污水处理行业作为国家新兴战略产业之一——节能环保产业中的重要内容受到广泛关注,国家“十二五”规划也对城镇污水处理提出更高要求,并明确要求县级镇,尤其是重点镇必须建立污水处理厂,市场上产生许多全国性和区域性的大型水务集团公司,有些集团公司拥有全国各地上百家的污水处理项目。大量污水处理厂的建成运营对国内污水运营管理能力和相关资源提出挑战,而其地域分布的广泛性又对集团公司管理手段提出更高要求。
基于物联网、云计算的城市污水处理综合运营管理平台为污水运营企业安全管理、生产运行、水质化验、设备管理、日常办公等关键业务提供统一业务信息管理平台,对企业实时生产数据、视频监控数据、工艺设计、日常管理等相关数据进行集中管理、统计分析、数据挖掘,为不同层面的生产运行管理者提供即时、丰富的生产运行信息,为辅助分析决策奠定良好的基础,为企业规范管理、节能降耗、减员增效和精细化管理提供强大的技术支持,从而形成完善的城市污水处理信息化综合管理解决方案。
依托云计算技术构建、利用互联网将各种广域异构计算资源整合,以形成一个抽象的、虚拟的和可动态扩展的计算资源池,再通过互联网向用户按需提供计算能力、存储能力、软件平台和应用软件等服务。系统可以对污水处理企业的进、产、排三个主要环节进行监控,将下属提升泵站和污水处理厂的水量、水位、水质、电耗、药耗、设备状态等信息通过云计算平台进行收集、整合、分析和处理,建立各个环节的相互规约模型,分析生产环节水、电、药的消耗与处理水排水、生产、排放之间的隐含关系找出污水处理厂的优化生产过程管理方案,实现对污水处理企业生产过程的实时控制与精细化管理,达到规范管理、节能降耗、减员增效的目的。智慧城市的提出各大城市纷纷响应,成都也不例外。智慧成都的核心建设点之一就是建设智慧水务,利用水务物联网技术更加高效的管理城市水资源。
水是人类生活的源泉而随着城市的发展水污染问题也越来越严重,水资源监管和治理成为城市发展的一大困扰,水质监控不及时、水灾预警不及时更是直接关系到民生问题。而智慧水务的发展则能非常及时、准确的解决问题。
近年来,物联网、云计算技术不断创新完善,为创建智慧城市提供了有利条件。同时,为了确保水安全,节约有限的资源,传统的水务行业正不断地探索智慧水务建设。以实现智慧生产、智慧经营、智慧服务和智慧管控,智慧水务应运而生。
1、在城市供水、排水体系中,基本依靠人工管理和巡检,确保各环节供水、排水正常,效率较低,反馈周期较长;
2、人工抄表存在扰民、“抄不准”、“估值”等多种情况,客户服务体验较差;
3、水质、水压、及关联环境数据等不能清晰掌握,不利于水务的精细化管理;
4、对于水泵、水闸、取水栓、污水处理器等水务设备状态不能实现统一管理,设备管理难度较大;
5、排水管网、污水处理设施、再生水回用等排水体系不健全。
针对水务行业市场需求, HT for Web 打造的污水处理厂泵站自控系统基于物联网理念,采用信息化手段,实现对管网运行指标的实时监测,包括管网液位、流量、水质、气体、泵站运行状态等信息,保证管网安全高效地发挥作用,通过构建安全预警平台,提高应急指挥及快速处置能力,保障城市排水管线的安全运行,使得整个城市排水管线的安全运行可把握、可控制、可预测,提供科学、先进的城市级水力分析能力,更全面评估城市排水管网能力。
以城市排水设施数据为基础,结合管网监控数据,气象雨情状况,实现为城市汇水区智能划分、排水规划、防涝预测提供决策依据。 通过智能水表、压力传感器、开关控制阀、水质传感器、流量传感器采集数据,然后对供、排水系统中所有管线、设备 (水泵、阀门、取水栓、消防栓等) 与构筑物 (水厂、水池、水塔等) 的智能控制管理,全面掌握水务系统的运行情况如管网水位、流量、水质、水压、泵站运行状态等,保证水务系统安全高效运行。
物联网的应用如下:
1、智慧物流
智慧物流是指在大数据、物联网、人工智能等信息技术支持下,实现运输、仓储、配送等物流各环节的系统感知、综合分析和处理。
目前物联网领域的应用主要体现在仓储、运输监控、快递终端三个方面。通过物联网技术实现对货物和运输车辆的监控,包括货物车辆的位置和状态、温湿度、油耗和货物的速度。物联网技术的使用,可以提高整个物流行业和运输效率的智能化水平。
2、智慧交通
智能交通是物联网的重要体现,它利用信息技术改善交通环境,将人、车、路紧密结合,保障交通安全,提高资源利用率。物联网技术的具体应用领域包括智能公交、自行车共享、车联网、充电桩监控、智能交通灯和智能停车。其中,车联网是近年来互联网公司和各大厂商争相进入的领域。
3、智能安全
这是一个很大的安全物联网应用市场,因为安全永远是人们的基本需求。传统安防非常耗费人力,严重依赖人员,而智能安防可以通过设备实现智能判断。目前智能安防的核心部分在于智能安防系统,将采集到的图像进行分析处理,并进行传输存储。
4、智慧能源与环境保护
智慧能源环保是智慧城市的一部分,其物联网应用主要集中在电、气、水、路灯等能源和公共设施,以及垃圾桶、井盖等环保设备。
比如智能井盖监测水位及其状态,智能垃圾桶自动感应,智能水电表实现远程抄表。将物联网技术,应用于传统电、水、光能设备的联网,通过监控,降低能耗,提高利用效率。
5、智能医疗
在智能医疗领域,必须以人为中心。物联网技术是数据采集的主要方式,可以有效帮助医院实现人和物的智能管理。对人的智能管理是指通过医疗可穿戴设备,传感器对人的生理状态(如心跳频率)进行监测,并将采集到的数据记录到电子健康档案中。
6、智能仓库
物联网一个很好的应用。它能准确地提供仓库管理各个环节数据的真实性,对于生产企业,可以根据这个数据合理的把控库存量,调整生产量。物联网中利用SNHGES系统的库位管理功能,可以准确提供货物库存位置,这就大大提高了仓库管理的效率。
7、智能家庭
物联网的出现让我们的日常生活更加的便捷。不远的将来一台手机,就可以 *** 作家里大多数的电器,查看它们的运行状态。寒冷的冬天,我们可以提前打开家里的空调,回到家就暖暖的。物联网还能准确的定位家庭成员的位置,你再也不用担心孩子跑得找不见人,省心省力。
8、智能农业
物联网在农业中的应用就更加的广泛。监测温湿度,监视土壤酸碱度,查看家禽的状态。在这些数据的支持下,农户就可以合理进行科学评估,安排施肥,灌溉。监测到的天气情况比如降水,风力等又为我们抗灾、减灾提供了依据。提高了产量,降低了减产风险。
9、智能电力
电力工程是一项重大的民生工程,对电网的安全检测是一项必修科目。以南方电网与中国移动通过M2M技术进行的合作为例,因为物联网的运用,使得自动化计量系统开始启动,使得故障评价处理时间得到一倍的缩减。
通俗理解为通过在各泵站、管道、水渠、污水处理厂安装传感器、控制器、数采仪、网关等,实现将生产运行数据实时传输到数据平台,数据平台通过对各类关键数据的实时监控和智能分析,并提供分类、分级预警。
以供水调度数据为基础,为给水系统、排水系统、污水处理系统等众多子系统提供运营数据分析、设备运转、水量管理、安全管理等业务支撑。形成感知、诊断、调度、预警、校正一体化水务管理体系,为用户打造规范化、精细化、智能化的水务运作流程。
回头看传统的水务管理,水厂位置普遍分散且缺乏统一集中管控,导致各厂区运营水平不均衡,频繁出现数据汇总不及时不全面、问题反馈滞后、事件处置缓慢等问题。运营管理过度依赖人工经验对其进行生产控制、故障判断、设备维修,人力成本过高且效率低下,难以复用。
水务行业在当下作为供排水民生保障类行业,需要实现以碳达峰、碳中和目标为契机,开发绿色低碳和可持续新型工艺,挖掘碳减排潜力,达到减污与降碳协同增效的目的。在未来,污水处理则是将能源与资源回收视为实现水务部门碳中和的重要手段,是能量平衡和能量自给。
智慧水务是智慧城市发展的一部分,近年来一直受到政府的扶持。智慧水务通过数采仪、无线网络、水质水压表等在线监测设备整体感知城市供排水系统的运行状态,并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供排水设施,形成“城市水务物联网”,并可将海量水务信息进行及时分析与处理,并做出相应的处理结果辅助决策建议,以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程。智慧水务可通过所获得的数据进行分析判断,结合实际情况生成方案辅助水务管理,协助水务运行更加的科学高效。
为助推“供排污”精细化运作,帮助提高水务精细作业、集中管控、数据透明,Hightopo 搭建了2D 智慧水务可视化解决方案。通过搭载数据采集设备、水质检测传感器、压力传感器、智能水表、流量计等设备,对水务信息进行实时动态采集,重点关注各水厂、水量、泵站的压力、流量、转速等关键性指标。主页场景汇总各水库、水厂、泵站定位信息,用户可点击对应区域进行详细查看。
界面摒弃了以往传统的地图模式,采用更加简洁的六边形色块拼接出湖泊水库等地形,河流分支则运用更加简化的线条予以展现,再选用不同颜色标明泵站、自来水厂、污水处理厂、非饮用水、饮用水水源及水源保护区域位置。如此设计更容易突出业务内容,让管理达到事半功倍的效果。
根据各地水务管理需求,通过对区域用水走势、供水量、水费总收益等层面信息的综合采集展示,准确获取各地区人口、水厂、水库、泵站的动态情况,对应生成可视化图表,清晰简明提高办公效率。支持基于时间、空间、质量等多维度监测管网漏损、水质超标或设备仪表超越阈值上限等类型事件,异常情况将自动触发告警装置,及时上报运维人员,辅助用户科学研判。在一定程度上降低设备故障损失和管网漏损率,避免了故障导致上下游设备而出现连锁事故,时刻保障用水安全生产。
可视化数据监管构建了涵盖生产、运营、财务、民生等综合信息,打破以往单一规划的管理形式,摆脱从前各自为政时代碎片化、补丁式信息化建设,提供综合分析辅助管理决策。
工艺组态仿真界面,支持“一张图”式远程集中监控厂区作业,点选对应厂区,呈现净水车间、清水池、加药间、送水泵房、出厂水等工艺段设备的实时运转状态。应用 2D 渲染模型,可将泥阀、液池、阀门等设备、管线及其他生产相关的构筑物进行直观呈现,并在对应区域叠加关键仪表读数,选用不同颜色区分各管线运作内容。为保证水池液位水量充足且不溢出,系统可根据监控到的水厂水池液位,联动遥控泵阀的启停和水泵站运行频率,实现自动控泵和恒压供水。
针对关键路径系统进行巡查管护,精确覆盖重点区域目标,确保全厂设备、流程、工艺整体稳定运行,让水处理在质量、决策、效率方面取得显著提升。提供历史数据回溯查询,对特定时间段某一件事进行追溯和轨迹追踪,为用户提供直观的视频图像和视图控制,如同身临其境查看现场情况。
智能电网的支撑技术
智能电网的主要支撑技术有实现收集、存储、分析、处理、显示海量信息数据的可靠信息技术,高速、双向、实时、集成的通信技术,具备资源优化配置、科学决策、电网运行高效管理、电网异常及事故快速响应的智能调度技术,电能量消费与预测技术,中压或低压配电网上的分布式能源接入技术,规划控制技术,包括电能质量、功率因数、相位、故障事件、变压器和线路负荷等数据在内的参考量测技术及相关传感器技术等。
物联网相关技术在智慧电网中的作用
在当前的电网中,传感器的应用很广泛,但主要是机电类传感器,其获取的方法往往是物理方法,传递的信号往往是模拟量,这就决定了它往往是通过电缆进行传输。智能传感器不但涉及传感技术,还与微机械、微电子、数字信号处理、网络通信直接相关。
它获取信息的方式往往是将所需获取的信息直接转变为光信号或者电信号,输出为数字量。智能传感器还具有一定的信息存储和分析能力,可以对信息进行初级加工再向上一级传递,避免了上级设备对于信息的处理量过大,也节省了网络流量。
物联网技术中,信号一般使用光缆进行传输,对于设备内部的状态量等不便于直接连线传输的信号,还可以采用无线传输,保证数据的实时性。在主站,由于传输来的数据为数字量,就避免了繁杂的数据转换和处理工作,这些优势应当发挥。但是,电网对于信息的可靠性要求很高,特别在信息传输方面。
如果是在民用或者商用行业,信息传递的可靠性要求较低,物联网当前的可靠性水平便可以胜任。但对于电网来说,错误信息传递的结果是很严重的,可能导致电网中自动装置的错误动作,切断正常运行的大量负荷,或者电能计量出现重大失误等。在可靠性无法保证的情况下,物联网技术的重要优势——信息传递将难以发挥作用,这也就相应导致了在网络层之上的应用层无法应用于智能电网。
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