摘要(yào)：智慧(huì)水務是數字(zì)城(chéng)市建設(shè)的重要內容之(zhī)一(yī)，文章(zhāng)根據工程(chéng)需要，運用物(wù)聯(lián)網(wǎng)，大(dà)數據，互聯網等(děng)技(jì)術，設計開發(fā)了(liǎo)綜(zōng)合水務管(guǎn)理平台，通過水環(huán)境(jìng)的智能(néng)感知(zhī)，智(zhì)能(néng)調(tiáo)度，智能(néng)服務和決策(cè)支(zhī)持(chí)，形成基(jī)礎(chǔ)穩(wěn)固，業(yè)務(wù)，資源(yuán)集(jí)約(yuē)，保(bǎo)障有力的現(xiàn)代水環境(jìng)管理(lǐ)信息化(huà)體係。

 關鍵詞(cí)：智(zhì)慧(huì)水務；智(zhì)能感(gǎn)知；物(wù)聯(lián)網；大(dà)數據

  水務(wù)管理是城市管理的(dí)重(zhòng)要組(zǔ)成(chéng)部分之一(yī)，智(zhì)慧水務(wù)建設(shè)是(shì)智慧(huì)城(chéng)市建(jiàn)設(shè)的必(bì)然(rán)延(yán)伸[1]。智慧水(shuǐ)務(wù)係(xì)統(tǒng)充分(fēn)利(lì)用(yòng)多種信(xìn)息技術，對水務(wù)信息進(jìn)行采(cǎi)集，傳(chuán)輸(shū)，存儲及(jí)處(chǔ)理，通(tōng)過感(gǎn)知，主(zhǔ)動服務(wù)，資(zī)源整(zhěng)合，科(kē)學決策(cè)，實現(xiàn)更自動(dòng)的(dí)控製和及時(shí)的應對[2-3]。

  水(shuǐ)務管理(lǐ)係統貫(guàn)穿水(shuǐ)環境治理(lǐ)“數字設(shè)計(jì)—智能建(jiàn)造—智(zhì)慧(huì)運維"全生命(mìng)周(zhōu)期的(dí)各(gè)個(gè)階段(duàn)[4]，立足業務(wù)建立“物(wù)聯(lián)感知(zhī)─網(wǎng)絡(luò)傳輸─平台大腦(nǎo)"體係，基(jī)於(yú)數(shù)字(zì)化(huà)，物聯網，大(dà)數據，雲計(jì)算，5G，人工智(zhì)能(néng)等技(jì)術(shù)[5-6]，以業務需(xū)求為導向，以水環境模型為基(jī)礎，業務和(hé)信(xìn)息(xī)化，次(cì)挖掘(jué)各階段(duàn)業務數(shù)據價(jià)值，不(bù)斷(duàn)通過(guò)運(yùn)維(wéi)數據修正(zhèng)，優(yōu)化(huà)模型，實(shí)現(xiàn)科學決策(cè)與(yǔ)智慧管控(kòng)，而不(bù)僅僅(jǐn)是做(zuò)個“自(zì)動監測(cè)和可視(shì)化(huà)展(zhǎn)示的(dí)空殼(ké)"，解決(jué)城市水(shuǐ)環(huán)境治理工程(chéng)全生命(mìng)周(zhōu)期各(gè)方痛點，才有生命力(lì)。

1 平(píng)台建(jiàn)設(shè)原(yuán)則

  本平台以“智慧驅(qū)動，治理"為(wéi)理(lǐ)念，按照“少(shǎo)人化，無人化，智慧化(huà)"循序漸(jiàn)進(jìn)的發(fā)展步驟(zhòu)，根(gēn)據(jù)水環(huán)境治理(lǐ)實(shí)際(jì)需求(qiú)，按(àn)照(zhào)智(zhì)慧(huì)水務建(jiàn)設的(dí)標(biāo)準和要求(qiú)，建成(chéng)“智能感(gǎn)知，廣泛(fàn)互聯，業務協同，決(jué)策(cè)科(kē)學(xué)，服(fú)務主(zhǔ)動"的(dí)廠(chǎng)網(wǎng)河湖(hú)岸綜合(hé)管理(lǐ)平台(tái)，涵(hán)蓋監控指揮一張圖(tú)，智慧供(gōng)水(shuǐ)應(yīng)用(yòng)係(xì)統(tǒng)，智(zhì)慧排(pái)水(shuǐ)應用(yòng)係(xì)統，智慧水環(huán)境監(jiān)管(guǎn)係(xì)統(tǒng)，績(jì)效考核(hé)監(jiān)管(guǎn)係(xì)統(tǒng)和(hé)工(gōng)程數字(zì)化(huà)交(jiāo)付係統共(gòng)6大核心(xīn)應用，實現“數(shù)據實時維護(hù)，供排水設(shè)施(shī)全過程(chéng)管理，巡查養(yǎng)護監(jiān)管(guǎn)，動(dòng)態數據監控預(yù)警，調(tiáo)度決(jué)策，績(jì)效考核落(là)地實(shí)效(xiào)"的目(mù)標(biāo)，提(tí)升供(gōng)排(pái)水管理的規(guī)範化，精(jīng)細化，智(zhì)能化水(shuǐ)平(píng)。

  本(běn)平(píng)台圍(wéi)繞智能(néng)感知(zhī)和(hé)科學決(jué)策(cè)這(zhè)兩大主題(tí)，通過先數(shù)字化，後(hòu)智能化，再智慧化(huà)的技術(shù)過(guò)程(chéng)，采用雲(yún)計算，大(dà)數據(jù)，物聯網，人工智能等信息技(jì)術，通過監(jiān)測傳感器部署連接形(xíng)成智(zhì)慧水(shuǐ)務感知能力(lì)，無(wú)綫網(wǎng)絡技術(shù)及專綫(xiàn)網(wǎng)絡技(jì)術形(xíng)成智慧(huì)水務傳輸能(néng)力，通過整(zhěng)合(hé)由(yóu)調(tiáo)度(dù)經驗形(xíng)成的(dí)規則庫，廠站網(wǎng)數值模(mó)型形(xíng)成的(dí)方案庫以(yǐ)及監測(cè)的實時數據庫形成(chéng)後台決(jué)策(cè)支持(chí)係(xì)統(tǒng)，實現(xiàn)感知，分(fēn)析全(quán)，業(yè)務全(quán)覆蓋，監控(kòng)全過(guò)程，運(yùn)維業(yè)務(wù)維度實(shí)現貫(guàn)通(tōng)關聯，空(kōng)間維度(dù)實現大數(shù)據挖掘(jué)分析，提供智慧供(gōng)水管(guǎn)理，智(zhì)慧排水管(guǎn)理(lǐ)，智(zhì)慧水(shuǐ)環境監管(guǎn)，智慧績效(xiào)考核評(píng)價等(děng)四(sì)類智(zhì)慧(huì)應(yīng)用，打(dǎ)造(zào)成科學治(zhì)水(shuǐ)，治(zhì)水(shuǐ)的(dí)智慧水(shuǐ)務管(guǎn)理平台(tái)。

2 平(píng)台(tái)總(zǒng)體設計(jì)

  智慧(huì)水務平台總體(tǐ)框(kuàng)架(jià)在符(fú)合(hé)當前(qián)水環境(jìng)管理和業(yè)務需(xū)要(yào)的前提(tí)下(xià)，又具有一(yī)定的前(qián)瞻性，滿(mǎn)足(zú)未來(lái)業務擴(kuò)展(zhǎn)的需求(qiú)，考慮分(fēn)布(bù)式(shì)，多層(céng)次，先進(jìn)技術(shù)與(yǔ)實用技術(shù)的策略，進(jìn)行海量(liáng)信(xìn)息處(chǔ)理(lǐ)與分(fēn)析(xī)，以更(gēng)加(jiā)精細，動(dòng)態和(hé)智(zhì)能的方(fāng)式(shì)輔助決(jué)策，提升服(fú)務水(shuǐ)平(píng)。

  本(běn)智慧水(shuǐ)務(wù)平(píng)台(tái)的總體(tǐ)框(kuàng)架由分(fēn)層(céng)支持體係構成(chéng)，包括智(zhì)能感知層(céng)，信(xìn)息(xī)化基礎(chǔ)設施(shī)層(céng)，數(shù)據資(zī)源層(céng)和業務應用(yòng)係統(tǒng)層。另(lìng)外(wài)還(huán)有(yǒu)兩(liǎng)個(gè)保障(zhàng)體係(xì)，包括保(bǎo)障(zhàng)體(tǐ)係(xì)和標準規(guī)範(fàn)體(tǐ)係。

  通信(xìn)網絡作為信息化(huà)建設(shè)的基(jī)礎環節(jié)，是信(xìn)息(xī)傳(chuán)遞的神經網絡和(hé)各(gè)種(zhǒng)業務應用的承(chéng)載平(píng)台(tái)，起著(zhuó)信息流高(gāo)速傳輸和共享(xiǎng)的通道作用。網絡部(bù)署符(fú)合(hé)國(guó)際(jì)及國家標準(zhǔn)規範(fàn)，可(kě)靠，互連(lián)，可(kě)互(hù)操作，可擴充，易於(yú)擴展，升(shēng)級和(hé)維護(hù)。

  智(zhì)慧(huì)水務(wù)數(shù)據(jù)傳(chuán)輸(shū)網(wǎng)絡主要由(yóu)智能感(gǎn)知網絡和信息服(fú)務(wù)網絡(luò)組(zǔ)成。

3 平台設計(jì)

  本平台(tái)通過底層(céng)的(dí)智能(néng)感(gǎn)知層(céng)獲取基礎數據，中層的數據(jù)資(zī)源和數據中(zhōng)台提供(gōng)各(gè)類數據服務(wù)，上層的(dí)各應(yīng)用(yòng)係統為用(yòng)戶提供綜合(hé)的智(zhì)慧水務服(fú)務(wù)。

3.1 智(zhì)能感知層(céng)

  智慧(huì)水(shuǐ)務(wù)建設工程(chéng)的(dí)監(jiān)測(cè)感知(zhī)層(céng)，針(zhēn)對各工程子(zǐ)項(xiàng)的(dí)監測(cè)需(xū)求(qiú)，監(jiān)測對象包(bāo)括源(yuán)頭(tóu)，泵站，水(shuǐ)庫，供水廠，製水廠(chǎng)，汙水廠(chǎng)，供配(pèi)水管(guǎn)網，排(pái)水管網，汙水調(tiáo)節池(chí)等(děng)，監(jiān)測內(nèi)容包括流量監測，液位監測，壓力(lì)監測和水(shuǐ)質(zhì)監測(cè)。

  排水係統工程按照源-網-站(zhàn)-廠(chǎng)分(fēn)層(céng)分(fēn)類(lèi)進行監(jiān)測(cè)布(bù)點，水(shuǐ)環(huán)境(jìng)工(gōng)程根據工(gōng)藝(yì)考(kǎo)核(hé)需(xū)求(qiú)進行監(jiān)測布(bù)點(diǎn)，供水工程按照(zhào)源(yuán)-製-站(zhàn)-水池-輸(shū)-配-用戶分層分類進行(háng)監測布點(diǎn)。各子項監(jiān)測點的分布，設(shè)備選型，監測(cè)方案設計(jì)依(yī)據(jù)以(yǐ)下(xià)基本(běn)原(yuán)則：

1)實用性原則(zé)：監(jiān)測點的(dí)布置與(yǔ)監(jiān)測目(mù)的(dí)緊(jǐn)密聯(lián)係(xì)，監測目的既能滿(mǎn)足項(xiàng)目實(shí)際(jì)運營管理需求(qiú)，又(yòu)充(chōng)分了(liǎo)解項目建(jiàn)設(shè)現狀(zhuàng)。

2)代(dài)表性原(yuán)則：監測(cè)點的布(bù)設(shè)能夠(gòu)準(zhǔn)確(què)地反(fǎn)映監測(cè)對象(xiàng)的(dí)水(shuǐ)量水質情況(kuàng)，從(cóng)而確(què)保(bǎo)監(jiān)測(cè)點的(dí)監測結果具(jù)有(yǒu)較好(hǎo)的代表(biǎo)性(xìng)。

3)先(xiān)進性原(yuán)則：係(xì)統設(shè)計(jì)立足(zú)於應用(yòng)需求，采(cǎi)用當前(qián)成(chéng)熟(shú)先進的(dí)技術(shù)，基於今後(hòu)的需(xū)求考慮(lǜ)產品(pǐn)升(shēng)級平滑度，使(shǐ)所選的產(chǎn)品具有(yǒu)較(jiào)長(cháng)的生(shēng)命(mìng)周(zhōu)期(qī)，並(bìng)確保係統的持續先進性(xìng)。

4)穩定性原(yuán)則(zé)：按(àn)照監測需要，嚴格確定(dìng)係統(tǒng)期(qī)望(wàng)運行(háng)時間和(hé)可靠(kào)性等(děng)級，合(hé)理確(què)定係統(tǒng)軟硬件期望(wàng)故(gù)障(zhàng)時間(jiān)和(hé)運行(háng)時間(jiān)，選(xuǎn)擇相應(yīng)的(dí)產(chǎn)品，保障(zhàng)監測(cè)係(xì)統(tǒng)穩定(dìng)可(kě)靠(kào)。

5)可(kě)行性(xìng)原(yuán)則(zé)：所(suǒ)選擇(zé)的(dí)監測位(wèi)置(zhì)能(néng)夠方(fāng)便，安裝(zhuāng)和(hé)檢修(xiū)監測(cè)設備，並(bìng)考(kǎo)慮設備的防盜問題。站點結構在滿足可靠，耐久的前(qián)提(tí)下(xià)，充(chōng)分(fēn)考慮(lǜ)材料來(lái)源及施(shī)工(gōng)條件等因(yīn)素(sù)。

6)可維(wéi)護(hù)性原則：立足無(wú)人(rén)駐守(shǒu)，定期(qī)巡檢(jiǎn)，采(cǎi)集，傳(chuán)輸，處(chǔ)理(lǐ)，應(yīng)用軟件工程方(fāng)法，確保(bǎo)係統(tǒng)的可(kě)擴(kuò)充性(xìng)和(hé)可維(wéi)護性(xìng)，降(jiàng)低(dī)係(xì)統(tǒng)運行與維護(hù)的難度和(hé)代價。

7)標(biāo)準規範原(yuán)則：監測係統設計嚴(yán)格(gé)遵循國家標準和(hé)行(háng)業(yè)內的標(biāo)準(zhǔn)，保障係統(tǒng)建(jiàn)設的標準(zhǔn)化(huà)和規範化。

3.2 物(wù)聯網(wǎng)接(jiē)入平台

  物聯網接入平台負(fù)責提(tí)供物(wù)聯網智能終端(duān)的(dí)接(jiē)入(rù)管(guǎn)理(lǐ)，實(shí)現(xiàn)通(tōng)訊(xùn)連(lián)接(jiē)和信息接入(rù)，通過(guò)綫(xiàn)下(xià)收集(jí)到的設備(bèi)信息，將設(shè)備信(xìn)息(xī)通過(guò)物(wù)聯(lián)網(wǎng)係(xì)統(tǒng)提(tí)供(gōng)的功(gōng)能進行上(shàng)傳和(hé)儲存，信(xìn)息字段一般包(bāo)括：設備名稱，廠(chǎng)家，所屬(shǔ)分(fēn)區(qū)，類型(xíng)，位(wèi)置，坐標，質保期，出廠編號(hào)等(děng)基本(běn)信息。

  為(wéi)滿足(zú)對(duì)各智能業務終端，邊(biān)緣(yuán)物(wù)聯代理的監視，配(pèi)置(zhì)和(hé)管(guǎn)理，匯(huì)集(jí)各(gè)端采集(jí)的數據並進行標準化處理(lǐ)，並為(wéi)數據(jù)中台提供支(zhī)撐，物(wù)聯網平(píng)台支持(chí)以(yǐ)下能力(lì)：

1)兼容異構(gòu)網絡：支持(chí)多種(zhǒng)無綫通信協議，包(bāo)括但不限(xiàn)於(yú)基於無綫(xiàn)WiFi，BT，Zigbee，2G/3G/4G/5G，LoRa，NB-loT；有綫(xiàn)RS485，KNX等協議(yì)的(dí)數據(jù)傳輸(shū)，消息路(lù)由(yóu)，雲端(duān)適配(pèi)等服務。

2)多協議接(jiē)入(rù)：支持(chí)多種(zhǒng)物(wù)聯網應用協(xié)議，包括但不(bù)限於(yú)MQTT，COAP，HTTP/HTTPS等(děng)常用物聯(lián)網協(xié)議(yì)，既(jì)能(néng)滿足(zú)長(cháng)連接(jiē)的實時(shí)性(xìng)需求，也能滿足短(duǎn)連接的(dí)低功(gōng)耗(hào)需求。

3)雲端數(shù)據分析處理(lǐ)：針對(duì)設備數據(jù)處理端，平台支持(chí)編(biān)寫(xiě)類(lèi)規則(zé)過(guò)濾(lǜ)設(shè)備數(shù)據(jù)，並(bìng)通過規(guī)則引(yǐn)擎(qíng)一鍵式配置打通其他(tā)組件(jiàn)，以方便(biàn)快捷地(dì)實(shí)現海(hǎi)量設(shè)備數據的存(cún)儲，查詢(xún)，計算以(yǐ)及智(zhì)能(néng)分析應(yīng)用。為設(shè)備數(shù)據的(dí)存儲(chǔ)，傳(chuán)輸(shū)提供(gōng)可(kě)靠，自(zì)動化的(dí)運(yùn)維(wéi)監(jiān)控服務(wù)。

4)應用層(céng)協(xié)議(yì)統一：物聯信平(píng)台支持(chí)通過統(tǒng)一(yī)的標準層(céng)協(xié)議(yì)實現異(yì)構設(shè)備(bèi)的(dí)統一(yī)接(jiē)入與管(guǎn)理。

5)高(gāo)性能(néng)與多連接支(zhī)持(chí)：具備億(yì)級(jí)設(shè)備的(dí)接入能力(lì)，大(dà)數(shù)據(jù)的傳(chuán)輸(shū)能力，設備與第(dì)三方(fāng)服務的統一(yī)連接(jiē)能(néng)力。

3.3 數(shù)據中台(tái)

  業(yè)務(wù)中(zhōng)台(tái)采用(yòng)雲服務的方式，為業務(wù)應(yīng)用係(xì)統的運算，分(fēn)析(xī)和展示(shì)提(tí)供(gōng)相應的地理信(xìn)息(xī)服務(wù)，大數(shù)據(jù)及人(rén)工(gōng)智能(néng)服務(wù)，數(shù)據(jù)交互(hù)服務，物(wù)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，統一用(yòng)戶(hù)服務，統(tǒng)一(yī)監控服務和BIM模型服務。

主(zhǔ)要包括：

1)地理信息服務：GIS服務(wù)中(zhōng)台(tái)主要提供統一(yī)的(dí)地圖(tú)服(fú)務，三(sān)維(wéi)服務(wù)，數(shù)據服務(wù)，實(shí)現地圖(tú)，專(zhuān)題(tí)圖(tú)底圖(tú)，三(sān)維(wéi)場景，各類(lèi)地理(lǐ)信(xìn)息，基(jī)礎(chǔ)信息(xī)的地圖展示。將雲(yún)計(jì)算(suàn)與(yǔ)GIS服(fú)務，通過(guò)資源模板管(guǎn)理(lǐ)，部(bù)署，調(tiáo)度(dù)等特(tè)性(xìng)，實現對(duì)基(jī)礎設施的敏捷調度(dù)，便捷管(guǎn)理(lǐ)，針對(duì)GIS應(yīng)用環境快速(sù)部(bù)署和結(jié)合(hé)GIS數據(jù)進行空間(jiān)大(dà)數據分析(xī)等(děng)核心(xīn)需求。

2)大(dà)數據服務：智慧水(shuǐ)務決策(cè)支(zhī)持(chí)係統(tǒng)基於海(hǎi)量的不(bù)同類(lèi)型數(shù)據(jù)，其中(zhōng)包含與地(dì)域分布有關的空間數(shù)據及隨時間變化的時序數據。采用數(shù)據挖(wā)掘技術(shù)將這(zhè)些數據(jù)轉化(huà)成有(yǒu)用(yòng)的信息(xī)和知識(shí)，可為(wéi)決(jué)策提(tí)供有力支(zhī)撐(chēng)。

3)人(rén)工智能服(fú)務：通過數據預(yù)處(chǔ)理及數據標(biāo)注，大規(guī)模分布式訓練，自(zì)動(dòng)化(huà)模型生成，提(tí)供AI應用按(àn)需(xū)部署能(néng)力(lì)。提供(gōng)AI數據及算法(fǎ)支撐，提升數據處理效率(shuài)，整(zhěng)體運(yùn)行(háng)速度；分布(bù)式(shì)集(jí)群加速，提升(shēng)模(mó)型訓練效(xiào)率。

3.4 業(yè)務應(yīng)用係(xì)統

  在上述智能(néng)感(gǎn)知層，數(shù)據服(fú)務層(céng)的支持(chí)下，本(běn)平(píng)台提供(gōng)了(liǎo)多(duō)個應(yīng)用(yòng)子(zǐ)係(xì)統：

1)監(jiān)控指揮一張(zhāng)圖(tú)係統(tǒng)基於大屏幕展(zhǎn)示(shì)的(dí)監(jiān)控(kòng)指(zhǐ)揮(huī)一張圖係統，在(zài)日常(cháng)應用中，用於監控(kòng)展(zhǎn)示(shì)，綜合(hé)監(jiān)測(cè)預(yù)警(jǐng)，管網綜合(hé)展示(shì)，資(zī)產集中(zhōng)監(jiān)管(guǎn)，績(jì)效(xiào)考評(píng)監管等業務(wù)；在應急會商或研討(tǎo)時，用於展示(shì)供排(pái)水各(gè)類信息(xī)資源(yuán)，保(bǎo)證信息(xī)展示(shì)的廣度，進行聯合調度(dù)指(zhǐ)導(dǎo)，輔助決策(cè)。

2)智(zhì)慧(huì)供水應用係(xì)統

  智慧供(gōng)水建設(shè)將資產(chǎn)管(guǎn)理(lǐ)，管網運(yùn)維，生產(chǎn)運行管(guǎn)理，調(tiáo)水(shuǐ)管理，水質監(jiān)測與(yǔ)監(jiān)控，營業收費，服務等多種功能模塊整合到一個(gè)平台(tái)中，係(xì)統內部數(shù)據包(bāo)括(kuò)供(gōng)水設施，設(shè)備資產，水情(qíng)監(jiān)測(cè)，監(jiān)控(kòng)，控製設(shè)施，生產(chǎn)報表，營(yíng)業收(shōu)費等(děng)各(gè)類(lèi)型(xíng)的數據(jù)。

  智(zhì)慧(huì)供(gōng)水(shuǐ)應(yīng)用(yòng)係(xì)統包括(kuò)管網(wǎng)資產(chǎn)管理，設備(bèi)資(zī)產(chǎn)管理，在(zài)綫監測(cè)，廠(chǎng)站(zhàn)運(yùn)行監(jiān)管，管網(wǎng)巡(xún)查(chá)養護，營業(yè)收(shōu)費管理，管網漏損管(guǎn)控(kòng)，聯合(hé)調(tiáo)度管理，客(kè)服(fú)等9個(gè)子係統(tǒng)，各個子係統相互(hù)，同(tóng)時又(yòu)與智慧(huì)水務綜合運行(háng)管理平台(tái)的績效(xiào)考核評估係統，實現(xiàn)智(zhì)慧排水工(gōng)程的績效考核監管及運(yùn)行(háng)效(xiào)能評估。

3)智慧(huì)排(pái)水應(yīng)用(yòng)係統

  智慧排水建(jiàn)設(shè)將資(zī)產管理，管(guǎn)網運維，廠站運(yùn)行管理，調水(shuǐ)管理(lǐ)，水(shuǐ)質監測與監(jiān)控等多(duō)種(zhǒng)功能模(mó)塊整合(hé)到(dào)一個平(píng)台(tái)中，係統內(nèi)部數(shù)據包括排(pái)水(shuǐ)管(guǎn)網(wǎng)設施(shī)，設(shè)備資產，水雨(yǔ)情(qíng)，水文，控製設施，監控(kòng)，河(hé)道水質(zhì)等(děng)各類型(xíng)的數(shù)據。

  智(zhì)慧排水(shuǐ)應用(yòng)係統包括(kuò)管網資產管理(lǐ)，設(shè)備資(zī)產管(guǎn)理，在(zài)綫(xiàn)監(jiān)測(cè)，廠(chǎng)站運行(háng)監(jiān)管，管網(wǎng)巡(xún)查養護(hù)，聯(lián)合調度管理(lǐ)，排水戶管理(lǐ)等7個子係統(tǒng)，實(shí)現智慧排水工程(chéng)的(dí)績效考核監管及(jí)運(yùn)行效(xiào)能評(píng)估(gū)。

4)智(zhì)慧水(shuǐ)環(huán)境監管係統

  智慧(huì)水(shuǐ)環境監管係統(tǒng)對環(huán)境監(jiān)測實(shí)時數據(jù)及基礎地(dì)理空間數據，采用GIS，數據可視(shì)化(huà)，統計分(fēn)析等(děng)技術(shù)，實現對水(shuǐ)環(huán)境及排(pái)汙設(shè)施的(dí)水質，水量(liáng)等各類監(jiān)測(cè)數據(jù)直(zhí)觀展示。同(tóng)時，結合對(duì)實時(shí)監(jiān)測數據統計(jì)分析(xī)需(xū)求，提(tí)供(gōng)各(gè)類統計分析(xī)工具(jù)，滿足水環境綜合治(zhì)理(lǐ)對(duì)水(shuǐ)環境(jìng)監管(guǎn)的(dí)要求(qiú)以(yǐ)及(jí)水環境監測數據的各類(lèi)應(yīng)用(yòng)需(xū)求。

4 AcrelEMS-SW智(zhì)慧(huì)水務(wù)能(néng)效(xiào)管理平台

  安科(kē)瑞(ruì)電氣(qì)具備從終端(duān)感(gǎn)知(zhī)，邊緣計算到(dào)能效(xiào)管理平(píng)台的產(chǎn)品體(tǐ)係，AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能(néng)效管(guǎn)理平(píng)台(tái)通(tōng)過(guò)在汙(wū)水廠(chǎng)源，網(wǎng)，荷(hé)，儲，充的(dí)各個關(guān)鍵節點安(ān)裝保(bǎo)護，監測，分(fēn)析，治理裝置，用於監(jiān)測汙水(shuǐ)廠能耗總(zǒng)量和能(néng)耗強(qiáng)度，監測(cè)主要用(yòng)能(néng)設備能效，保(bǎo)護汙(wū)水廠運行可(kě)靠(kào)，提高汙水(shuǐ)廠(chǎng)能(néng)效，為汙水處(chǔ)理的(dí)能效管(guǎn)理提供科(kē)學(xué)，精(jīng)細的(dí)解決方案。

          AcrelEMS智(zhì)慧水務綜合能(néng)效管理係統由(yóu)變(biàn)電站綜合(hé)自動化(huà)係(xì)統(tǒng)，電(diàn)力監控及能(néng)效管理(lǐ)係統組成(chéng)，涵蓋了水務中壓變(biàn)配(pèi)電係統，電氣，應(yīng)急(jí)電源，能源(yuán)管理(lǐ)，照(zhào)明控製，設(shè)備運維等，貫(guàn)穿水(shuǐ)務(wù)能源流(liú)的始(shǐ)終，幫助運維(wéi)管(guǎn)理(lǐ)人(rén)員通過(guò)一套(tào)平台(tái)，一(yī)個(gè)APP實時(shí)了解(jiě)水(shuǐ)務(wù)配電係(xì)統運(yùn)行狀(zhuàng)況(kuàng)，並(bìng)且(qiě)根據權限可(kě)以適(shì)用於(yú)水(shuǐ)務後勤部門(mén)管理需(xū)要。

5 平台子(zǐ)係(xì)統

5.1 變電(diàn)站綜(zōng)合自動化係統(tǒng)及(jí)電(diàn)力監(jiān)控

  對(duì)水(shuǐ)務配電係統中35kV，10kV電壓(yā)等級配置繼(jì)電保(bǎo)護(hù)和弧(hú)光(guāng)保護，實現(xiàn)遙測(cè)，遙(yáo)信，遙控，遙(yáo)調(tiáo)等功(gōng)能，對(duì)異常情(qíng)況(kuàng)及時預警。

  監(jiān)測變(biàn)壓器(qì)，水(shuǐ)泵，鼓(gǔ)風(fēng)機的電流，電(diàn)壓，有(yǒu)功/無(wú)功功率(shuài)，功率因(yīn)數(shù)，負荷率，溫度(dù)，三(sān)相(xiāng)平衡，異常等數據。

5.2 電能質量(liáng)監測(cè)與治理

  水務中大(dà)量的大功(gōng)率(shuài)電機(jī)，水(shuǐ)泵變頻(pín)啟動導(dǎo)致配電係(xì)統中(zhōng)存在大(dà)量(liáng)諧波，通過(guò)監測(cè)其配電(diàn)係(xì)統(tǒng)的(dí)諧(xié)波(bō)畸(jī)變，電壓波動(dòng)，閃變和(hé)容(róng)度指(zhǐ)標(biāo)分(fēn)析其(qí)電能質量，並配(pèi)置對應(yīng)的電(diàn)能質量治(zhì)理措施(shī)提(tí)高供電電(diàn)能質(zhì)量(liáng)。

5.3 電動(dòng)機管理

  馬達(dá)監控實現(xiàn)水(shuǐ)務中電(diàn)機(jī)的保(bǎo)護(hù)，遙(yáo)測，遙(yáo)信(xìn)，遙(yáo)控(kòng)功能(néng)，電(diàn)動(dòng)機保(bǎo)護(hù)器(qì)能對過載(zǎi)，短路(lù)，缺(quē)相(xiāng)，漏(lòu)電等異常情況進行(háng)保護，監測。準(zhǔn)確(què)地反(fǎn)映出(chū)故(gù)障(zhàng)狀態，故障時間(jiān)，故(gù)障地點，及相(xiāng)關信(xìn)息，對(duì)電(diàn)機進(jìn)行(háng)健(jiàn)康診(zhěn)斷(duàn)和預防性(xìng)維護(hù)。同時支持(chí)與PLC，軟啟(qǐ)，變(biàn)頻(pín)器(qì)等配合(hé)，實現電動機自(zì)動(dòng)或遠程控(kòng)製(zhì)，監(jiān)視，控製各(gè)個工藝(yì)設(shè)備(bèi),保(bǎo)障(zhàng)正(zhèng)常(cháng)生(shēng)產(chǎn)。

5.4 能耗(hào)管(guǎn)理

  為水務搭建計(jì)量體係(xì)，顯(xiǎn)示水(shuǐ)務的(dí)能(néng)源流向和(hé)能(néng)源(yuán)損(sǔn)耗，通(tōng)過(guò)能源流(liú)向(xiàng)圖幫(bāng)助(zhù)水(shuǐ)務分(fēn)析(xī)能源消耗去(qù)向，找出能源消耗(hào)異常區域。

  將(jiāng)所有有關能源的參數集(jí)中在一(yī)個看板(bǎn)中，從(cóng)多個(gè)維度對比分(fēn)析，實現(xiàn)各個工藝環(huán)節的能耗(hào)對比，幫助領(lǐng)導(dǎo)掌(zhǎng)控整個工(gōng)廠(chǎng)的(dí)能源消耗，能源成本，標煤(méi)排放等的情況。

  能耗(hào)數(shù)據(jù)統(tǒng)計采集(jí)水(shuǐ)務中(zhōng)汙水廠，自(zì)來水(shuǐ)廠，水泵(bèng)站等的(dí)用電，用水，燃(rán)氣，冷熱量消(xiāo)耗量(liáng)，同(tóng)環比對(duì)比分析，能耗總(zǒng)量(liáng)和能耗強(qiáng)度計(jì)算，標(biāo)煤計(jì)算(suàn)和CO2排放(fàng)統計趨(qū)勢。

  能效分(fēn)析按計量架(jià)構，分(fēn)別(bié)進(jìn)行能效(xiào)分(fēn)析(xī)，契合(hé)能源(yuán)管理(lǐ)體(tǐ)係要(yào)求，可對各(gè)車間/職能部門的能效(xiào)水(shuǐ)平進(jìn)行(háng)分析，同(tóng)比(bǐ)，環比，對標(biāo)等(děng)。通過(guò)汙(wū)水處(chǔ)理(lǐ)產量(liáng)以及(jí)係(xì)統(tǒng)采集(jí)的(dí)能(néng)耗數(shù)據(jù)，在(zài)汙(wū)水單耗中生成汙水單耗(hào)趨(qū)勢圖，並進(jìn)行(háng)同(tóng)比和環(huán)比分(fēn)析(xī)，同時將汙水(shuǐ)的單耗與行(háng)業指標(biāo)對標，以便(biàn)企(qǐ)業能夠(gòu)根(gēn)據產品單(dān)耗情(qíng)況來(lái)調(tiáo)整生(shēng)產(chǎn)工(gōng)藝，從而降(jiàng)低(dī)能耗。

5.5 智能(néng)照明控(kòng)製

  係統(tǒng)為汙水(shuǐ)廠，自來水廠，水泵站(zhàn)等(děng)提供了照明(míng)控製管(guǎn)理(lǐ)方案，支(zhī)持單控，區(qū)域控製，自(zì)動(dòng)控(kòng)製(zhì)，感(gǎn)應控製(zhì)，定(dìng)時控(kòng)製，場景控製，調(tiáo)光(guāng)控(kòng)製等多種控(kòng)製(zhì)方式，模塊(kuài)可根(gēn)據經緯度自(zì)動識別日出(chū)日(rì)落時間實(shí)現自(zì)動控製功能，盡量利用自(zì)然(rán)光(guāng)照，實(shí)現室內，廠(chǎng)區照明(míng)的智(zhì)能(néng)控製達到節能，舒心(xīn)的目(mù)的。

5.6 電氣

5.6.1 電氣火(huǒ)災監測

  監測(cè)配電係統回(huí)路的(dí)漏(lòu)電(diàn)電流和(hé)綫纜溫度(dù)，實現對汙水廠，自來水廠，水(shuǐ)泵站的電氣預(yù)警。

5.6.2 消(xiāo)防(fáng)應急(jí)照(zhào)明(míng)和疏(shū)散(sàn)指示

  根(gēn)據預(yù)先(xiān)設置的(dí)應(yīng)急預(yù)案快(kuài)速啟動(dòng)疏散方案引導人員疏散(sàn)。係(xì)統(tǒng)接(jiē)入消防應急照(zhào)明指示係統數據，通過平(píng)麵(miàn)圖顯(xiǎn)示(shì)疏散(sàn)指(zhǐ)示(shì)燈具工作狀態和(hé)異常(cháng)情況(kuàng)。

5.6.3 消防設備(bèi)電(diàn)源監(jiān)測

  監(jiān)測(cè)消防(fáng)設備的(dí)工作電(diàn)源是否(fǒu)正(zhèng)常，保(bǎo)障在發(fā)生(shēng)火災時消防設備(bèi)可以(yǐ)正常(cháng)投入(rù)使(shǐ)用(yòng)。

5.6.4 防(fáng)火門監控(kòng)係統

  防(fáng)火門(mén)監控係(xì)統集中控製其各終端(duān)設(shè)備即防火(huǒ)門(mén)監控模塊，電動閉門器，電(diàn)磁(cí)釋放(fàng)器的(dí)工作狀(zhuàng)態(tài)，實時(shí)監測疏(shū)散(sàn)通道防火門(mén)的開啟(qǐ)，關(guān)閉(bì)及故障(zhàng)狀態，顯示(shì)終端(duān)設(shè)備開路，短路(lù)等故障(zhàng)信(xìn)號(hào)。係(xì)統(tǒng)采用消防(fáng)二(èr)總綫(xiàn)將具有(yǒu)通信功(gōng)能(néng)的(dí)監控模塊(kuài)相互(hù)連接(jiē)起(qǐ)來，當終(zhōng)端(duān)設備發生(shēng)短路，斷(duàn)路(lù)等(děng)故障時，防火門能發出信號，能指(zhǐ)示部(bù)位並(bìng)保存信息，保障了(liǎo)電(diàn)氣的(dí)可靠(kào)性(xìng)。

5.6.5 環境(jìng)監測(cè)

  汙(wū)水(shuǐ)廠，自來(lái)水(shuǐ)廠，水泵站(zhàn)等(děng)場所(suǒ)溫濕(shī)度，煙霧，積水浸水(shuǐ)，UPS電(diàn)池間可燃氣(qì)體濃度展示(shì)和(hé)預警(jǐng)，保障汙(wū)水(shuǐ)廠，自(zì)來(lái)水廠，水泵站(zhàn)等運行。當可(kě)燃(rán)氣體或(huò)有害(hài)氣體濃度(dù)超(chāo)標可自動啟動排(pái)風(fēng)風(fēng)機或新(xīn)風係統，排除隱患，保持良好的水(shuǐ)處理環境。

5.6.7 分布(bù)式光(guāng)伏(fú)監測

  實時監測(cè)低壓並網櫃每路的電(diàn)流，電壓(yā)，功(gōng)率等(děng)電氣(qì)參數(shù)及斷路(lù)器開關狀態，逆(nì)變器運(yùn)行(háng)監視，對(duì)逆變(biàn)器直(zhí)流側(cè)每一(yī)光(guāng)伏組(zǔ)串的(dí)輸入(rù)直(zhí)流電(diàn)壓，直(zhí)流(liú)電流(liú)，直(zhí)流(liú)功率，逆變器(qì)交流(liú)電壓，交(jiāo)流(liú)電(diàn)流，頻率，功(gōng)率因(yīn)數，當(dāng)前(qián)發電功率，累(léi)計發電(diàn)量(liáng)進行(háng)監(jiān)測，以(yǐ)曲綫(xiàn)方(fāng)式(shì)繪製(zhì)上(shàng)述監測的各個參量的(dí)歷史數據。

  平台結(jié)合(hé)廠區(qū)實(shí)際(jì)分布情況，通(tōng)過3D或(huò)2.5D平麵(miàn)圖(tú)顯示分布式(shì)光(guāng)伏(fú)組件在(zài)屋頂(dǐng)，車(chē)棚的(dí)分(fēn)布情況，顯示匯(huì)流(liú)箱，並網(wǎng)點(diǎn)位置，各個屋頂(dǐng)的(dí)裝機容(róng)量。

5.6.8 工藝仿真(zhēn)監控

  平(píng)台(tái)通過(guò)2D，3D方式實時監視粗(cū)格(gé)柵(zhà)，汙(wū)水(shuǐ)提升，細(xì)格(gé)柵，曝氣沉砂，改良(liáng)生化處(chǔ)理，二沉(chén)，加(jiā)接觸(chù)，汙泥濃縮壓濾(lǜ)，生物(wù)等工(gōng)藝設(shè)備(bèi)運行(háng)狀態(tài)。在格柵清渣(zhā)機，汙水(shuǐ)提(tí)升(shēng)泵(bèng)，回流泵，曝(pù)氣(qì)風(fēng)機，加(jiā)藥(yào)泵，濃(nóng)縮壓(yā)濾(lǜ)機(jī)，吸沙(shā)泵，吸(xī)泥(ní)泵等低(dī)壓電動(dòng)機(jī)控(kòng)製(zhì)櫃或(huò)低壓饋(kuì)電(diàn)櫃(guì)安裝電(diàn)動(dòng)機(jī)保(bǎo)護(hù)，進(jìn)行短路(lù)，過(guò)流(liú)，過載，起(qǐ)動超時，斷相(xiāng)，不平(píng)衡(héng)，低功率，接(jiē)地(dì)/漏電，te保護(hù)，堵轉，逆序(xù)，溫度(dù)等保(bǎo)護(hù)以及外部(bù)故障(zhàng)連鎖(suǒ)停機(jī)，與(yǔ)PLC，軟啟，變(biàn)頻(pín)器等(děng)配合(hé)，實(shí)現電(diàn)動機自(zì)動(dòng)或遠程(chéng)控製(zhì)，監(jiān)視，控(kòng)製各(gè)個(gè)工藝設(shè)備,保障正(zhèng)常生產。

5.7  產(chǎn)品(pǐn)清(qīng)單

6 結(jié)論(lùn)

  智慧(huì)水(shuǐ)務是(shì)智慧(huì)社(shè)會(huì)的重要組成部分，是新時(shí)代(dài)水(shuǐ)務(wù)信息(xī)化發(fā)展的(dí)更(gēng)高階段(duàn)，是水(shuǐ)務現代化的(dí)前提條(tiáo)件，是(shì)推動(dòng)水治(zhì)理能力(lì)現代化建(jiàn)設的(dí)客(kè)觀要求。水(shuǐ)務(wù)現代化對於(yú)現代農業建設(shè)來(lái)說重要(yào)的，支撐經濟社會發(fā)展(zhǎn)，保障(zhàng)環(huán)境。智慧(huì)水務(wù)建設(shè)利(lì)用(yòng)物(wù)聯(lián)網，大(dà)數據，移(yí)動互聯(lián)等(děng)各項新(xīn)技(jì)術手段(duàn)，信息(xī)孤(gū)島(dǎo)，實(shí)現(xiàn)業務(wù)應(yīng)用(yòng)聯(lián)動，為處(chǔ)理和應對供排水和(hé)水環境(jìng)汙染事件(jiàn)和(hé)監管提(tí)供(gōng)了技(jì)術支撐，減少各類水汙(wū)染(rǎn)事(shì)故，能夠給當地(dì)水環境，氣候(hòu)及(jí)生(shēng)產生活(huó)環境(jìng)帶(dài)來較大(dà)的(dí)利(lì)益。

參考文(wén)獻(xiàn)：

[1]高文程.水務(wù)行業高質(zhì)量發展(zhǎn),路(lù)在何方?[J].環境(jìng)經濟,2020(S1):44-51.

[2]衛(wèi)慧.基(jī)於智(zhì)能(néng)感知(zhī)的綜合水務(wù)管理平台(tái)設計(jì) 中國學術期刊(kān)網絡出版(bǎn):133-135.

[3]周中.安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與(yǔ)應用手(shǒu)冊(cè).2022.05版