淺談基于大數(shù)據(jù)的智慧水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)中心的研究與應(yīng)用

任運(yùn)業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

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(guó)智慧水務(wù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 結(jié)合新時(shí)代背景下的水務(wù)工作開(kāi)展的情 況，重點(diǎn)結(jié)合自身從事水務(wù)管理工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，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(diǎn)， 并結(jié)合具體的水務(wù)業(yè)務(wù)實(shí)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(jì)方案， 希望對(duì)今后全 面推動(dòng)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(duì)水資源的監(jiān)測(cè)、管理、調(diào)度和利用進(jìn)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(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集，通過(guò)數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)模型，能夠更準(zhǔn)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(fèi)和短缺現(xiàn)象的發(fā)生。二是，降低運(yùn)營(yíng)成本：智慧水務(wù)建設(shè)通過(guò)自動(dòng)化和智能化的手段，可以對(duì)水廠、水泵站、供水管網(wǎng)等進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和運(yùn)行管理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化控制和故障預(yù)警，降低人力成本和運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)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(guò)智能水表實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表和計(jì)費(fèi)，方便用戶繳費(fèi)和查詢用水情況；通過(guò)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及時(shí)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(dòng)可持續(xù)發(fā)展：智慧水務(wù)建設(shè)可以促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用和環(huán)境保護(hù)。通過(guò)的水資源管理和供需平衡，可以減少對(duì)自然水源的過(guò)度開(kāi)發(fā)和污染，保護(hù)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(yùn)營(yíng)成本，提升服務(wù)質(zhì)量，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。它是應(yīng)對(duì)水資源管理和水環(huán)境挑戰(zhàn)的重要途徑，對(duì)于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的水資源利用和管理具有積的促進(jìn)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(tái)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(tái)能有效實(shí)現(xiàn)以下方面的功能。一是，數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)與管理：智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以作為一個(gè)化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理平臺(tái)，集中存儲(chǔ)各種與供排水相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括水資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、供水管網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、排水系統(tǒng)數(shù)據(jù)等。通過(guò)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和格式，實(shí)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(wèn)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(tái)，促進(jìn)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(shí)可以根據(jù)需要獲取其他單位的數(shù)據(jù)，以實(shí)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(duì)存儲(chǔ)在其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和處理。通過(guò)數(shù)據(jù)的可視化展示、統(tǒng)計(jì)分析和建模預(yù)測(cè)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(cè)與預(yù)警：智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供排水系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備工況，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析和模型預(yù)測(cè)技術(shù)，進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)和預(yù)警。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況或潛在故障，可以及時(shí)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(yùn)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?dāng)?shù)據(jù)和信息，以支持政府的監(jiān)管和決策工作。同時(shí)，也可以向公眾開(kāi)放一部分?jǐn)?shù)據(jù)，增加公眾對(duì)供排水系統(tǒng)運(yùn)行情況的了解，促進(jìn)公眾參與和監(jiān)督，實(shí)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(tái)中的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)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(cè)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(tái)

(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(jìn)的數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，對(duì)水務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)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(shì)和規(guī)律。具體而言，通過(guò)對(duì)供排水系統(tǒng)各類數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和分析，智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以識(shí)別和檢測(cè)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(biāo)、設(shè)備故障等?；谶@些異常數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行預(yù)警和警示，及早采取相應(yīng)的措施，防止事態(tài)進(jìn)一步惡化。當(dāng)供排水系統(tǒng)發(fā)生故障或異常情況時(shí)，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(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，對(duì)故障進(jìn)行診斷和根因分析。通過(guò)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(guò)程?；跉v史數(shù)據(jù)和趨勢(shì)分析模型，智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以進(jìn)行水務(wù)事件的預(yù)測(cè)和趨勢(shì)分析。通過(guò)分析數(shù)據(jù)中的規(guī)律和趨勢(shì)，可以預(yù)測(cè)未來(lái)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(zhǔn)備和應(yīng)對(duì)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(shí)現(xiàn)不同單位和部門之間對(duì)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(jī)制，促進(jìn)各個(gè)單位之間的信息交流和共同處理。相關(guān)單位可以通過(guò)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(shí)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(gè)協(xié)同管理平臺(tái)，整合各個(gè)單位的水務(wù)事件管理系統(tǒng)和工作流程。通過(guò)共享事件數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，不同單位可以協(xié)同進(jìn)行事件的監(jiān)測(cè)、分析、處理和反饋，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(guò)數(shù)據(jù)分析和決策支持技術(shù)，對(duì)水務(wù)事件進(jìn)行綜合調(diào)度和協(xié)調(diào)。根據(jù)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)和情報(bào)，可以指揮相關(guān)單位協(xié)同行動(dòng)，優(yōu)化資源配置，提高水務(wù)事件的處理效率和應(yīng)對(duì)能力。

(3)水務(wù)實(shí)景仿真能力。智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)的水務(wù)實(shí)景仿真能力是指利用仿真技術(shù)和模型，通過(guò)對(duì)水務(wù)數(shù)據(jù)的模擬和虛擬化，實(shí)現(xiàn)對(duì)水務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行情況的真實(shí)還原和可視化展示。利用虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(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(yùn)行場(chǎng)景進(jìn)行可視化展示。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)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(yùn)行狀態(tài)、水質(zhì)變化等，更直觀地了解水務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。于水務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型和仿真平臺(tái)，智能水務(wù)信息共享數(shù)據(jù)可以進(jìn)行情景預(yù)測(cè)和優(yōu)化分析。通過(guò)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(yùn)行情況，并評(píng)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(jì)和運(yùn)營(yíng)策略，提前預(yù)測(cè)和應(yīng)對(duì)潛在的問(wèn)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(jī)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(bào)告生成技術(shù)，對(duì)水務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，生成相關(guān)的報(bào)告和分析結(jié)果。這些報(bào)告可以包括水資源利用情況、供水質(zhì)量評(píng)估、水務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況等方面的分析和評(píng)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(gè)協(xié)同管理平臺(tái)，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(guò)對(duì)水務(wù)數(shù)據(jù)的分析和評(píng)估，可以揭示問(wèn)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(dòng)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(jì)

2.1水務(wù)感知網(wǎng)

在開(kāi)展構(gòu)建水務(wù)功能監(jiān)測(cè)網(wǎng)的過(guò)程中，通過(guò)水務(wù)工作和水質(zhì)監(jiān)測(cè)相互結(jié)合，借助于人工監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)相互結(jié)合方式，能滿足具體實(shí)際需求。具體來(lái)說(shuō)，結(jié)合自然水循環(huán)和社會(huì)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(shì)來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)確且的監(jiān)測(cè)工作，能保障監(jiān)測(cè)內(nèi)容盡可能化覆蓋，滿足二十小時(shí)的不間斷的監(jiān)測(cè)目標(biāo)。

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(guò)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(shì)融入其中，能有效落實(shí)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(xiàng)目信息、水源信息、監(jiān)測(cè)信息、水源地地理環(huán)境以及供水量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與調(diào)控等方面的內(nèi)容，能有助于開(kāi)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(kāi)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(chǎng)景

結(jié)合具體的水旱災(zāi)害防御工作開(kāi)展的情況，能進(jìn)行洪水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的，進(jìn)一步保障系統(tǒng)中存在著雨水徑流模型、洪水預(yù)報(bào)分析模型和健康城市流域水樣模型等進(jìn)一步豐富，并能滿足有效實(shí)時(shí)化預(yù)測(cè)洪水、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、水優(yōu)化的要求，進(jìn)而能結(jié)合需求來(lái)滿足動(dòng)態(tài)管理的要求。并能結(jié)合實(shí)際的水的開(kāi)發(fā)及操作的要求，能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的預(yù)警、干旱預(yù)警的要求。結(jié)合實(shí)際需求，以保障滿足城市水基礎(chǔ)設(shè)施完善，并能有效開(kāi)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(kāi)展相應(yīng)的地圖升級(jí)、整個(gè)品牌，升級(jí)應(yīng)用程序等活動(dòng)，滿足系統(tǒng)平臺(tái)效能的提升，以保障視頻會(huì)議系統(tǒng)更好地應(yīng)對(duì)水旱災(zāi)害防御應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)總體災(zāi)害應(yīng)對(duì)能力和效率的提升。

2.4維保及時(shí)率提升

結(jié)合系統(tǒng)的強(qiáng)大功能，能滿足日?；\(yùn)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?，F(xiàn)場(chǎng)巡檢，并能結(jié)合工單來(lái)實(shí)現(xiàn)日常運(yùn)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(shì)來(lái)優(yōu)化配置運(yùn)維人員，便于開(kāi)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(duì)存在的設(shè)備事故隱患問(wèn)題，進(jìn)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(tái)秒級(jí)數(shù)據(jù)采集的情況，能進(jìn)行異常性問(wèn)題的自動(dòng)診斷，便于明確供水異常問(wèn)題，能實(shí)現(xiàn)供水事故發(fā)現(xiàn)及時(shí)率大大提升，有效縮短事故解除時(shí)間，實(shí)現(xiàn)用戶滿意度的提升。在實(shí)踐中，針對(duì)故障設(shè)備的問(wèn)題，能立馬發(fā)出報(bào)警，結(jié)合工單系統(tǒng)自動(dòng)派發(fā)帶著解決方案的自動(dòng)工單落實(shí)到具體的運(yùn)維人員，控制故障發(fā)生到開(kāi)展維修僅需要兩小時(shí)。

2.5三個(gè)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(shì)，能實(shí)現(xiàn)全域數(shù)據(jù)的共享要求，加強(qiáng)數(shù)據(jù)智能化水平，更好地推動(dòng)智慧水務(wù)業(yè)務(wù)的發(fā)展。同時(shí)，能構(gòu)建通用化的基礎(chǔ)能力，進(jìn)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(diǎn)，滿足微服務(wù)化的部署要求，更好地從實(shí)際業(yè)務(wù)出發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)各個(gè)層級(jí)、部門以及應(yīng)用的快速搭建，能進(jìn)一步控制應(yīng)用構(gòu)建成本，能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用建設(shè)質(zhì)量的quan方位提升。同時(shí)，發(fā)揮出模型能力的作用，選擇合理化的模型計(jì)算，以保障通過(guò)數(shù)據(jù)分析、可視化技術(shù)等，進(jìn)而保障水務(wù)管理工作在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行管理中能實(shí)現(xiàn)一定的智慧化輔助決策工作，實(shí)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(shì)，這就要求應(yīng)結(jié)合信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并能將其融入到水管理服務(wù)的實(shí)踐中，能滿足“智能供水設(shè)施"配套要求。在進(jìn)行智能構(gòu)建的過(guò)程中，能有效構(gòu)建智能化平臺(tái)，并能進(jìn)一步保障落實(shí)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(shí)現(xiàn)。結(jié)合具體的本區(qū)域中存在的洪澇的情況來(lái)看，能充分發(fā)揮出物理網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算環(huán)境、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步保障開(kāi)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(jìn)而構(gòu)建相關(guān)的專家數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)、案例庫(kù)，能更好地推動(dòng)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(tái)

3.1平臺(tái)概述

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)品生態(tài)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(xì)的解決方案。

3.2平臺(tái)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(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)、電氣安全、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)后勤部門管理需要。

3.3平臺(tái)拓?fù)鋱D

4.平臺(tái)子系統(tǒng)

4.1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、異常報(bào)警等數(shù)據(jù)。

4.2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)、閃變和容忍度指標(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。

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(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)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(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)。

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(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)。

能效分析按三級(jí)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)各車間/職能部門的能效水平進(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。

4.5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)到安全、節(jié)能的目的。

4.6電氣安全

4.6.1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纜溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水廠、自來(lái)水廠、水泵站的電氣安全預(yù)警。

4.6.2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。

4.6.3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。

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(dòng)閉門器、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)，防火門監(jiān)控器能發(fā)出報(bào)警信號(hào)，能指示報(bào)警部位并保存報(bào)警信息，保障了電氣安全的可靠性。

4.7 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、視頻、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、水泵站等安全運(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。

4.8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。

4.9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、加氯接觸消毒、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(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。

相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單

4.9.1.1.電力監(jiān)控、電能質(zhì)量、電動(dòng)機(jī)管理及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

2.電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在信息化時(shí)代背景下，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在越來(lái)越多地應(yīng)用在諸多領(lǐng)域中，在未來(lái)推動(dòng)高質(zhì)量的智慧水務(wù)信息平臺(tái)的建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)發(fā)揮出共享數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，能保障更好地通過(guò)精細(xì)化、動(dòng)態(tài)化的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)供水的全流程管理的要求，進(jìn)而能發(fā)揮出數(shù)據(jù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)挖掘的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而能突顯出水務(wù)系統(tǒng)中的潛在價(jià)值，更好地推動(dòng)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(xiàn)：

[1]萬(wàn)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(guó)科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)，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(jì)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(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版

作者簡(jiǎn)介

任運(yùn)業(yè)，男，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。