隨著科技的飛速發(fā)展和信息化社會的到來，智慧水務平臺正在成為城市發(fā)展中重要的一部分。智慧水務平臺利用先進的信息技術，實現(xiàn)了水務管理的智能化、精細化和個性化，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供了強大的支持。
一、智慧水務平臺的定義和構成
智慧水務平臺是一種基于物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術的綜合性平臺，旨在實現(xiàn)水資源的合理配置、高效利用和水環(huán)境的持續(xù)改善。它涵蓋了水源、供水、用水、污水處理和回用等水務全流程，通過實時數(shù)據(jù)采集、遠程監(jiān)控、預測預警、智能調度等功能，提升水務管理的效率和效能。
二、智慧水務平臺在城市發(fā)展中的應用
提升水資源利用效率：智慧水務平臺通過實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，能夠實現(xiàn)精準供水，避免浪費。同時，通過對用水行為的智能分析，可以制定出更加合理的用水政策，引導市民節(jié)約用水，提升水資源利用效率。
優(yōu)化水環(huán)境管理：智慧水務平臺通過在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析和預警預測等功能，能夠實時監(jiān)控水質、水量情況，為水環(huán)境管理提供科學依據(jù)。同時，通過對污水排放的遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，可以實現(xiàn)污水處理的優(yōu)化運行，進一步改善水環(huán)境。
增強應急處置能力：智慧水務平臺通過物聯(lián)網技術和實時數(shù)據(jù)采集，能夠在發(fā)生水務突發(fā)事件時，迅速獲取事件信息，分析原因，制定出更加快速、準確的應急處置方案，減少損失。
推動智慧城市建設：智慧水務平臺是智慧城市建設的重要組成部分。通過與其他智慧城市系統(tǒng)的集成，可以實現(xiàn)城市管理的全面智能化，提升城市治理水平，推動城市的可持續(xù)發(fā)展。
三、 AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺
3.1平臺概述
安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計算到能效管理平臺的產品生態(tài)體系，AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺通過在污水廠源、網、荷、儲、充的各個關鍵節(jié)點安裝保護、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度，監(jiān)測主要用能設備能效，保護污水廠運行可靠，提高污水廠能效，為污水處理的能效管理提供科學、精細的解決方案。
3.2平臺組成
AcrelEMS智慧水務綜合能效管理系統(tǒng)由變電站綜合自動化系統(tǒng)、電力監(jiān)控及能效管理系統(tǒng)組成，涵蓋了水務中壓變配電系統(tǒng)、電氣安全、應急電源、能源管理、照明控制、設備運維等，貫穿水務能源流的始終，幫助運維管理人員通過一套平臺、一個APP實時了解水務配電系統(tǒng)運行狀況，并且根據(jù)權限可以適用于水務后勤部門管理需要。
3.3平臺拓撲圖
3.4平臺子系統(tǒng)
3.4.1變電站綜合自動化系統(tǒng)及電力監(jiān)控
對水務配電系統(tǒng)中35kV、10kV電壓等級配置繼電保護和弧光保護，實現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調等功能，對異常情況及時預警。
監(jiān)測變壓器、水泵、鼓風機的電流、電壓、有功/無功功率、功率因數(shù)、負荷率、溫度、三相平衡、異常報警等數(shù)據(jù)。
3.4.2電能質量監(jiān)測與治理
水務中大量的大功率電機、水泵變頻啟動導致配電系統(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、閃變和容忍度指標分析其電能質量，并配置對應的電能質量治理措施提高供電電能質量。
3.4.3電動機管理
馬達監(jiān)控實現(xiàn)水務中電機的保護、遙測、遙信、遙控功能，電動機保護器能對過載、短路、缺相、漏電等異常情況進行保護、監(jiān)測和報警。高效、準確地反映出故障狀態(tài)、故障時間、故障地點、及相關信息，對電機進行健康診斷和預防性維護。同時支持與PLC、軟啟、變頻器等配合，實現(xiàn)電動機自動或遠程控制，監(jiān)視、控制各個工藝設備,保障正常生產。
3.4.4能耗管理
為水務搭建計量體系，顯示水務的能源流向和能源損耗，通過能源流向圖幫助水務分析能源消耗去向，找出能源消耗異常區(qū)域。
將所有有關能源的參數(shù)集中在一個看板中，從多個維度對比分析，實現(xiàn)各個工藝環(huán)節(jié)的能耗對比，幫助領導掌控整個工廠的能源消耗，能源成本，標煤排放等的情況。
能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計采集水務中污水廠、自來水廠、水泵站等的用電、用水、燃氣、冷熱量消耗量，同環(huán)比對比分析，能耗總量和能耗強度計算，標煤計算和CO2排放統(tǒng)計趨勢。
能效分析按三級計量架構，分別進行能效分析，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行分析，同比、環(huán)比、對標等。通過污水處理產量以及系統(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，并進行同比和環(huán)比分析，同時將污水的單耗與行業(yè)/國家/國際xianjin指標對標，以便企業(yè)能夠根據(jù)產品單耗情況來調整生產工藝，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、自動控制、感應控制、定時控制、場景控制、調光控制等多種控制方式，模塊可根據(jù)經緯度自動識別日出日落時間實現(xiàn)自動控制功能，盡量利用自然光照，實現(xiàn)室內、廠區(qū)照明的智能控制達到安全、節(jié)能的目的。
3.4.6電氣安全
?、匐姎饣馂谋O(jiān)測：監(jiān)測配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度，實現(xiàn)對污水廠、自來水廠、水泵站的電氣安全預警。
②消防應急照明和疏散指示：根據(jù)預先設置的應急預案快速啟動疏散方案引導人員疏散。系統(tǒng)接入消防應急照明指示系統(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消防設備電源監(jiān)測：監(jiān)測消防設備的工作電源是否正常，保障在發(fā)生火災時消防設備可以正常投入使用。
?、芊阑痖T監(jiān)控系統(tǒng)：防火門監(jiān)控系統(tǒng)集中控制其各終端設備即防火門監(jiān)控模塊、電動閉門器、電磁釋放器的工作狀態(tài)，實時監(jiān)測疏散通道防火門的開啟、關閉及故障狀態(tài)，顯示終端設備開路、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，當終端設備發(fā)生短路、斷路等故障時，防火門監(jiān)控器能發(fā)出報警信號，能指示報警部位并保存報警信息，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電池間可燃氣體濃度展示和預警，保障污水廠、自來水廠、水泵站等安全運行。當可燃氣體或有害氣體濃度超標可自動啟動排風風機或新風系統(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
實時監(jiān)測低壓并網柜每路的電流、電壓、功率等電氣參數(shù)及斷路器開關狀態(tài)，逆變器運行監(jiān)視，對逆變器直流側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)、當前發(fā)電功率、累計發(fā)電量進行監(jiān)測，以曲線方式繪制上述監(jiān)測的各個參量的歷史數(shù)據(jù)。
平臺結合廠區(qū)實際分布情況，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、并網點位置，各個屋頂?shù)难b機容量。
3.4.9工藝仿真監(jiān)控
平臺通過2D、3D方式實時監(jiān)視粗格柵、污水提升、細格柵、曝氣沉砂、改良生化處理、二沉、加氯接觸消毒、污泥濃縮壓濾、生物除臭等工藝設備運行狀態(tài)。在格柵清渣機、污水提升泵、回流泵、曝氣風機、加藥泵、濃縮壓濾機、吸沙泵、吸泥泵等低壓電動機控制柜或低壓饋電柜安裝電動機保護，進行短路、過流、過載、起動超時、斷相、不平衡、低功率、接地/漏電、te保護、堵轉、逆序、溫度等保護以及外部故障連鎖停機，與PLC、軟啟、變頻器等配合，實現(xiàn)電動機自動或遠程控制，監(jiān)視、控制各個工藝設備,保障正常生產。
四、相關平臺部署硬件選型清單
五、結論
智慧水務平臺是城市發(fā)展中的重要應用之一，它通過先進的技術手段，實現(xiàn)了水資源的合理配置和高效利用，優(yōu)化了水環(huán)境管理，增強了應急處置能力，推動了智慧城市的建設。然而，我們也應看到，智慧水務平臺的發(fā)展仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如技術標準不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)安全保障不足等。因此，我們需要進一步研究和探索，以推動智慧水務平臺的持續(xù)發(fā)展和完善，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供更強大的支持。
