產(chǎn)品中心
- 無(wú)線計(jì)量模塊
- 有源電力濾波柜 APF
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- 無(wú)功補(bǔ)償柜
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- 消防電源監(jiān)控
- 電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置
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- 精密配電列頭柜
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- 智能照明控制系統(tǒng)
- 系統(tǒng)集成
- 電氣安全
- 電能質(zhì)量治理
- 數(shù)據(jù)中心
- 智能網(wǎng)關(guān)
- 新能源
淺析智慧水務(wù)配電能效云平臺(tái)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展
任運(yùn)業(yè)
江蘇安科瑞微電網(wǎng)研究院有限公司 江蘇江陰 214432
【摘要】基于云平臺(tái)的智慧水務(wù)強(qiáng)調(diào)基于?業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的應(yīng)用,挖掘大量的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù),與專業(yè)技術(shù)人員所掌握的知識(shí)領(lǐng)域相結(jié)合,并以數(shù)字孿生等直觀表達(dá)方式為企業(yè)各個(gè)決策部門提供數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用。文章提出基于“智慧水務(wù)云平臺(tái)技術(shù)"的技術(shù)架構(gòu)體系,并列舉出云平臺(tái)在智慧水廠中涉及的關(guān)鍵技術(shù),結(jié)合說(shuō)明了“智慧水務(wù)云平臺(tái)"技術(shù)在智慧水務(wù)中的運(yùn)用價(jià)值和意義。
【關(guān)鍵詞】云平臺(tái);智慧水務(wù)
1水務(wù)行業(yè)智慧化發(fā)展的需求
1.1水務(wù)行業(yè)的智慧化現(xiàn)狀
目前大多數(shù)地區(qū)水處理設(shè)施的運(yùn)行調(diào)控方式較為粗放,控制精度低,時(shí)效性弱,運(yùn)行成本居高不下。開(kāi)發(fā)可有效實(shí)現(xiàn)水處理設(shè)施穩(wěn)定、低碳、運(yùn)行的全流程智能控制策略很有必要,而智能控制技術(shù)又要以大量水處理設(shè)施和傳感器的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)為依托。這就需要形成針對(duì)水務(wù)行業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的需求,以海量數(shù)據(jù)的采集、匯聚、分析、服務(wù)為基礎(chǔ),建設(shè)支持資源泛在連接、彈性供給和配置的開(kāi)放式云平臺(tái),為集團(tuán)式水務(wù)企業(yè)提供的數(shù)據(jù)處理與全流程水務(wù)智能控制策略。
1.2智慧水務(wù)云平臺(tái)技術(shù)的價(jià)值和意義
以水行業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為目標(biāo),構(gòu)建以海量數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析和服務(wù)體系為基礎(chǔ),支撐水行業(yè)業(yè)務(wù)能力提升、資源配置的開(kāi)放式平臺(tái),構(gòu)建水務(wù)行業(yè)生態(tài)體系的核心。其實(shí)質(zhì)是通過(guò)構(gòu)建精確、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集和連接系統(tǒng),構(gòu)建?業(yè)大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、集成、訪問(wèn)、分析、管理等開(kāi)發(fā)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)?業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)的模型化、標(biāo)準(zhǔn)化、軟件化、復(fù)用化,不斷優(yōu)化研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)營(yíng)管理等資源配置效率,形成資源富集、多方參與、合作共贏、協(xié)同演進(jìn)的水務(wù)行業(yè)新生態(tài)(見(jiàn)圖1)。
圖1 智慧水務(wù)云平臺(tái)技術(shù)的價(jià)值體現(xiàn)
通過(guò)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人?智能等新?代的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),加上水務(wù)集團(tuán)多年積累的行業(yè)知識(shí)和?藝技術(shù),結(jié)合智慧化的運(yùn)營(yíng)管理理念,推出面向水務(wù)行業(yè)的智慧水務(wù)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái),面向地區(qū)水務(wù)集團(tuán)下屬的水處理設(shè)施,建立“數(shù)字化"應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)營(yíng)體系,實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)管理能力的深度提升。基于信息流的集成,構(gòu)建具有“感知、設(shè)備互聯(lián)、數(shù)字集成、智能預(yù)測(cè)"等特征的智能云平臺(tái)的運(yùn)行體系。
2智慧水務(wù)云平臺(tái)的技術(shù)體系
2.1系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
智慧水務(wù)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)采用了融合邊緣計(jì)算和云計(jì)算的基礎(chǔ)架構(gòu),包括設(shè)備層、PaaS層(平臺(tái)服務(wù)層)和SaaS層(軟件服務(wù)層)和模式層(見(jiàn)圖2)。
圖2 智慧水務(wù)云平臺(tái)技術(shù)的價(jià)值體現(xiàn)
智慧水務(wù)云平臺(tái)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)主要是利用各種通訊方式,對(duì)各種設(shè)備、系統(tǒng)、產(chǎn)品進(jìn)行訪問(wèn),對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集,并利用協(xié)議變換技術(shù),對(duì)不同來(lái)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和邊緣整合。
?業(yè)PaaS層是以?業(yè)模型、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理、?業(yè)數(shù)據(jù)分析、?業(yè)微服務(wù)為基礎(chǔ)的開(kāi)放平臺(tái)。其中,?業(yè)PaaS系統(tǒng)具有三大功能:①通過(guò)對(duì)?業(yè)數(shù)據(jù)的處理,使其與?業(yè)機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)相結(jié)合,從而建立起對(duì)行業(yè)數(shù)據(jù)的分析能力,并對(duì)其進(jìn)行價(jià)值挖掘;②將?業(yè)技術(shù)原理、行業(yè)知識(shí)、?藝基礎(chǔ)、模型?具等進(jìn)行規(guī)范化、軟件化、模型化,并將其包裝成可循環(huán)利用的微型服務(wù)部件;③通過(guò)搭建軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境,利用微服務(wù)部件、?業(yè)模型及應(yīng)用開(kāi)發(fā)?具,實(shí)現(xiàn)對(duì)?業(yè)APP的快速定制。
SaaS層針對(duì)水務(wù)行業(yè)場(chǎng)景,開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)邏輯功能,通過(guò)調(diào)用邊緣層和平臺(tái)層的微服務(wù),推動(dòng)?業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和佳實(shí)踐的模型化、軟件化和再封裝,從而形成滿足不同場(chǎng)景的?業(yè)APP,包括數(shù)字雙胞胎、?藝運(yùn)行仿真、專家診斷服務(wù)、能耗管理優(yōu)化、運(yùn)營(yíng)管理調(diào)優(yōu)與運(yùn)營(yíng)咨詢、生產(chǎn)優(yōu)化和智能控制、設(shè)備大修與預(yù)測(cè)性維護(hù)、監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析等,從而形成智慧水務(wù)云管理平臺(tái)的終使用價(jià)值。
2.2平臺(tái)數(shù)采/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)架構(gòu)
2.2.1數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計(jì)
在水廠側(cè)部署智能網(wǎng)關(guān),支持前端設(shè)備和傳感器協(xié)議接入,設(shè)備接入?yún)f(xié)議可定制開(kāi)發(fā)。
智能網(wǎng)關(guān)通過(guò)5G無(wú)線通訊或VPN有線通訊方式將數(shù)據(jù)直接傳輸入云。數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中通過(guò)VPN等手段進(jìn)行加密。
云平臺(tái)端通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議支持更多廠家智能網(wǎng)關(guān)接入,提供接口開(kāi)發(fā)SDK(見(jiàn)圖3)。
圖3 數(shù)據(jù)采集示意圖
2.2.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)
針對(duì)?業(yè)數(shù)據(jù)異構(gòu)性、海量規(guī)模的特點(diǎn),根據(jù)每種數(shù)據(jù)特性選擇合適的存儲(chǔ)方式,采用數(shù)據(jù)湖技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)?存儲(chǔ)方案,滿足了水務(wù)行業(yè)場(chǎng)景下異構(gòu)、海量數(shù)據(jù)高并發(fā)、高吞吐、低延時(shí)、高可用的數(shù)據(jù)使用要求(見(jiàn)圖4)。
圖4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)
3具體應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用模式
3.1基于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)功能和專業(yè)數(shù)據(jù)模型管理,實(shí)現(xiàn)工業(yè)實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)控和分析
對(duì)水處理設(shè)施不同種?藝段圖形化展示,可以實(shí)時(shí)展示每種?藝段中設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)和儀表實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。提高數(shù)據(jù)反饋時(shí)效性,將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的變化情況及時(shí)展示,當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)設(shè)備或儀表的告警時(shí),可實(shí)時(shí)獲取告警信息,第?時(shí)間展示給現(xiàn)場(chǎng)操作人員。
關(guān)鍵?藝參數(shù)以趨勢(shì)曲線方式展示數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)情況,分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)當(dāng)前及過(guò)去曲線走勢(shì),可以對(duì)同?數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行環(huán)比和同比數(shù)據(jù)分析,通過(guò)分析數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備和儀表運(yùn)行維護(hù)提供數(shù)據(jù)分析支持。
3.2基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)判別和清洗
通過(guò)圖形化方式展示異常數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)異常數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,延長(zhǎng)設(shè)備和儀表使用壽命,降低設(shè)備維護(hù)成本。在地圖上看到所有污水廠分布以及在線情況,對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度統(tǒng)計(jì),剖析。
平臺(tái)可按照各類清洗規(guī)則對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗,為數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)模型開(kāi)發(fā)等創(chuàng)造條件。
3.3基于平臺(tái),整合數(shù)據(jù)、模型、工具,開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)智慧水務(wù)的數(shù)字孿生
作為水務(wù)集團(tuán)運(yùn)行“智慧大腦"的核心模塊,數(shù)字孿生其實(shí)質(zhì)是通過(guò)智慧水務(wù)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)與機(jī)理模型、BIM模型進(jìn)行整合開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)物理資產(chǎn)及其運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的數(shù)字透徹可感知地呈現(xiàn)。
結(jié)合業(yè)務(wù)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù),通過(guò)建模和數(shù)據(jù)挖掘,將數(shù)據(jù)分析、水質(zhì)預(yù)測(cè)、生化分析、控制參數(shù)優(yōu)化、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、能效分析等進(jìn)行深入剖析和可視化展示,結(jié)合各類?況預(yù)測(cè)、仿真模擬和控制優(yōu)化等功能,為集團(tuán)水務(wù)的運(yùn)營(yíng)管理提供的運(yùn)營(yíng)輔助決策,并探索基于云端的實(shí)時(shí)控制,追求實(shí)現(xiàn)的、穩(wěn)定運(yùn)行和人?的化利用。
3.4開(kāi)發(fā)全套云化管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)大集團(tuán)數(shù)字化全業(yè)態(tài)管控模式
基于智慧水務(wù)云平臺(tái),部署污水廠運(yùn)營(yíng)管理成套系統(tǒng)、供水業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)管理成套系統(tǒng)、水環(huán)境運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)、統(tǒng)?數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)、自控專業(yè)化管控系統(tǒng)等運(yùn)營(yíng)管理全套云化系統(tǒng),并基于系統(tǒng)的快速應(yīng)用,探索、實(shí)現(xiàn)數(shù)字化“組團(tuán)式"管理模式。
3.5基于大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),結(jié)合平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各類業(yè)務(wù)解決方案
智慧水務(wù)云平臺(tái)將大數(shù)據(jù)、人?智能等技術(shù)與業(yè)務(wù)理論和經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,開(kāi)發(fā)污水生化全流程智能控制解決方案,保證厭氧、缺氧、好氧等各?藝段的?藝環(huán)境;利用大數(shù)據(jù)技術(shù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的合理關(guān)聯(lián),對(duì)水廠進(jìn)水流量進(jìn)行預(yù)測(cè),實(shí)現(xiàn)智能提升控制;開(kāi)發(fā)總磷虛擬儀表,實(shí)現(xiàn)對(duì)生化除磷的預(yù)測(cè)和智能加藥控制;基于人?智能及其識(shí)別基礎(chǔ),對(duì)活性污泥中的指示性生物進(jìn)行分析判別為?藝人員提供水廠運(yùn)行依據(jù),為水廠運(yùn)行提供預(yù)判信息。
3.6搭建遠(yuǎn)程協(xié)助平臺(tái),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程指揮設(shè)備運(yùn)維模式
部分水務(wù)設(shè)施的運(yùn)維?作人員缺乏專業(yè)技術(shù)能力,難以獨(dú)立開(kāi)展設(shè)備的日常運(yùn)維,如對(duì)專業(yè)設(shè)備維修等,需要專業(yè)人員遠(yuǎn)程指導(dǎo)和實(shí)時(shí)監(jiān)督。
結(jié)合AR、遠(yuǎn)程協(xié)助和機(jī)器識(shí)別等技術(shù),配合成套輔助?具實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)指導(dǎo)系統(tǒng),針對(duì)水廠、村污、鄉(xiāng)鎮(zhèn)泵站的遠(yuǎn)程維護(hù)和日常巡檢,提供遠(yuǎn)程視頻指揮,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)指導(dǎo)等創(chuàng)新交互(見(jiàn)圖5)。
圖5 遠(yuǎn)程指導(dǎo)設(shè)備運(yùn)維模式
4 AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)
4.1平臺(tái)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(tái)的產(chǎn)品生態(tài)體系,AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)通過(guò)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(cè)、分析、治理裝置,用于監(jiān)測(cè)污水廠能耗總量和能耗強(qiáng)度,監(jiān)測(cè)主要用能設(shè)備能效,保護(hù)污水廠運(yùn)行安全可靠,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。
4.2平臺(tái)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(guò)一套平臺(tái)、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。
4.3平臺(tái)拓?fù)鋱D
4.4平臺(tái)子系統(tǒng)
4.4.1 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)及電力監(jiān)控
對(duì)水務(wù)配電系統(tǒng)中35kV、10kV電壓等級(jí)配置繼電保護(hù)和弧光保護(hù),實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)等功能,對(duì)異常情況及時(shí)預(yù)警。
監(jiān)測(cè)變壓器、水泵、鼓風(fēng)機(jī)的電流、電壓、有功/無(wú)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)。
4.4.2 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)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(guò)監(jiān)測(cè)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(duì)應(yīng)的電能質(zhì)量治理措施提高供電電能質(zhì)量。
4.4.3 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(cè)、遙信、遙控功能,電動(dòng)機(jī)保護(hù)器能對(duì)過(guò)載、短路、缺相、漏電等異常情況進(jìn)行保護(hù)、監(jiān)測(cè)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(duì)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)。
4.4.4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(guò)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(duì)比分析,實(shí)現(xiàn)各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的能耗對(duì)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(lái)水廠、水泵站等的用電、用水、燃?xì)狻⒗錈崃肯牧浚h(huán)比對(duì)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(shì)。
能效分析按三級(jí)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(duì)各車間/職能部門的能效水平進(jìn)行分析,同比、環(huán)比、對(duì)標(biāo)等。通過(guò)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(shì)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(guó)家/先進(jìn)指標(biāo)對(duì)標(biāo),以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來(lái)調(diào)整生產(chǎn)工藝,從而降低能耗。
4.4.5智能照明控制
系統(tǒng)為污水廠、自來(lái)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(chǎng)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(shí)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。
4.6電氣安全
監(jiān)測(cè)配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度,實(shí)現(xiàn)對(duì)污水廠、自來(lái)水廠、水泵站的電氣安全預(yù)警。
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(guò)平面圖顯示疏散指示燈具工作狀態(tài)和異常情況。
監(jiān)測(cè)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。
4.6.4 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(cè)疏散通道防火門的開(kāi)啟、關(guān)閉及故障狀態(tài),顯示終端設(shè)備開(kāi)路、短路等故障信號(hào)。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(lái),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(hào),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。
4.7 環(huán)境監(jiān)測(cè)
污水廠、自來(lái)水廠、水泵站等場(chǎng)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(lái)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。
4.8分布式光伏監(jiān)測(cè)
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(kāi)關(guān)狀態(tài),逆變器運(yùn)行監(jiān)視,對(duì)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(cè),以曲線方式繪制上述監(jiān)測(cè)的各個(gè)參量的歷史數(shù)據(jù)。
平臺(tái)結(jié)合廠區(qū)實(shí)際分布情況,通過(guò)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。
平臺(tái)通過(guò)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(guò)流、過(guò)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。
5 相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單
1.電力監(jiān)控、電能質(zhì)量、電動(dòng)機(jī)管理及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場(chǎng)合(10KV) | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
10KV進(jìn)/饋線 | AM6-L | 相間電流速斷保護(hù),相間限shi電流速斷保護(hù)(可帶低壓閉鎖),相間過(guò)電流保護(hù)(可帶低壓閉鎖),兩段式零序過(guò)流保護(hù),反時(shí)限相間過(guò)流保護(hù)(可帶低壓閉鎖),零序反時(shí)限過(guò)流保護(hù),過(guò)負(fù)荷保護(hù),控制回路異常告警。 | ||
10/0.4KV變壓器 | AM6-S | 分合閘位置、手車工作/試驗(yàn)位置、接地刀閘位置、硬接 點(diǎn)信號(hào)(保護(hù)跳閘、裝置告警、控制回路斷線、 裝置異常、未儲(chǔ)能、事故總等)、報(bào)文(過(guò)流、過(guò)負(fù)荷、超溫報(bào)警、過(guò)溫報(bào)警、裝置告警、PT 斷線、CT 斷線、對(duì)時(shí)異常等) 、遙控 開(kāi)關(guān)、故障波形分析(故障錄波、故障波形、故障記錄、 跳閘、故障電流電壓)等。 | ||
智能操控裝置 | ASD500 | 一次回路動(dòng)態(tài)模擬圖、彈簧儲(chǔ)能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗(yàn)電、核相、自動(dòng)溫濕度控制及顯示(標(biāo)配一路強(qiáng)制加熱)、遠(yuǎn)方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲(chǔ)能旋鈕、人體感應(yīng)、柜內(nèi)照明控制、RS485接口、高壓柜內(nèi)電氣接點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫。 | ||
10KV計(jì)量 | APM520 | 該儀表采用交流采樣技術(shù),能分別測(cè)量電網(wǎng)中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù),可通過(guò)面板薄膜開(kāi)關(guān)設(shè)置倍率。帶RS-485通訊接口,采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號(hào)輸出;或帶開(kāi)關(guān)量輸入/輸出,繼電器報(bào)警輸出等功能。 | ||
弧光保護(hù) | ARB5-M | 主控單元,可接20路弧光信號(hào)或4個(gè)擴(kuò)展單元,配置弧光保護(hù)(8組)、失靈保護(hù)(4組)、TA斷線監(jiān)測(cè)(4組)、11個(gè)跳閘出口; | ||
ARB5-E | 擴(kuò)展單元,多可以插接6塊擴(kuò)展插件,每個(gè)擴(kuò)展插件可以采集5路弧光信號(hào): | |||
ARB5-S | 弧光探頭,可安裝于中壓開(kāi)關(guān)柜的母線室、斷路器室或電纜室,也可于低壓柜。弧光探頭的檢測(cè)范圍為180°,半徑0.5m的扇形區(qū)域; |
應(yīng)用場(chǎng)合(0.4KV) | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
0.4KV進(jìn)/出線 | APView500 | 相電壓電流+零序電壓零序電流,電壓電流不平衡度,有功無(wú)功功率及電能、事件告警及故障錄波,諧波(電壓/電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子)、波動(dòng)/閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點(diǎn)波形采樣、觸發(fā)及定時(shí)錄波,波形實(shí)時(shí)顯示及故障波形查看,PQDIF格式文件存儲(chǔ),內(nèi)存32G,16D0+22D1,通訊2RS485+1RS232+1GPS,3以太網(wǎng)接口(+1維護(hù)網(wǎng)口)+1USB接口支持U盤讀取數(shù)據(jù),支持61850協(xié)議 | ||
APM520 | 該儀表采用交流采樣技術(shù),能分別測(cè)量電網(wǎng)中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù),可通過(guò)面板薄膜開(kāi)關(guān)設(shè)置倍率。帶RS-485通訊接口,采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號(hào)輸出;或帶開(kāi)關(guān)量輸入/輸出,繼電器報(bào)警輸出等功能。 | |||
電能質(zhì)量 | ARC | 測(cè)量I、U、Hz、cosΦ,具備過(guò)電壓保護(hù)、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過(guò)大保護(hù)功能,可控制電容器的投切,RS485/Modbus協(xié)議 | ||
ANSVC | ANSVC低壓無(wú)功功率補(bǔ)償裝置并聯(lián)在整個(gè)供電系統(tǒng)中,能根據(jù)電網(wǎng)中負(fù)載功率因數(shù)的變化通過(guò)控制器控制電力電容器投切進(jìn)行補(bǔ)償,無(wú)功功率補(bǔ)償裝置采用散件組成方案,主要以電容電抗、投切開(kāi)關(guān)、控制器等組成。 | |||
ANAPF | ANAPF系列有源電力濾波器通過(guò)電流互感器采集系統(tǒng)諧波電流,經(jīng)控制器快速計(jì)算并提取各次諧波電流的含量,產(chǎn)生諧波電流指令,通過(guò)功率執(zhí)行器件產(chǎn)生與諧波電流幅值相等方向相反的補(bǔ)償電流,并注入電力系統(tǒng)中,從而抵消非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流。 | |||
電動(dòng)機(jī)保護(hù)器 | 電機(jī)回路 | ARD3M | 智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(以下簡(jiǎn)稱保護(hù)器)適用于額定電壓至 660V 的低壓電動(dòng)機(jī)回路,集保護(hù)、測(cè)量、控制、通訊、運(yùn)維于一體。其完善的保護(hù)功能確保電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行,帶有邏輯可編程功能,可以滿足多種控制方式??蛇x配不同通訊模塊適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)通訊需求。該產(chǎn)品采用分體式結(jié)構(gòu),由主體、顯示單元、互感器組成,可適應(yīng)各種柜體的安裝。具有許昌開(kāi)普研究院有限公司、國(guó)家繼電保護(hù)及自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)合格的型式檢驗(yàn)報(bào)告證書(shū)和電磁兼容檢驗(yàn)證書(shū), | |
配套附件 | 0.4kV電流互感器 | AKH-0.66 | 測(cè)量型互感器,采集交流電流信號(hào) | |
智能網(wǎng)關(guān) | Anet系列 | 8個(gè)RS485串口 2kV隔離, 2個(gè)以太網(wǎng)接口,支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/ 104、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設(shè)備的接入,支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-60870-5 -104等上傳協(xié)議、支持多中心不同數(shù)據(jù)服務(wù)要求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,裝置電源:220V AC/DC。 |
應(yīng)用場(chǎng)合(配電室) | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
環(huán)境監(jiān)測(cè) | 溫濕度 | / | 用于配電房溫度和濕度。工作電源:AC/DC 85~265V 工作溫度:-40.0℃~99.9℃ 工作濕度:0%RH~99%RH | |
煙霧 | / | 光電式煙霧傳感; 電源正極(DC 12V):+12V,繼電器輸出:常開(kāi)觸點(diǎn) | ||
水侵 | / | 接觸式水浸傳感器,監(jiān)測(cè)變電所、電纜溝、控制室等場(chǎng)所積水情況,工作電源:DC 10-30V 工作溫度:-20℃~+60℃ 工作濕度:0%RH~80%RH 響應(yīng)時(shí)間:1s 繼電器輸出:常開(kāi)觸點(diǎn) | ||
局方檢測(cè) | / | 監(jiān)測(cè)變壓器、開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)柜的局部放電 | ||
門禁 | / | 常開(kāi)型;感應(yīng)距離:30-50mm 材質(zhì):鋅合金,銀灰色電度 干接點(diǎn)輸出 | ||
攝像機(jī) | / | 視頻監(jiān)控 | ||
開(kāi)關(guān)量模塊 | ARTU-KJ8 | 8路開(kāi)關(guān)量輸入,8路繼電器輸出 | ||
智能網(wǎng)關(guān) | ANet-2E4SM | 4路RS485 串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源:DC 12 V ~36 V 。支持4G擴(kuò)展模塊,485擴(kuò)展模塊,最多可擴(kuò)展16路。 |
2.電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場(chǎng)合(0.4KV出線、工藝動(dòng)力箱) | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
各變電所、各動(dòng)力箱 | 0.4KV出線 | ARCM200系列 | 用于檢測(cè)TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)中的剩余電流、溫度等電氣參數(shù),從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。 | |
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機(jī) | Acrel-6000/B3 | 接收電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電氣線路的報(bào)警、監(jiān)視、控制與管理,采用485通訊 | |
主變點(diǎn)所 監(jiān)控中心 | 控制主機(jī) | Acrel-6000/B | 接收電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器信號(hào)和各區(qū)域分機(jī)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電氣線路的報(bào)警、監(jiān)視、控制與管理,可采用485通訊。 | |
配套附件 | 0.4kV電流 互感器 | AKH-0.66 | 測(cè)量型互感器,采集交流電流信號(hào)。 |
6總結(jié)與展望
通過(guò)智慧水務(wù)云管理平臺(tái)的建設(shè),實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)大數(shù)據(jù)的收集;利用新?代信息化技術(shù)打破傳統(tǒng)水務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)孤島,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,增強(qiáng)對(duì)水務(wù)全業(yè)務(wù)流程的智能化監(jiān)管能力。大數(shù)據(jù)分析開(kāi)發(fā)出與項(xiàng)目實(shí)際條件和?況相適應(yīng)的管理模型和機(jī)理模型,建立水務(wù)設(shè)施數(shù)字孿生和專家決策系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)輔助決策和控制;應(yīng)用智慧化全業(yè)務(wù)管理系統(tǒng),建立流轉(zhuǎn)的運(yùn)營(yíng)管理體系,實(shí)現(xiàn)?體化、組團(tuán)式管理模式;基于人機(jī)協(xié)同的可靠性配套方案,打造固若金湯的水務(wù)智慧化管理模式。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭宇祺.智慧水務(wù)云平臺(tái)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].城市設(shè)施智慧化,2023,175-177.
[2]王艷華,董舒,劉娟,楊勇,熊毅,陳邦.現(xiàn)代化污水處理項(xiàng)目智慧水務(wù)管理云平臺(tái)[J].項(xiàng)目管理技術(shù),2021,19(5):154-158.
[3]羅賢偉,龐子山,譚松柏,張曄明,蔣懷德.基于云計(jì)算的水務(wù)大數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].給水排水,2022,58(1):144-150.
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版
作者簡(jiǎn)介
任運(yùn)業(yè),男,江蘇安科瑞微電網(wǎng)研究院有限公司,從事電氣相關(guān)及智慧水務(wù)系統(tǒng)研發(fā)工作。