海宁上塘水务有限公司 浙江省海宁市 314400
摘要:水务是城市运行的基础单元和发展的核心单元,随着水务公司规模越来越大,其下辖的水处理厂也日益增多且分布较广,管理和运营成本不断上升,管理效率有待提高,传统的监管方式已无法满足水务发展的要求。为高效、科学地管理和决策,在智慧水务理念的引导下,采用感知技术、自动控制技术、工业无线互联技术等构建的工业控制网,实现在线采集、监测生产运行数据和环境数据,通过对数据的挖掘和分析,增强了各级管理人员对各厂运行情况的实时监管力度。
关键词:智慧水务;管理系统;研究;实现;分析
1智慧水务综合信息管理平台设计的智慧化运用
城市智慧水务系统平台当中包含各类重要的信息资源,综合信息管理平台能够合理的对水务信息进行综合处理,调控信息资源的配置,为水务管理工作提供信息管理服务。综合信息管理平台设计当中智慧化的运用,进一步提升的管理平台技术水平,智能化更加显著。
首先,智慧水务综合信息管理平台采用云计算、物联网、大数据等现代先进的技术,对系统平台进行重新的建设,构建了多功能的结构体系,对城市水务各项管理系统进行扩展处理,使智慧水务综合信息管理平台的管理功能更加完善,实现了水务一体化的管理目标。先进技术的使用,使管理平台包含了水源利用、水厂水资源生产、供水、排水、废水处理等一系列的内容,使各项水务管理活动能够得到统一的管理。
其次,综合信息管理平台,将多项技术进行融合应用,包括分析、统计、控制、安全防护等技术,使管理平台具备了自动监管的功能,并且形成了信息化的管理模式。城市水务企业能够实时对水厂、城市管网对水资源处理的情况进行监测,及时发现各项水务管理部门的问题,并进行处理。同时,还能使城市水务活动相互连接,形成一条完整的活动链,一体化管理水平更加显著。并且,利用最新型的技术,信息管理安全性与稳定性也得到了保障。
2系统的组成
系统组成由泵房内的检测和控制设备、室外管网数据感知设备、基于云计算的监控中心平台和用户使用终端四部分组成,通过互联网和移动互联网相互连接,一个监控中心可监测和控制某一区域或城市内所有符合标准的泵房、管网,从而组成一套完整的、基于人工智能的物联网智慧供水管理系统。
泵房内的检测和控制设备主要包括智能终端、PLC控制器、环境参数检测装置(气体传感器、泵房温度传感器、水泵工况传感器、水箱水位传感器、水质参数检测仪、管道水压传感器、摄像机、拾音器)和设备运行参数检测装置(检测水泵工作电压、水泵工作电流、水泵工作功率、水泵工作转速、水泵工作轴承温度)、执行装置水泵和云台等组成,实现安全供水的核心节点泵房的环境参数和设备参数自动检测,并将相关数据通过网络上传至监控中心服务器,执行装置执行监控中心返回的控制指令,从而实现泵站数据的统一化管理和泵站无人值守,实现设备故障的及时预警、供水设备的智能化最佳模式运行和远程控制,提高对城市供水的管理和用水安全的保障能力,节省大量人力和时间,大大提高工作效率和管理能力。
基于云计算的监控中心平台包含:WEB服务器、WAP服务器、应用服务器、接口服务器、数据库服务器和网络设备、基于B/S架构和SaaS业务模式的云计算中心,从而实现了中心平台监控所有接入该系统的所有供水泵房,周期性接收/查看泵房测控系统上传的环境参数和设备参数,并交给平台分析和决策,通过节能智能模型实现对设备的自动控制。该平台是管理人员的操控平台,可以向泵房的各个设备发送监测和控制指令;同时也是一个故障和问题的管理平台,实现对设备标准化运维管理从而达到远程监视泵房设备以及管网的运行状态和控制设备工作状态的目的。
该系统采用B/S架构,整体架构分成应用层、通讯层、数据处理层和基础设备层。
用户终端软件既支持PC终端通过互联网接入,也支持手机、PAD等移动设备通过移动互联网接入,实现随时随地查看泵房的环境参数和设备参数,接收各类系统运行信息和远程监视泵房设备的运行状态,并根据运行状态通过移动客户端远程控制设备,且控制后的结果实时的显示在终端设备上。
3水质在线监测系统的构成
自动监控系统由自动监控设备和监控中心两部分 组成。自动监控设备是指在污染源现场安装的用于监 测污染物的流量计、流速计、污染治理设施运行记录 仪和数据采集传输仪等仪表,是污染防治设施的重要 组成部分。监控中心与自动监控设备通过信息传输线 路相连接,其利用计算机和其他设备对重点污染源实 施自动监测。具体包括水样采集单元、配水单元、分 析单元和控制单元等。分析单元由一系列水质自动分 析和测量仪器组成,是在线监测系统的核心部分。
4供排水一体化综合信息管理的应用
以往的供排水信息化系统中包含 GIS、GPS、SCADA 等系统,这些系统较为单一,只是解决某一方面的问题,相互之间不会形成信息共享。对于此种状况,可以应用供排水一体化综合信息管理系统,这样做是为了对这些系统加以整合,创建符合供水企业实际发展的应用系统平台。具体包含如下几个层面:水厂对供水企业加以协助,确保管网 SCADA 和 DCS 系统之间的整合;对于水务企业所牵涉的各种业务信息实施全方位的信息整合,使其变成一个更为综合的数据信息服务平台,统一管理数据信息,进一步挖掘数据,并实现信息的共享,给管网相关数据信息的统计和查询、管网的维护及管理等业务提供全面的数据信息支持。关于GIS应用系统,创建用户设备资源数据信息库,确保图形化查询、分析等作用的得以实现,给日常管理工作以及生产规划提供数据信息方面的支持,实现可视化资源管理方式。针对GIS资源信息管理,可以把其和辅助决策支持功能相互融合,实现众多以图形为基础的决策支持。关于 Web GIS 应用系统,具有以地图作为基础的数据信息统计、爆管分析及其可视化展示服务等多方面作用。关 GPS巡线系统,具有针对轨迹实行回放、监测工程实 际情况、巡检定位等众多作用。关于水厂工艺的监测,主要针对污水厂和净水厂的工艺实施监测,重点实现对各相关工艺信息数据、工况等内容的监测。针对各个水厂启动和停止供水的相关设施实 施更为科学的指挥,给供水压力的平衡的提供良好保障,同时针对可能发生爆管的情况加以预测,并能够在第一时间内发现出 现的爆管事故。关于管网流量的监控,其主要应用于工商服用水 量较多以及主管网节点流量等诸多方面的监控。针对整个城市 水源供应的实际情况实施远程监控,并对水源的供应进行科学 合理的安排。关于水质在线监控,可以创建针对水质的在线监 测、现场抽取水样并进行检测、实验室实施水质检测试验、应急 处置相结合的综合水质监测体系,给水质安全提供有力保障。关于小区二次加压泵站的监测,确保二次供水设施运转相关数据息、客户服务信息以及调度信息之间的信息共享,加强沟通。融合GPS巡检管理,确保二次供水设施的维护能够在短时间内得到响应,迅速并高效地实现对故障问题的处理。应用全网数据信息发布系统,发布二次供水最后一公里之内水质、水量和水压等方面的数据信息,确保信息的公开、透明,加强企业的服务形象。关于消防栓监测,其会针对消防栓实际用水的情况加以监测,确保消防用水只能够应用于消防中,在非火灾的情况下不可以进行应用。随时监控消防栓开启和关闭、实际用水以及水源供应压力等各方面的情况,确保专水能够专用,可以对用水情况进行计量。
5结语
智慧水务综合信息管理平台的智慧化运用,是推进城市智慧水务综合性能与管理智能化优化效果的重要举措。将现代先进的技术合理的运用与智慧水务各个系统当中,各个系统的管理功能更加的完善,并实现了自动化、智能化、一体化的管理模式建设,有效改善了传统智慧水务管理系统当中存在的问题。
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