(tí)高汙(wū)水廠(chǎng)能(néng)效(xiào)，為汙水(shuǐ)處(chǔ)理的能效管(guǎn)理提供(gōng)科(kē)學(xué)
，精(jīng)細的解決方案(àn)。

5.2平(píng)台組成

AcrelEMS智(zhì)慧(huì)水務綜合能效管理係統由變電(diàn)站(zhàn)綜合(hé)自(zì)動化(huà)係統
，電力(lì)監控及能效(xiào)管理係統(tǒng)組(zǔ)成，涵蓋了(liǎo)水(shuǐ)務中(zhōng)壓(yā)變(biàn)配(pèi)電係統
，電氣安(ān)全
，應急(jí)電源
，能源管理
，照明控(kòng)製(zhì)
，設(shè)備(bèi)運(yùn)維(wéi)等，貫穿(chuān)水(shuǐ)務能源流的(dí)始終(zhōng)，幫(bāng)助(zhù)運維(wéi)管(guǎn)理人員(yuán)通過一(yī)套(tào)平(píng)台(tái)
，一個APP實時了解水務(wù)配電(diàn)係統(tǒng)運(yùn)行狀況，並且(qiě)根(gēn)據權限可以適用於水務後勤部門(mén)管(guǎn)理(lǐ)需(xū)要(yào)。

5.3平台(tái)拓撲圖

5.4平台子(zǐ)係統

5.4.1變(biàn)電(diàn)站綜(zōng)合自動化(huà)係統(tǒng)及(jí)電力監(jiān)控

對(duì)水(shuǐ)務配(pèi)電係統(tǒng)中35kV
，10kV電(diàn)壓等級配(pèi)置繼(jì)電(diàn)保(bǎo)護和弧光(guāng)保護，實(shí)現遙(yáo)測(cè)
，遙(yáo)信
，遙(yáo)控(kòng)
，遙(yáo)調(tiáo)等功(gōng)能(néng)，對異常(cháng)情(qíng)況(kuàng)及(jí)時(shí)預警。

監(jiān)測(cè)變壓器(qì)
，水泵(bèng)
，鼓風(fēng)機的(dí)電流
，電(diàn)壓(yā)
，有功/無功功(gōng)率
，功率因(yīn)數
，負(fù)荷(hé)率
，溫(wēn)度
，三相平衡
，異(yì)常報警等數(shù)據。

5.4.2電(diàn)能質量監測(cè)與(yǔ)治(zhì)理

水務(wù)中(zhōng)大(dà)量的大(dà)功率(shuài)電機
，水泵(bèng)變(biàn)頻(pín)啟動導致配電係(xì)統中(zhōng)存(cún)在大(dà)量諧(xié)波，通過監(jiān)測其(qí)配電係統(tǒng)的諧波畸變
，電壓波動
，閃變和容忍度指標分(fēn)析(xī)其(qí)電(diàn)能(néng)質(zhì)量，並配置對應的電(diàn)能(néng)質(zhì)量治(zhì)理(lǐ)措(cuò)施提高供(gōng)電電能(néng)質量(liáng)。

5.4.3電動(dòng)機(jī)管理

馬達(dá)監(jiān)控(kòng)實現(xiàn)水務中電(diàn)機(jī)的保護
，遙(yáo)測
，遙(yáo)信(xìn)
，遙控(kòng)功能(néng)，電(diàn)動機保(bǎo)護器能(néng)對過(guò)載
，短(duǎn)路
，缺(quē)相(xiāng)
，漏電(diàn)等(děng)異常(cháng)情況進(jìn)行保護
，監測和(hé)報(bào)警。準確(què)地反映(yìng)出(chū)故(gù)障狀態
，故障時間
，故(gù)障地點(diǎn)
，及(jí)相關信息，對電機進行(háng)健康(kāng)診斷(duàn)和預(yù)防(fáng)性維護(hù)。同(tóng)時支持與PLC
，軟啟
，變頻器等配(pèi)合，實現(xiàn)電動(dòng)機自動(dòng)或(huò)遠程(chéng)控製(zhì)，監(jiān)視(shì)
，控(kòng)製(zhì)各個工(gōng)藝(yì)設備(bèi),保障正(zhèng)常(cháng)生產(chǎn)。

5.4.4能(néng)耗管理(lǐ)

為水務搭建(jiàn)計量(liáng)體係，顯(xiǎn)示(shì)水(shuǐ)務(wù)的能(néng)源(yuán)流向(xiàng)和能(néng)源(yuán)損耗，通(tōng)過能源流(liú)向(xiàng)圖幫(bāng)助(zhù)水務(wù)分(fēn)析能(néng)源消(xiāo)耗(hào)去向，找(zhǎo)出(chū)能源消(xiāo)耗(hào)異(yì)常(cháng)區域(yù)。

將(jiāng)所有(yǒu)有關(guān)能源的(dí)參(cān)數(shù)集(jí)中在一個看(kàn)板(bǎn)中，從(cóng)多(duō)個維(wéi)度對比分(fēn)析(xī)，實現(xiàn)各個工(gōng)藝環(huán)節的(dí)能耗(hào)對比，幫助(zhù)領導掌(zhǎng)控整個(gè)工(gōng)廠的能(néng)源消(xiāo)耗，能(néng)源(yuán)成本(běn)，標(biāo)煤排(pái)放(fàng)等(děng)的(dí)情況(kuàng)。

能(néng)耗數據統計(jì)采集(jí)水務中汙水廠(chǎng)
，自(zì)來(lái)水廠(chǎng)
，水泵(bèng)站(zhàn)等(děng)的用電
，用水(shuǐ)
，燃氣
，冷(lěng)熱(rè)量消(xiāo)耗量(liáng)，同環比對(duì)比分析，能耗總量(liáng)和能耗強(qiáng)度計算，標(biāo)煤計算(suàn)和CO2排(pái)放統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)。

能效分析(xī)按三級計量架構，分別進(jìn)行(háng)能效分析，契合能(néng)源管理體(tǐ)係(xì)要(yào)求(qiú)，可(kě)對各(gè)車間/職能(néng)部門的能(néng)效(xiào)水平進(jìn)行分(fēn)析，同(tóng)比(bǐ)
，環(huán)比
，對標等。通(tōng)過(guò)汙水處(chǔ)理(lǐ)產(chǎn)量以及(jí)係(xì)統采集(jí)的(dí)能耗(hào)數(shù)據，在汙(wū)水(shuǐ)單(dān)耗(hào)中生成(chéng)汙水單(dān)耗(hào)趨(qū)勢圖，並進(jìn)行同(tóng)比(bǐ)和(hé)環比(bǐ)分(fēn)析(xī)，同時(shí)將汙水(shuǐ)的(dí)單(dān)耗(hào)與行業(yè)/國家(jiā)/指(zhǐ)標(biāo)對標，以便(biàn)企業(yè)能夠(gòu)根據產品(pǐn)單(dān)耗情況來調整(zhěng)生產(chǎn)工藝，從而(ér)降低能(néng)耗。

5.4.5智(zhì)能(néng)照(zhào)明控(kòng)製(zhì)

係統為(wéi)汙(wū)水廠(chǎng)
，自(zì)來水廠
，水泵站(zhàn)等(děng)提供了照(zhào)明控製管(guǎn)理(lǐ)方(fāng)案，支(zhī)持(chí)單控(kòng)
，區域控製
，自動控製(zhì)
，感應控製(zhì)
，定時控(kòng)製
，場景控(kòng)製
，調(tiáo)光(guāng)控製(zhì)等多(duō)種(zhǒng)控(kòng)製方式，模(mó)塊可根據(jù)經緯度自(zì)動(dòng)識(shí)別(bié)日(rì)出日落(là)時間實現自動控製(zhì)功(gōng)能(néng)，盡量利用(yòng)自然光(guāng)照，實(shí)現(xiàn)室內
，廠(chǎng)區照(zhào)明(míng)的(dí)智能控製(zhì)達到安(ān)全
，節能的目的。

5.4.6電氣安全

①電(diàn)氣(qì)火災(zāi)監測：監(jiān)測(cè)配電係(xì)統回(huí)路的漏(lòu)電(diàn)電流(liú)和綫(xiàn)纜溫(wēn)度(dù)，實現對汙(wū)水廠
，自(zì)來水廠
，水泵站(zhàn)的(dí)電氣(qì)安全預警。

②消(xiāo)防應急(jí)照(zhào)明(míng)和(hé)疏散指示：根據預(yù)先設置的應(yīng)急(jí)預案快速(sù)啟(qǐ)動疏散方案引導(dǎo)人員(yuán)疏散。係統接(jiē)入(rù)消防應急照(zhào)明(míng)指示係(xì)統(tǒng)數據，通過平(píng)麵圖(tú)顯示疏散指示(shì)燈具工作(zuò)狀(zhuàng)態和異(yì)常情況。

③消防設(shè)備電源(yuán)監測：監測消(xiāo)防(fáng)設備的(dí)工(gōng)作電源(yuán)是否正(zhèng)常(cháng)，保障在(zài)發(fā)生火(huǒ)災時(shí)消防(fáng)設(shè)備可(kě)以正常(cháng)投(tóu)入使用。

④防火(huǒ)門監控係統：防(fáng)火門監(jiān)控(kòng)係統集中控(kòng)製其各終端設備即(jí)防火門監控模塊
，電動閉(bì)門(mén)器(qì)
，電磁釋(shì)放(fàng)器的工作(zuò)狀態，實時監測疏散通(tōng)道防(fáng)火門(mén)的開(kāi)啟
，關閉及(jí)故(gù)障狀(zhuàng)態，顯示終(zhōng)端(duān)設備開路
，短(duǎn)路等(děng)故障信號(hào)。係統(tǒng)采用消防二總(zǒng)綫(xiàn)將(jiāng)具有通信功(gōng)能(néng)的監控模塊(kuài)相互連(lián)接(jiē)起來(lái)，當(dāng)終(zhōng)端(duān)設(shè)備發生(shēng)短(duǎn)路(lù)
，斷(duàn)路等(děng)故(gù)障(zhàng)時，防火門(mén)監控器能發出報警信號，能指示報(bào)警部(bù)位並保存報警信息，保障了電氣安(ān)全的可靠(kào)性。

5.4.7 環境(jìng)監(jiān)測

汙(wū)水廠
，自(zì)來(lái)水廠(chǎng)
，水(shuǐ)泵站(zhàn)等(děng)場所(suǒ)溫濕(shī)度(dù)
，煙霧
，積水浸水
，視(shì)頻
，UPS電(diàn)池(chí)間(jiān)可(kě)燃氣(qì)體(tǐ)濃(nóng)度(dù)展示和預警，保障汙水廠
，自(zì)來水(shuǐ)廠(chǎng)
，水(shuǐ)泵(bèng)站等安(ān)全運行(háng)。當(dāng)可(kě)燃(rán)氣(qì)體或有害(hài)氣(qì)體濃(nóng)度超(chāo)標(biāo)可(kě)自動啟動(dòng)排(pái)風風(fēng)機或新(xīn)風(fēng)係(xì)統(tǒng)，排(pái)除(chú)隱患(huàn)，保(bǎo)持良好的水處理環(huán)境。

5.4.8分布式光(guāng)伏監測(cè)

實時監(jiān)測低壓(yā)並(bìng)網(wǎng)櫃每路的電(diàn)流(liú)
，電壓(yā)
，功(gōng)率(shuài)等(děng)電(diàn)氣(qì)參(cān)數及斷路(lù)器(qì)開關狀(zhuàng)態，逆變器運行監(jiān)視(shì)，對逆變(biàn)器直流(liú)側(cè)每一光(guāng)伏組串(chuàn)的輸入(rù)直(zhí)流(liú)電壓
，直(zhí)流電(diàn)流
，直(zhí)流(liú)功率，逆(nì)變(biàn)器交(jiāo)流(liú)電壓
，交流電(diàn)流
，頻率
，功率(shuài)因數
，當前發(fā)電功(gōng)率(shuài)
，累計發電(diàn)量(liáng)進行監測(cè)，以曲綫方式繪(huì)製(zhì)上述監(jiān)測(cè)的(dí)各個(gè)參量(liáng)的歷史數據。

平台結合(hé)廠(chǎng)區實際分(fēn)布情(qíng)況，通過3D或2.5D平(píng)麵圖(tú)顯示(shì)分布式光伏(fú)組件在(zài)屋頂
，車棚(péng)的分布(bù)情況，顯(xiǎn)示匯(huì)流箱
，並網點(diǎn)位(wèi)置(zhì)，各個(gè)屋(wū)頂的(dí)裝機容量(liáng)。

5.4.9工藝仿真(zhēn)監控

平(píng)台通過2D
，3D方(fāng)式(shì)實時(shí)監視(shì)粗(cū)格柵(zhà)
，汙(wū)水(shuǐ)提升
，細格(gé)柵(zhà)
，曝(pù)氣沉砂
，改(gǎi)良(liáng)生化(huà)處理
，二(èr)沉(chén)
，加(jiā)氯接觸(chù)消毒
，汙泥濃縮(suō)壓濾(lǜ)
，生物除(chú)臭等(děng)工藝設備運行(háng)狀(zhuàng)態。在(zài)格(gé)柵清渣(zhā)機
，汙水(shuǐ)提升(shēng)泵(bèng)
，回流(liú)泵
，曝氣(qì)風(fēng)機
，加(jiā)藥(yào)泵
，濃縮壓濾(lǜ)機(jī)
，吸(xī)沙泵
，吸(xī)泥(ní)泵等低(dī)壓(yā)電動機控(kòng)製(zhì)櫃(guì)或低壓(yā)饋(kuì)電櫃(guì)安(ān)裝(zhuāng)電動機保護，進行(háng)短路
，過流(liú)
，過載(zǎi)
，起動(dòng)超時
，斷相
，不(bù)平衡
，低功(gōng)率(shuài)
，接(jiē)地(dì)/漏電(diàn)
，te保護(hù)
，堵轉(zhuǎn)
，逆序
，溫度等保(bǎo)護(hù)以及外部(bù)故障(zhàng)連鎖停(tíng)機(jī)，與PLC
，軟(ruǎn)啟(qǐ)
，變頻器等(děng)配合，實現(xiàn)電(diàn)動機自(zì)動(dòng)或遠程控(kòng)製，監(jiān)視
，控製各個工藝設備,保(bǎo)障(zhàng)正常生產(chǎn)。

6 相關平(píng)台(tái)部署硬件(jiàn)選型清單

7 結(jié)語

通過(guò)構(gòu)建(jiàn)智慧水(shuǐ)務(wù)可以(yǐ)有(yǒu)效解(jiě)決(jué)水(shuǐ)務管(guǎn)理(lǐ)者麵臨(lín)的各種問(wèn)題(tí)，並(bìng)把(bǎ)生產和水循環(huán)過程(chéng)的(dí)各個領域都(dū)變得直(zhí)觀透明(míng)，智慧水務的解決(jué)方(fāng)案幫(bāng)助企(qǐ)業(yè)更(gēng)有效地從事(shì)水(shuǐ)務(wù)管理(lǐ)。未(wèi)來(lái)幾年(nián)將是智(zhì)慧水務高速發(fā)展(zhǎn)的(dí)時間，各水司應抓住機遇深(shēn)耕公司(sī)生(shēng)產(chǎn)業務(wù)，建立(lì)適合自己(jǐ)的智慧水(shuǐ)務係統(tǒng)。

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