摘要:為了建構(gòu)完善的智慧水務(wù)系統(tǒng),本文將從互聯(lián)網(wǎng)思維角度出發(fā)展開相關(guān)研究。研究首先介紹了智慧水務(wù)系 統(tǒng)現(xiàn)狀,提出了系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)實(shí)需求,其次進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過本文研究,設(shè)計(jì)得出的智慧水務(wù)系統(tǒng)可以滿足系統(tǒng)建設(shè)的現(xiàn)實(shí)需求,且系統(tǒng)能夠提高水務(wù)工作效率與質(zhì)量。
0引言
因?yàn)楝F(xiàn)代水務(wù)管理工作的需求變得愈發(fā)復(fù)雜,導(dǎo)致工作展開難度加大,純粹的人工模式逐漸不滿足工作開展需要,容易導(dǎo)致工作質(zhì)量、效率出現(xiàn)瑕疵,所以相關(guān)組織現(xiàn)已開始著手建設(shè)智慧水務(wù)系統(tǒng),并取得了初步成果。但初步成果上的智慧水務(wù)系統(tǒng)依然存在問題,其中主要問題就是系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)之間缺乏聯(lián)系,使得很多工作依舊需要人工干預(yù),說明智慧水務(wù)系統(tǒng)還需要進(jìn)一步完善。針對這種現(xiàn)象,相關(guān)學(xué)者認(rèn)為智慧水務(wù)系統(tǒng)的進(jìn)一步完善性建設(shè)應(yīng)當(dāng)秉持互聯(lián)網(wǎng)思維展開,將子系統(tǒng)串聯(lián)在一起,建構(gòu)一個(gè)能覆蓋水務(wù)管理需求的網(wǎng)絡(luò)框架才能有力解決問題,并能大幅提高工作質(zhì)量與效率。
1 智慧水務(wù)系統(tǒng)現(xiàn)狀
目前來看,相關(guān)組織所建立的智慧水務(wù)系統(tǒng)主要是以智能終端為核心,在實(shí)際工作地點(diǎn)安裝傳感器等設(shè)備,或建立工作站來搭建業(yè)務(wù)子系統(tǒng),然后將每個(gè)子系統(tǒng)連接到智能終端上,這樣智能終端就能接受來源于每個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)上的信息,并通過智能邏輯對信息進(jìn)行識別、分析,根據(jù)信息了解業(yè)務(wù)板塊情況,結(jié)合實(shí)際情況提出工作建議。例如水質(zhì)檢測業(yè)務(wù)子系統(tǒng)會(huì)向智能終端發(fā)送水體重金屬元素含量信息,當(dāng)終端獲取該信息就會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的重金屬元素含量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)值對比,如果信息內(nèi)重金屬元素含量數(shù)值超過標(biāo)準(zhǔn)值,就說明水體存在重金屬污染超標(biāo)現(xiàn)象,水質(zhì)明顯下降,因此會(huì)發(fā)出工作建議,讓人工盡快展開水質(zhì)凈化工作??梢钥闯?,當(dāng)前的智慧水務(wù)系統(tǒng)確實(shí)對實(shí)際工作有幫助,但結(jié)構(gòu)上卻太過簡單,是以典型的直聯(lián)結(jié)構(gòu),即每個(gè)子系統(tǒng)都是單獨(dú)于智能終端保持聯(lián)系的,彼此之間并沒有聯(lián)系,這會(huì)導(dǎo)致每個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)傳遞而來的信息沒有聯(lián)系,也使得智能終端只能單獨(dú)分析某個(gè)子系統(tǒng)傳遞而來的信息,不能很好的將所有業(yè)務(wù)子系統(tǒng)信息集成進(jìn)行綜合分析,故分析結(jié)果存在瑕疵,諸如水質(zhì)檢測業(yè)務(wù)子系統(tǒng)只能傳遞水質(zhì)相關(guān)的信息,告訴工作人員水質(zhì)存在問題,需要展開工作,但工作須針對水質(zhì)污染原因展開,而這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無法直接展示具體原因(其他業(yè)務(wù)子系統(tǒng)會(huì)將具體原因傳遞到智能終端,但因?yàn)樾畔]有聯(lián)系,所以在結(jié)果展示中無法告知人工水質(zhì)污染與哪些原因有關(guān)),大部分情況下還需要人工進(jìn)行排查,說明智慧水務(wù)系統(tǒng)有待進(jìn)一步完善。
2 互聯(lián)網(wǎng)思維下智慧水務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
2.1 框架建設(shè)
為了在智慧水務(wù)系統(tǒng)進(jìn)一步建設(shè)中滿足所有現(xiàn)實(shí)需求,本文提出了一種全新的系統(tǒng)框架,具體如圖 1 所示。
圖 1 本文智慧水務(wù)系統(tǒng)總體框架
結(jié)合圖 1 可以看到,本系統(tǒng)共分四個(gè)層次:首先為設(shè)備層,也被稱為“物理層",主要由各種物理設(shè)備建構(gòu)而成,設(shè)備指傳感器、檢測儀表等。這些設(shè)備的主要功能各不相同,但實(shí)際作用統(tǒng)一,均是對現(xiàn)實(shí)信息進(jìn)行采集,然后將信息傳遞到 PLC 總線中進(jìn)行傳輸,因此這些設(shè)備還充當(dāng)了信息發(fā)出端,均具備信號發(fā)射功能,即任意設(shè)備都能將信息轉(zhuǎn)換成相關(guān)的信號,并將信號對外發(fā)射,發(fā)射出的信號會(huì)被 PLC 總線接收;然后為 PLC 控制層,該層的核心是 PLC 總線,能夠接收現(xiàn)場載有信息的信號,信號會(huì)在總線內(nèi)傳遞,并且在單片機(jī)控制作用下進(jìn)入對應(yīng)的分支通信渠道中,這樣相關(guān)的信號會(huì)被集成,然后通過分支通信渠道向通信服務(wù)層傳遞。另外,因?yàn)橥ㄐ欧?wù)層的主要設(shè)備是物理服務(wù)器,只能讀取數(shù)字格式的信號,而初始化信號的格式為電的信號,所以在 PLC 控制層中還會(huì)將初始化信號的格式轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式,這一功能主要通過換能器來實(shí)現(xiàn);第三為通信服務(wù)層,主要功能是作為智慧水務(wù)系統(tǒng)的公用通信服務(wù)器,能夠解譯在 PLC 控制層中初步集成的信號,獲得對應(yīng)信息組,然后根據(jù)編號、標(biāo)簽對信息組進(jìn)行分類,分類后進(jìn)行儲(chǔ)存。通信服務(wù)層主要建立于以太網(wǎng)環(huán)境中,本文在網(wǎng)絡(luò)搭建中所使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為 CSMA/CD 協(xié)議,其具有多點(diǎn)接入的特點(diǎn),滿足業(yè)務(wù)子系統(tǒng)相互連接的需求,且該網(wǎng)絡(luò)能作為智慧水務(wù)系統(tǒng)的專用網(wǎng)絡(luò)來使用;第四為智慧水務(wù)層,該層的核心是智能終端系統(tǒng),而該系統(tǒng)能夠通過功能開發(fā)成為水務(wù)信息分析、水務(wù)工作統(tǒng)一化信息指揮的雙用系統(tǒng)。本文在該系統(tǒng)建設(shè)中,首先依托于 Web SCADA 服務(wù)器來獲得 Web Service 服務(wù),其次通過該服務(wù)反饋到 PLC端控制,實(shí)現(xiàn)了交互互聯(lián)的通信與智慧化控制,同時(shí)該方法下得出的智能終端系統(tǒng)將具備安全性高、人機(jī)交互性好的優(yōu)勢。
2.2 數(shù)據(jù)庫建設(shè)
任何系統(tǒng)的運(yùn)作都須建立在數(shù)據(jù)支撐的基礎(chǔ)上,因此為了獲得數(shù)據(jù)支撐,本文在框架搭建完畢后展開了數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作。結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)作需要,數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作一共分為兩個(gè)步驟:首先是搭建關(guān)系數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫在類型上有很多選擇,諸如 MySQL、MSSQLServer、Oracle 等,但這些數(shù)據(jù)庫在容量及自帶功能上存在一定的差別,即 My SQL 容量比較有限,但功能相對豐富,一般用于儲(chǔ)存量級較小,但類型復(fù)雜的數(shù)據(jù);MSSQLServer 容量較高,但功能單一,無法對數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確分類,常用于儲(chǔ)存大型數(shù)據(jù);Oracle 容量高、功能強(qiáng)大,但使用流程繁瑣。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先滿足實(shí)際數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與應(yīng)用需求,而后再考慮使用流程是否繁瑣等問題,所以選擇 Oracle 數(shù)據(jù)庫作為關(guān)系數(shù)據(jù)庫,其在實(shí)際應(yīng)用中主要負(fù)責(zé)從工業(yè)數(shù)據(jù)庫獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)映像,然后將這些數(shù)據(jù)提供給智能終端系統(tǒng),作為智能終端系統(tǒng)的智能邏輯支撐,同時(shí)也負(fù)責(zé)獲取業(yè)務(wù)子系統(tǒng)中手動(dòng)錄入的數(shù)據(jù),這一部分?jǐn)?shù)據(jù)將作為業(yè)務(wù)處理數(shù)據(jù)來使用;其次是搭建工業(yè)數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫須具有龐大的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量,用于支撐高速數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)壓縮等功能,這些功能可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)先處理,使智能終端系統(tǒng)的運(yùn)作效率增快。需要注意的是,工業(yè)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量需求比關(guān)系數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存容量需求更高,原因在于工業(yè)數(shù)據(jù)是不斷更新的,說明工業(yè)數(shù)據(jù)量級在不斷增長,因此工業(yè)數(shù)據(jù)庫的儲(chǔ)存容量也要不斷增長,這一需求下 Oracle 無法滿足需求,故選擇云數(shù)據(jù)庫作為工業(yè)數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫屬于虛擬數(shù)據(jù)庫,可以將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在公開的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,所以云數(shù)據(jù)庫的容量可以無限增長。但云數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致工業(yè)數(shù)據(jù)暴露在公開網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,為解決這一問題,可以先將一部分云數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存資源封裝,儲(chǔ)存在封閉式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,該環(huán)境中的數(shù)據(jù)不會(huì)對外公開,而當(dāng)內(nèi)部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量接近頂點(diǎn)時(shí),可以人工增加封閉式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的云數(shù)據(jù)庫資源來實(shí)現(xiàn)容量擴(kuò)張。
2.3 業(yè)務(wù)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)
為了增強(qiáng)智慧水務(wù)系統(tǒng)的功能性,使其對水務(wù)管理工作需求進(jìn)行全覆蓋,需要在框架基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)子系統(tǒng),業(yè)務(wù)子系統(tǒng)主要集成在智慧水務(wù)層。需要設(shè)計(jì)的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)有:首先是生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng),設(shè)計(jì)主要參考集成 SCADA 系統(tǒng)結(jié)構(gòu),能夠?qū)λw取用、供給、排放、引入等基礎(chǔ)業(yè)務(wù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控,也促使相關(guān)組織能夠?qū)嵭猩芷诠芾恚龅缴a(chǎn)、運(yùn)作全方面管控。該子系統(tǒng)主要由水源地監(jiān)控、自來水廠監(jiān)控、供水泵站監(jiān)控、用戶用水監(jiān)測等功能單元組成;其次是生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng),該子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)展示生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)展示主要由該子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可視化模塊實(shí)現(xiàn),通過該模塊能夠?qū)?shí)時(shí)數(shù)據(jù)繪制成數(shù)據(jù)曲線,提高數(shù)據(jù)展示的直觀性。同時(shí)該系統(tǒng)還需要具備故障報(bào)警、故障情況展示、故障處理建議輸出等功能單元;第三是管網(wǎng) GIS 系統(tǒng),該子系統(tǒng)主要與相關(guān)組織的管網(wǎng)排查、維護(hù)、養(yǎng)護(hù)、巡檢等業(yè)務(wù)對接,能夠幫助工作人員了解管網(wǎng)情況,發(fā)現(xiàn)問題能通過GIS 技術(shù)獲得信息,確認(rèn)問題所在位置,方便人工直接前往現(xiàn)場處理,提高相關(guān)業(yè)務(wù)工作效率。該子系統(tǒng)在 GIS 技術(shù)的作用下具有良好的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與數(shù)據(jù)反饋及時(shí)性,因此系統(tǒng)可靠性較高。該子系統(tǒng)主要包含管網(wǎng)信息系統(tǒng)、管網(wǎng)數(shù)字采集系統(tǒng)、管網(wǎng)工程管理、管網(wǎng)巡檢管理功能、管網(wǎng)應(yīng)急處理、供水管網(wǎng)模型等功能單元;第四是 DMA 分區(qū)計(jì)量管理子系統(tǒng),該子系統(tǒng)需要具備漏損評估、漏損預(yù)警、產(chǎn)銷差分析、水平衡分析等功能單元,這些功能單元能使得相關(guān)組織對自身經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行把控。以漏損評估、漏損預(yù)警兩大功能單元為例,因?yàn)槁p問題是水務(wù)經(jīng)濟(jì)效益影響的主要因素,漏損越小、越少則水務(wù)經(jīng)濟(jì)效益越高,所以首先通過漏損評估,能夠讓相關(guān)組織了解各個(gè)管理區(qū)域的漏損情況是否超標(biāo)、是否已經(jīng)接近標(biāo)準(zhǔn),這樣相關(guān)組織就能做好預(yù)先防控或?qū)?yīng)處理工作,其次通過漏損預(yù)警功能能更好的通知人工做出有針對性的工作計(jì)劃,即漏損預(yù)警功能會(huì)通過漏損報(bào)告來通知人工,報(bào)告中會(huì)顯示水量分析、夜間低流量分析、異常分析,統(tǒng)計(jì)漏失率等重要信息,方便人工排查;第五是設(shè)備管理系統(tǒng),該子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)展示水務(wù)管理工作中所有設(shè)備的情況信息,包括設(shè)備使用年限、設(shè)備數(shù)量、設(shè)備型號、設(shè)備維修記錄、設(shè)備報(bào)廢記錄等,這些信息能夠幫助人工做好設(shè)備采購、維修、保養(yǎng)、檔案、運(yùn)行、巡檢等重要工作;第六是水質(zhì)管理系統(tǒng),該子系統(tǒng)主要與水質(zhì)化驗(yàn)業(yè)務(wù)掛鉤,以便相關(guān)組織保障水質(zhì)安全,定期進(jìn)行水質(zhì)取樣,然后對水質(zhì)樣本進(jìn)行化驗(yàn)分析,而在該子系統(tǒng)幫助下,水質(zhì)化驗(yàn)整個(gè)過程中的數(shù)據(jù)以及化驗(yàn)結(jié)果能迅速傳輸?shù)街悄芙K端系統(tǒng)中,終端系統(tǒng)將結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析,如果化驗(yàn)結(jié)果中某個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)目超出安全標(biāo)準(zhǔn),會(huì)馬上通知人工,并且給出處理建議。該子系統(tǒng)主要由項(xiàng)目分組、檢測數(shù)據(jù)上報(bào)、檢測報(bào)告生成三個(gè)功能單元組成;第七是交互通信系統(tǒng),該系統(tǒng)比較特殊并不與任何水務(wù)管理業(yè)務(wù)對接,主要功能是支撐以上六大子系統(tǒng)的交互連接,實(shí)現(xiàn)各大子系統(tǒng)交互通信,將信息集成后發(fā)送到 PLC 總線內(nèi),這樣就能彌補(bǔ)以往智慧水務(wù)系統(tǒng)的不足。交互通信系統(tǒng)一般建議采用點(diǎn)對點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來完成,這也是本文選擇 CSMA/CD 協(xié)議的主要原因。
3 AcrelEMS-SW智慧水務(wù)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(jì)算到能效管理平臺的產(chǎn)品生態(tài)體系,AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺通過在污水廠源、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、分析、治理裝置,用于監(jiān)測污水廠能耗總量和能耗強(qiáng)度,監(jiān)測主要用能設(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。
3.2平臺組成
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)維管理人員通過一套平臺、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平臺拓?fù)鋱D
3.4平臺子系統(tǒng)
3.4.1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)。
3.4.2電能質(zhì)量監(jiān)測與治理
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。
3.4.3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,保障正常生產(chǎn)。
3.4.4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。
3.4.5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。
3.4.6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)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,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)測疏散通道防火門的開啟、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),防火門監(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,保障了電氣安全的可靠性。
3.4.7 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,保障污水廠、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。
3.4.8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。
3.4.9工藝仿真監(jiān)控
平臺通過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、過流、過載、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)。
4 相關(guān)平臺部署硬件選型清單
序號 | 名稱 | 型號、規(guī)格 | 安裝位置 | 用途 |
1 | 電能質(zhì)量監(jiān)測 | APview500 | 進(jìn)線開關(guān)柜 | 監(jiān)測市電電能質(zhì)量 |
2 | 35kV、10kV回路保護(hù) | AM6 | 35、10kV開關(guān)柜 | 35、10kV回路保護(hù)、測控 |
3 | 智能操控裝置 | ASD500-Pn | 35、10kV開關(guān)柜 | 35、10kV回路操作、顯示和測溫 |
4 | 弧光保護(hù) | ARB5 | 35、10kV回路母線室、斷路器室、電纜室 | 用于監(jiān)測關(guān)鍵電氣接點(diǎn)弧光監(jiān)測、保護(hù) |
5 | 無線測溫傳感器 | ATE400、ATE200 | 35、10、0.4kV母排、斷路器、線纜接頭 | 用于監(jiān)測關(guān)鍵電氣接點(diǎn)溫度 |
6 | 有源濾波裝置 | AnSin□-M | 0.4kV母線側(cè) | 濾除配電系統(tǒng)2~25次諧波畸變 |
7 | 無功補(bǔ)償裝置 | AZC智能電容 | 0.4kV母線側(cè) | 提供無功補(bǔ)償 |
8 | 多功能儀表 | APM520/APM510 | 10kV、0.4kV回路 | 監(jiān)測電氣參數(shù)和開關(guān)狀態(tài)、故障報(bào)警 |
9 | 智能照明控制器 | ASL100 | 照明配電箱 | 照明單控、群控、定時(shí)/自動(dòng)控制 |
10 | 電氣火災(zāi)傳感器 | ARCM200 | 配電柜/配電箱 | 監(jiān)測漏電電流和線纜溫度 |
11 | 消防設(shè)備電源傳感器 | AFPM | 消防配電箱 | 監(jiān)測消防設(shè)備電壓、電流狀態(tài) |
12 | 應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng) | A-C-A100 | 消防疏散通道 | 提供消防應(yīng)急照明并指引疏散人群快速疏散 |
13 | 限流式保護(hù)器 | ASCP200 | 照明插座回路 | 防止過載、短路產(chǎn)生火花 |
14 | 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器 | ARD3M | 電動(dòng)機(jī) | 保護(hù)電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行 |
15 | 環(huán)境傳感器 | 溫濕度、浸水、煙霧、有害氣體等傳感器 | 配電室、工藝區(qū)域 | 監(jiān)測環(huán)境參數(shù),維護(hù)環(huán)境安全 |
16 | 智能網(wǎng)關(guān) | ANet-2E4SM | 數(shù)據(jù)采集柜 | 采集設(shè)備數(shù)據(jù),邏輯控制、上傳平臺 |
5 結(jié)論
綜上,傳統(tǒng)水務(wù)管理工作模式逐漸不滿足現(xiàn)代工作需求,因此相關(guān)組織要努力建設(shè)智慧水務(wù)系統(tǒng),而在系統(tǒng)建設(shè)完成后,相關(guān)組織應(yīng)當(dāng)對系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行分析,針對其中缺點(diǎn)不斷展開完善性建設(shè)工作,確保智慧水務(wù)系統(tǒng)滿足實(shí)際工作需要,這樣才能提高水務(wù)管理工作質(zhì)量、效率。
【參考文獻(xiàn)】
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[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2022.05版
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