淺談智能感知的綜合水務(wù)管理平臺(tái)建設(shè)

摘要：智慧水務(wù)是數(shù)字城市建設(shè)的重要內(nèi)容之一，文章根據(jù)工程需要，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了綜合水務(wù)管理平臺(tái)，通過(guò)水環(huán)境的智能感知、智能調(diào)度、智能服務(wù)和決策支持，形成基礎(chǔ)穩(wěn)固、業(yè)務(wù)、資源集約、保障有力的現(xiàn)代水環(huán)境管理信息化體系。

  關(guān)鍵詞：智慧水務(wù)；智能感知；物聯(lián)網(wǎng)；大數(shù)據(jù)

   水務(wù)管理是城市管理的重要組成部分之一，智慧水務(wù)建設(shè)是智慧城市建設(shè)的必然延伸[1]。智慧水務(wù)系統(tǒng)充分利用多種信息技術(shù)，對(duì)水務(wù)信息進(jìn)行采集、傳輸、存儲(chǔ)及處理，通過(guò)感知、主動(dòng)服務(wù)、資源整合、科學(xué)決策，實(shí)現(xiàn)更自動(dòng)的控制和及時(shí)的應(yīng)對(duì)[2-3]。

   水務(wù)管理系統(tǒng)貫穿水環(huán)境治理“數(shù)字設(shè)計(jì)—智能建造—智慧運(yùn)維”全生命周期的各個(gè)階段[4]，立足業(yè)務(wù)建立“物聯(lián)感知─網(wǎng)絡(luò)傳輸─平臺(tái)大腦”體系，基于數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G、人工智能等技術(shù)[5-6]，以業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向，以水環(huán)境模型為基礎(chǔ)，業(yè)務(wù)和信息化，次挖掘各階段業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)價(jià)值，不斷通過(guò)運(yùn)維數(shù)據(jù)修正、優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策與智慧管控，而不僅僅是做個(gè)“自動(dòng)監(jiān)測(cè)和可視化展示的空殼”，解決城市水環(huán)境治理工程全生命周期各方痛點(diǎn)，才有生命力。

1 平臺(tái)建設(shè)原則

   本平臺(tái)以“智慧驅(qū)動(dòng)、治理”為理念，按照“少人化、無(wú)人化、智慧化”循序漸進(jìn)的發(fā)展步驟，根據(jù)水環(huán)境治理實(shí)際需求，按照智慧水務(wù)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，建成“智能感知、廣泛互聯(lián)、業(yè)務(wù)協(xié)同、決策科學(xué)、服務(wù)主動(dòng)”的廠網(wǎng)河湖岸綜合管理平臺(tái)，涵蓋監(jiān)控指揮一張圖、智慧供水應(yīng)用系統(tǒng)、智慧排水應(yīng)用系統(tǒng)、智慧水環(huán)境監(jiān)管系統(tǒng)、績(jī)效考核監(jiān)管系統(tǒng)和工程數(shù)字化交付系統(tǒng)共6大核心應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)維護(hù)、供排水設(shè)施全過(guò)程管理、巡查養(yǎng)護(hù)監(jiān)管、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)控預(yù)警、調(diào)度決策、績(jī)效考核落地實(shí)效”的目標(biāo)，提升供排水管理的規(guī)范化、精細(xì)化、智能化水平。

   本平臺(tái)圍繞智能感知和科學(xué)決策這兩大主題，通過(guò)先數(shù)字化、后智能化、再智慧化的技術(shù)過(guò)程，采用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息技術(shù)，通過(guò)監(jiān)測(cè)傳感器部署連接形成智慧水務(wù)感知能力、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及專(zhuān)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)形成智慧水務(wù)傳輸能力、通過(guò)整合由調(diào)度經(jīng)驗(yàn)形成的規(guī)則庫(kù)、廠站網(wǎng)數(shù)值模型形成的方案庫(kù)以及監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)形成后臺(tái)決策支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)感知、分析全、業(yè)務(wù)全覆蓋、監(jiān)控全過(guò)程，運(yùn)維業(yè)務(wù)維度實(shí)現(xiàn)貫通關(guān)聯(lián)、空間維度實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)挖掘分析，提供智慧供水管理、智慧排水管理、智慧水環(huán)境監(jiān)管、智慧績(jī)效考核評(píng)價(jià)等四類(lèi)智慧應(yīng)用，打造成科學(xué)治水、治水的智慧水務(wù)管理平臺(tái)。

2 平臺(tái)總體設(shè)計(jì)

   智慧水務(wù)平臺(tái)總體框架在符合當(dāng)前水環(huán)境管理和業(yè)務(wù)需要的前提下，又具有一定的前瞻性，滿(mǎn)足未來(lái)業(yè)務(wù)擴(kuò)展的需求，考慮分布式、多層次、先進(jìn)技術(shù)與實(shí)用技術(shù)的策略，進(jìn)行海量信息處理與分析，以更加精細(xì)、動(dòng)態(tài)和智能的方式輔助決策，提升服務(wù)水平。

   本智慧水務(wù)平臺(tái)的總體框架由分層支持體系構(gòu)成，包括智能感知層、信息化基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層和業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)層。另外還有兩個(gè)保障體系，包括保障體系和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。

   通信網(wǎng)絡(luò)作為信息化建設(shè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，是信息傳遞的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和各種業(yè)務(wù)應(yīng)用的承載平臺(tái)，起著信息流高速傳輸和共享的通道作用。網(wǎng)絡(luò)部署符合國(guó)際及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，可靠、互連、可互操作、可擴(kuò)充，易于擴(kuò)展、升級(jí)和維護(hù)。

   智慧水務(wù)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)主要由智能感知網(wǎng)絡(luò)和信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)組成。

3 平臺(tái)設(shè)計(jì)

   本平臺(tái)通過(guò)底層的智能感知層獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，中層的數(shù)據(jù)資源和數(shù)據(jù)中臺(tái)提供各類(lèi)數(shù)據(jù)服務(wù)，上層的各應(yīng)用系統(tǒng)為用戶(hù)提供綜合的智慧水務(wù)服務(wù)。

3.1 智能感知層

   智慧水務(wù)建設(shè)工程的監(jiān)測(cè)感知層，針對(duì)各工程子項(xiàng)的監(jiān)測(cè)需求，監(jiān)測(cè)對(duì)象包括源頭、泵站、水庫(kù)、供水廠、制水廠、污水廠、供配水管網(wǎng)、排水管網(wǎng)、污水調(diào)節(jié)池等，監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括流量監(jiān)測(cè)、液位監(jiān)測(cè)、壓力監(jiān)測(cè)和水質(zhì)監(jiān)測(cè)。

   排水系統(tǒng)工程按照源-網(wǎng)-站-廠分層分類(lèi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)布點(diǎn)，水環(huán)境工程根據(jù)工藝考核需求進(jìn)行監(jiān)測(cè)布點(diǎn)，供水工程按照源-制-站-水池-輸-配-用戶(hù)分層分類(lèi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)布點(diǎn)。各子項(xiàng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布、設(shè)備選型、監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)依據(jù)以下基本原則：

1)實(shí)用性原則：監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置與監(jiān)測(cè)目的緊密聯(lián)系，監(jiān)測(cè)目的既能滿(mǎn)足項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)營(yíng)管理需求，又充分了解項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)狀。

2)代表性原則：監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)能夠準(zhǔn)確地反映監(jiān)測(cè)對(duì)象的水量水質(zhì)情況，從而確保監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果具有較好的代表性。

3)先進(jìn)性原則：系統(tǒng)設(shè)計(jì)立足于應(yīng)用需求，采用當(dāng)前成熟先進(jìn)的技術(shù)，基于今后的需求考慮產(chǎn)品升級(jí)平滑度，使所選的產(chǎn)品具有較長(zhǎng)的生命周期，并確保系統(tǒng)的持續(xù)先進(jìn)性。

4)穩(wěn)定性原則：按照監(jiān)測(cè)需要，嚴(yán)格確定系統(tǒng)期望運(yùn)行時(shí)間和可靠性等級(jí)，合理確定系統(tǒng)軟硬件期望故障時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間，選擇相應(yīng)的產(chǎn)品，保障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

5)可行性原則：所選擇的監(jiān)測(cè)位置能夠方便、安裝和檢修監(jiān)測(cè)設(shè)備，并考慮設(shè)備的防盜問(wèn)題。站點(diǎn)結(jié)構(gòu)在滿(mǎn)足可靠、耐久的前提下，充分考慮材料來(lái)源及施工條件等因素。

6)可維護(hù)性原則：立足無(wú)人駐守，定期巡檢、采集、傳輸、處理，應(yīng)用軟件工程方法，確保系統(tǒng)的可擴(kuò)充性和可維護(hù)性，降低系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)的難度和代價(jià)。

7)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范原則：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，保障系統(tǒng)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)接入平臺(tái)

   物聯(lián)網(wǎng)接入平臺(tái)負(fù)責(zé)提供物聯(lián)網(wǎng)智能終端的接入管理，實(shí)現(xiàn)通訊連接和信息接入，通過(guò)線(xiàn)下收集到的設(shè)備信息，將設(shè)備信息通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供的功能進(jìn)行上傳和儲(chǔ)存，信息字段一般包括：設(shè)備名稱(chēng)、廠家、所屬分區(qū)、類(lèi)型、位置、坐標(biāo)、質(zhì)保期、出廠編號(hào)等基本信息。

   為滿(mǎn)足對(duì)各智能業(yè)務(wù)終端、邊緣物聯(lián)代理的監(jiān)視、配置和管理，匯集各端采集的數(shù)據(jù)并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并為數(shù)據(jù)中臺(tái)提供支撐，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)支持以下能力：

1)兼容異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)：支持多種無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議，包括但不限于基于無(wú)線(xiàn)WiFi、BT、Zigbee、2G/3G/4G/5G、LoRa、NB-loT；有線(xiàn)RS485、KNX等協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸，消息路由，云端適配等服務(wù)。

2)多協(xié)議接入：支持多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議，包括但不限于MQTT、COAP、HTTP/HTTPS等常用物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，既能滿(mǎn)足長(zhǎng)連接的實(shí)時(shí)性需求，也能滿(mǎn)足短連接的低功耗需求。

3)云端數(shù)據(jù)分析處理：針對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)處理端，平臺(tái)支持編寫(xiě)類(lèi)規(guī)則過(guò)濾設(shè)備數(shù)據(jù)，并通過(guò)規(guī)則引擎一鍵式配置打通其他組件，以方便快捷地實(shí)現(xiàn)海量設(shè)備數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢(xún)、計(jì)算以及智能分析應(yīng)用。為設(shè)備數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、傳輸提供可靠、自動(dòng)化的運(yùn)維監(jiān)控服務(wù)。

4)應(yīng)用層協(xié)議統(tǒng)一：物聯(lián)信平臺(tái)支持通過(guò)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)層協(xié)議實(shí)現(xiàn)異構(gòu)設(shè)備的統(tǒng)一接入與管理。

5)高性能與多連接支持：具備億級(jí)設(shè)備的接入能力、大數(shù)據(jù)的傳輸能力、設(shè)備與第三方服務(wù)的統(tǒng)一連接能力。

3.3 數(shù)據(jù)中臺(tái)

   業(yè)務(wù)中臺(tái)采用云服務(wù)的方式，為業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)算、分析和展示提供相應(yīng)的地理信息服務(wù)、大數(shù)據(jù)及人工智能服務(wù)、數(shù)據(jù)交互服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、統(tǒng)一用戶(hù)服務(wù)、統(tǒng)一監(jiān)控服務(wù)和BIM模型服務(wù)。

主要包括：

1)地理信息服務(wù)：GIS服務(wù)中臺(tái)主要提供統(tǒng)一的地圖服務(wù)、三維服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)地圖、專(zhuān)題圖底圖、三維場(chǎng)景、各類(lèi)地理信息、基礎(chǔ)信息的地圖展示。將云計(jì)算與GIS服務(wù)，通過(guò)資源模板管理、部署、調(diào)度等特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的敏捷調(diào)度、便捷管理，針對(duì)GIS應(yīng)用環(huán)境快速部署和結(jié)合GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行空間大數(shù)據(jù)分析等核心需求。

2)大數(shù)據(jù)服務(wù)：智慧水務(wù)決策支持系統(tǒng)基于海量的不同類(lèi)型數(shù)據(jù)，其中包含與地域分布有關(guān)的空間數(shù)據(jù)及隨時(shí)間變化的時(shí)序數(shù)據(jù)。采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成有用的信息和知識(shí)，可為決策提供有力支撐。

3)人工智能服務(wù)：通過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理及數(shù)據(jù)標(biāo)注、大規(guī)模分布式訓(xùn)練、自動(dòng)化模型生成，提供AI應(yīng)用按需部署能力。提供AI數(shù)據(jù)及算法支撐，提升數(shù)據(jù)處理效率，整體運(yùn)行速度；分布式集群加速，提升模型訓(xùn)練效率。

3.4 業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)

   在上述智能感知層、數(shù)據(jù)服務(wù)層的支持下，本平臺(tái)提供了多個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng)：

1)監(jiān)控指揮一張圖系統(tǒng)基于大屏幕展示的監(jiān)控指揮一張圖系統(tǒng)，在日常應(yīng)用中，用于監(jiān)控展示、綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警、管網(wǎng)綜合展示、資產(chǎn)集中監(jiān)管、績(jī)效考評(píng)監(jiān)管等業(yè)務(wù)；在應(yīng)急會(huì)商或研討時(shí)，用于展示供排水各類(lèi)信息資源，保證信息展示的廣度，進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度指導(dǎo)、輔助決策。

2)智慧供水應(yīng)用系統(tǒng)

   智慧供水建設(shè)將資產(chǎn)管理、管網(wǎng)運(yùn)維、生產(chǎn)運(yùn)行管理、調(diào)水管理、水質(zhì)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控、營(yíng)業(yè)收費(fèi)、服務(wù)等多種功能模塊整合到一個(gè)平臺(tái)中，系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)包括供水設(shè)施、設(shè)備資產(chǎn)、水情監(jiān)測(cè)、監(jiān)控、控制設(shè)施、生產(chǎn)報(bào)表、營(yíng)業(yè)收費(fèi)等各類(lèi)型的數(shù)據(jù)。

   智慧供水應(yīng)用系統(tǒng)包括管網(wǎng)資產(chǎn)管理、設(shè)備資產(chǎn)管理、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、廠站運(yùn)行監(jiān)管、管網(wǎng)巡查養(yǎng)護(hù)、營(yíng)業(yè)收費(fèi)管理、管網(wǎng)漏損管控、聯(lián)合調(diào)度管理、客服等9個(gè)子系統(tǒng)，各個(gè)子系統(tǒng)相互，同時(shí)又與智慧水務(wù)綜合運(yùn)行管理平臺(tái)的績(jī)效考核評(píng)估系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智慧排水工程的績(jī)效考核監(jiān)管及運(yùn)行效能評(píng)估。

3)智慧排水應(yīng)用系統(tǒng)

   智慧排水建設(shè)將資產(chǎn)管理、管網(wǎng)運(yùn)維、廠站運(yùn)行管理、調(diào)水管理、水質(zhì)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控等多種功能模塊整合到一個(gè)平臺(tái)中，系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)包括排水管網(wǎng)設(shè)施、設(shè)備資產(chǎn)、水雨情、水文、控制設(shè)施、監(jiān)控、河道水質(zhì)等各類(lèi)型的數(shù)據(jù)。

   智慧排水應(yīng)用系統(tǒng)包括管網(wǎng)資產(chǎn)管理、設(shè)備資產(chǎn)管理、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、廠站運(yùn)行監(jiān)管、管網(wǎng)巡查養(yǎng)護(hù)、聯(lián)合調(diào)度管理、排水戶(hù)管理等7個(gè)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智慧排水工程的績(jī)效考核監(jiān)管及運(yùn)行效能評(píng)估。

4)智慧水環(huán)境監(jiān)管系統(tǒng)

   智慧水環(huán)境監(jiān)管系統(tǒng)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)，采用GIS、數(shù)據(jù)可視化、統(tǒng)計(jì)分析等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水環(huán)境及排污設(shè)施的水質(zhì)、水量等各類(lèi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)直觀展示。同時(shí)，結(jié)合對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析需求，提供各類(lèi)統(tǒng)計(jì)分析工具，滿(mǎn)足水環(huán)境綜合治理對(duì)水環(huán)境監(jiān)管的要求以及水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的各類(lèi)應(yīng)用需求。

4 AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)

   安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計(jì)算到能效管理平臺(tái)的產(chǎn)品體系，AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)通過(guò)在污水廠源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、充的各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝保護(hù)、監(jiān)測(cè)、分析、治理裝置，用于監(jiān)測(cè)污水廠能耗總量和能耗強(qiáng)度，監(jiān)測(cè)主要用能設(shè)備能效，保護(hù)污水廠運(yùn)行可靠，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。

           AcrelEMS智慧水務(wù)綜合能效管理系統(tǒng)由變電站綜合自動(dòng)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、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(guò)一套平臺(tái)、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(mén)管理需要。

5 平臺(tái)子系統(tǒng)

5.1 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)及電力監(jiān)控

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

   監(jiān)測(cè)變壓器、水泵、鼓風(fēng)機(jī)的電流、電壓、有功/無(wú)功功率、功率因數(shù)、負(fù)荷率、溫度、三相平衡、異常等數(shù)據(jù)。

5.2 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與治理

   水務(wù)中大量的大功率電機(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(guò)監(jiān)測(cè)其配電系統(tǒng)的諧波畸變、電壓波動(dòng)、閃變和容度指標(biāo)分析其電能質(zhì)量，并配置對(duì)應(yīng)的電能質(zhì)量治理措施提高供電電能質(zhì)量。

5.3 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(cè)、遙信、遙控功能，電動(dòng)機(jī)保護(hù)器能對(duì)過(guò)載、短路、缺相、漏電等異常情況進(jìn)行保護(hù)、監(jiān)測(cè)。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(duì)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,保障正常生產(chǎn)。

5.4 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(guò)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(duì)比分析，實(shí)現(xiàn)各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的能耗對(duì)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(lái)水廠、水泵站等的用電、用水、燃?xì)?、冷熱量消耗量，同環(huán)比對(duì)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(shì)。

   能效分析按計(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(duì)各車(chē)間/職能部門(mén)的能效水平進(jìn)行分析，同比、環(huán)比、對(duì)標(biāo)等。通過(guò)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(shì)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(guó)家指標(biāo)對(duì)標(biāo)，以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來(lái)調(diào)整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。

5.5 智能照明控制

   系統(tǒng)為污水廠、自來(lái)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(chǎng)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)到節(jié)能、舒心的目的。

5.6 電氣

5.6.1 電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)

   監(jiān)測(cè)配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線(xiàn)纜溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水廠、自來(lái)水廠、水泵站的電氣預(yù)警。

5.6.2 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(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(guò)平面圖顯示疏散指示燈具工作狀態(tài)和異常情況。

5.6.3 消防設(shè)備電源監(jiān)測(cè)

   監(jiān)測(cè)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。

5.6.4 防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)

   防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)集中控制其各終端設(shè)備即防火門(mén)監(jiān)控模塊、電動(dòng)閉門(mén)器、電磁釋放器的工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)疏散通道防火門(mén)的開(kāi)啟、關(guān)閉及故障狀態(tài)，顯示終端設(shè)備開(kāi)路、短路等故障信號(hào)。系統(tǒng)采用消防二總線(xiàn)將具有通信功能的監(jiān)控模塊相互連接起來(lái)，當(dāng)終端設(shè)備發(fā)生短路、斷路等故障時(shí)，防火門(mén)能發(fā)出信號(hào)，能指示部位并保存信息，保障了電氣的可靠性。

5.6.5 環(huán)境監(jiān)測(cè)

   污水廠、自來(lái)水廠、水泵站等場(chǎng)所溫濕度、煙霧、積水浸水、UPS電池間可燃?xì)怏w濃度展示和預(yù)警，保障污水廠、自來(lái)水廠、水泵站等運(yùn)行。當(dāng)可燃?xì)怏w或有害氣體濃度超標(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。

5.6.7 分布式光伏監(jiān)測(cè)

   實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(kāi)關(guān)狀態(tài)，逆變器運(yùn)行監(jiān)視，對(duì)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(cè)，以曲線(xiàn)方式繪制上述監(jiān)測(cè)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(guò)3D或2.5D平面圖顯示分布式光伏組件在屋頂、車(chē)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。

5.6.8 工藝仿真監(jiān)控

   平臺(tái)通過(guò)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、加接觸、污泥濃縮壓濾、生物等工藝設(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(guò)流、過(guò)載、起動(dòng)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(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,保障正常生產(chǎn)。

5.7  產(chǎn)品清單

6 結(jié)論

   智慧水務(wù)是智慧社會(huì)的重要組成部分，是新時(shí)代水務(wù)信息化發(fā)展的更高階段，是水務(wù)現(xiàn)代化的前提條件，是推動(dòng)水治理能力現(xiàn)代化建設(shè)的客觀要求。水務(wù)現(xiàn)代化對(duì)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)來(lái)說(shuō)，支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，保障環(huán)境。智慧水務(wù)建設(shè)利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)等各項(xiàng)新技術(shù)手段，信息孤島，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用聯(lián)動(dòng)，為處理和應(yīng)對(duì)供排水和水環(huán)境污染事件和監(jiān)管提供了技術(shù)支撐，減少各類(lèi)水污染事故，能夠給當(dāng)?shù)厮h(huán)境、氣候及生產(chǎn)生活環(huán)境帶來(lái)較大的利益。

參考文獻(xiàn)：

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