农村供水工程中智慧水务和物联网智能水表的应用案例

2023-08-23 0 703

原标题:贫困地区供水系统工程建设中睿智城建和物联网INS13ZD的应用领域事例

未晓妃

JGD5电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘 要:随著社会的进步和体育事业的飞速产业发展,国民日常生活水平的逐渐提升,国家对贫困地区饮水安全可靠有了更高的明确要求,为了进一步提升贫困地区供水系统服务项目的质量,利用现代化、信息化科学控制技术提升贫困地区供水系统服务项目质量,提升用电管理工作效益。急速满足国民群众用电便捷的需求,是现阶段贫困地区供水系统管理工作部门要做好的首要任务,也是睿智城市产业发展的方向和趋势。而在供水系统工程建设建设中,产业化领域战略转移F83E43Se管理工作控制技术“睿智城建大数据平台”+物联网INS13ZD点对点对接的管理工作模式,打造“睿智城建”管理工作系统,成为了现阶段提升贫困地区供水系统服务项目管理工作水平的主要就措施。

关键词:睿智城建;物联网;INS13ZD;应用领域

1 定西地区贫困地区供水系统工程建设的产业发展及现状

定西地区辖7个镇,共71个自然村,全区总人口数148002人,其中,非林业人口数55500人,林业人口数82502人[1]。上世纪90二十世纪以前,农村饮水靠自给自足,部分贫困户都选用小钻孔式床面井引水日常生活,因全区贫困地区地域性分散,且水文情况较为复杂,各村及各城债水源根据水文情况的变动差别也较大,且床面井深度大多为3~5m之间,即贫困地区饮水决大多数都收纳的是表层地表温度场水,各类流行乐及化学物质含量较低,且林业水污染污染严重,水体不符合明确要求。同时,还有部分住户因居住地势较低,水源较深且开采控制技术不足,只能从两公里外的沟渠、雷家沟引水来保持日常生活,严重影响着贫困地区住户的身体健康。随著经济社会的急速产业发展,自上世纪90二十世纪中后期,国家惠民政策的急速出台,使贫困地区住户日常生活饮水得到逐渐的改善。至2005年以内,全区贫困地区自来水工程建设全面推行,基本上同时实现了石岩一个分散引水井+组成部分管线布设易地、贫困户传统式供水系统的明确要求,但因受到地域性限制以及地下表层水季节性的变动,水体仍不能保证符合明确要求。又经过十多年的陆续改建完善,至2020年以内,全区贫困地区饮水从水源到贫困户,基本上同时实现了一镇(乡)一水源,组成部分管线布设全乡贫困户传统式供水系统。分散水源改建的同时实现,对符合明确要求水体的选择、水源地选址、管理工作都有了极大的提升,使全区贫困地区住户用上了安全可靠、放心的饮水。但随著全国乡村振兴经济和城乡一体化建设的稳步推进,对贫困地区住户用电的保证和方便程度也提出了捷伊明确要求,如何科学、高效的提升供水系统服务项目和管理工作水平,成为了现阶段相关工作人员探索和思考的主要就难题。

2 定西地区贫困地区供水系统服务项目存在的主要就难题

全区贫困地区供水系统形式基本上都选用的是水源+管线+尾端用户水桶引水的形式。在水源和供水系统管线方面,目前的管理工作形式虽然可以保证保持正常的供水系统,但在尾端进村引水的过程中,常存在一些影响住户用电体验的棘手难题。在以往工程建设历次改建升级过程中,受当时科技水平和供水系统产品的限制,多选用机械式水表,后续改建过程中,又引入了磁卡式半INS13ZD。但都存在无法同时实现数据适时更新,收纳电管理工作方便、便捷的目的。

2.1 机械式水表

难题1:为了准确掌握用户用电情况,必须每年至少进行2次以上的逐户抄表读数计量工作。加之一户一水表井,工作量较为繁重,且定西地区冬季气温较低,为了防止水表及阀门开关冻裂造成漏水现象,明确要求每户水表井内必须覆盖较厚的棉麻保温材料进行越冬。冬季过后,贫困户不能及时移除覆盖物,有的贫困户甚至覆盖后长期不取,再次给管水人员抄表计量工作增加了较大负担。难题2:水表井内设施因常年覆盖,当管件、阀门出现锈蚀破损、松动或水表出现机械故障时,无法及时发现,造成了水量的浪费,当漏水严重时还可能危及贫困户房屋地基安全可靠。难题3:机械水表只能通过人工一次次上门抄表读数进行计量,部分贫困户为了逃避缴费,故意以安全可靠为由私自锁闭井盖或在井盖上堆放重物,且故意外出避开收费人员,造成无法进行及时抄表。

2.2 磁卡式半INS13ZD

按一定时间段掌握用电量时,还得进行逐户抄表读数登记,同样工作量较为繁重。难题2:磁卡式半INS13ZD需要卡片充值,水表卡片又无法同时实现网上缴费,用户还需到供水系统服务项目大厅进行人工充值,同时,当水表出现故障时,用户往往以为是欠费难题,无法自行判断。难题3:水表井内设施故障或出现漏水现象时,同样也是无法即时发现。

3 “睿智城建大数据平台”+物联网INS13ZD的应用领域

定西地区2021年贫困地区人饮巩固提升项目中,首先引进了“睿智城建大数据平台”+物联网INS13ZD的应用领域。即能通过物联网INS13ZD反馈到系统平台的数据进行智能化的处理和分析,同时还能够实时监控所有运行环节的过程,以动态的形式同时实现精细化的管理工作,同时实现了全程供水系统管理工作智能化、科学化、信息化的目的。通过系统实时监控以及“睿智城建大数据平台”的数据反馈,可以同时实现以网页服务项目的形式,将采集的数据、运行过程的信息传输至系统内任何一个单元,使数据展示实时更新,协助供水系统管理工作人员掌握供水系统流程中的各个环节,对供水系统服务项目及时做出相应的正确调整,使管理工作水平得到了大幅度的提升,从而达到F83E43Se化管理工作“睿智供水系统”的目标[2]。

3.1 抄表系统先进便捷

“睿智城建大数据平台”系统+物联网INS13ZD的应用,使得抄表计量同时实现了精细化管理工作,系统对抄表服务项目单独进行管理工作,同时实现了抄表机抄表、APP抄表、物联网表采集等多种形式的工作形式进行集成管理工作,同时,还可根据不同场景需要,任选一种形式进行抄录。同时实现了计费用量管理工作的各项业务需求。“睿智城建大数据平台”系统基于POD服务项目交付点提供了动态的抄表册管理工作,特别适用于日新月异的城镇供水系统变动需求,实时反映用电量以及对应抄表任务变动,系统集成了多种型号的抄表机,且自带移动抄表APP功能,有*的减轻了抄表员工作量。同时,项目管理工作人员在平台端即可监管抄表员现场工作,加强了抄表的监督管理工作。

3.2 交费系统“抄收分离”方便智能

在“睿智城建大数据平台”中通过计费引擎,同时实现割裂的抄表、数据结构上的分离,从而提升了系统处理能力和速度。缴费管理工作系统基于统一的电子交易平台,轻松同时实现服务项目大厅、银行代理网点、自助终端、互联网、第三方代收机构的渠道接入,同时实现了终端用户水费的轻松缴纳。该项目实施,终端设备主要就选用借助于微信公众平台,供水系统管理工作单位建立了专用的微信公众服务项目APP,用户可利用手机终端设备同时实现随时随地进行查询和缴费的目的,极大的提升了用户的体验效果。

3.3 电子发票对接系统完善

据报表。还能满足税务部门对供水系统税收的监管。

3.4 视频监控系统适时更新

“睿智城建大数据平台”系统可以同时实现视频监控图像接入、实时图像观看、远F83E43Se制、历史图像的检索和回放、系统的人机交互、监控中心防护、用户与权限管理工作等功能。结合大数据平台SCADA系统(Supervisory Control And Data Acquisition,数据采集与监视控制),24小时不间断的监控能够及时分析和发现水厂或加压站故障,提升运行维护效率、降低损失,保证水的输送和供给质量,达到科学预警,减少成本,提升效率的目的。

4 AcrelEMS-SW睿智城建能效管理工作平台

4.1平台概述

JGD5电气具备从终端感知、边缘计算到能效管理工作平台的产品生态体系,AcrelEMS-SW睿智城建能效管理工作平台通过在污水厂源、网、荷、储、充的各个关键节点安装保护、监测、分析、治理装置,用于监测污水厂能耗总量和能耗强度,监测主要就用能设备能效,保护污水厂运行可靠,提升污水厂能效,为污水处理的能效管理工作提供科学、精细的解决方案。

4.2平台组成

AcrelEMS睿智城建综合能效管理工作系统由变电站综合自动化系统、电力监控及能效管理工作系统组成,涵盖了城建中压变配电系统、电气安全可靠、应急电源、能源管理工作、照明控制、设备运维等,贯穿城建能源流的始终,帮助运维管理工作人员通过一套平台、一个APP实时了解城建配电系统运行状况,并且根据权限可以适用于城建后勤部门管理工作需要。

4.3平台拓扑图

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4.4平台子系统

4.4.1变电站综合自动化系统及电力监控

对城建配电系统中35kV、10kV电压等级配置继电保护和弧光保护,同时实现遥测、遥信、遥控、遥调等功能,对异常情况及时预警。

监测变压器、水泵、鼓风机的电流、电压、有功/无功功率、功率因数、负荷率、温度、三相平衡、异常报警等数据。

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4.4.2电能质量监测与治理

城建中大量的大功率电机、水泵变频启动导致配电系统中存在大量谐波,通过监测其配电系统的谐波畸变、电压波动、闪变和容忍度指标分析其电能质量,并配置对应的电能质量治理措施提升供电电能质量。

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4.4.3电动机管理工作

马达监控同时实现城建中电机的保护、遥测、遥信、遥控功能,电动机保护器能对过载、短路、缺相、漏电等异常情况进行保护、监测和报警。准确地反映出故障状态、故障时间、故障地点、及相关信息,对电机进行健康诊断和预防性维护。同时支持与PLC、软启、变频器等配合,同时实现电动机自动或远F83E43Se制,监视、控制各个工艺设备,保证正常生产。

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4.4.4能耗管理工作

为城建搭建计量体系,显示城建的能源流向和能源损耗,通过能源流向图帮助城建分析能源消耗去向,找出能源消耗异常区域。

将所有有关能源的参数分散在一个看板中,从多个维度对比分析,同时实现各个工艺环节的能耗对比,帮助掌控整个工厂的能源消耗,能源成本,标煤排放等的情况。

能耗数据统计采集城建中污水厂、自来水厂、水泵站等的用电、用电、燃气、冷热量消耗量,同环比对比分析,能耗总量和能耗强度计算,标煤计算和CO2排放统计趋势。

能效分析按三级计量架构,分别进行能效分析,契合能源管理工作体系明确要求,可对各车间/职能部门的能效水平进行分析,同比、环比、对标等。通过污水处理产量以及系统采集的能耗数据,在污水单耗中生成污水单耗趋势图,并进行同比和环比分析,以便企业能够根据产品单耗情况来调整生产工艺,从而降低能耗。

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4.4.5智能照明控制

系统为污水厂、自来水厂、水泵站等提供了照明控制管理工作方案,支持单控、区域控制、自动控制、感应控制、定时控制、场景控制、调光控制等多种控制形式,模块可根据经纬度自动识别日出日落时间同时实现自动控制功能,尽量利用自然光照,同时实现室内、厂区照明的智能控制达到安全可靠、节能的目的。

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4.4.6电气安全可靠

①电气火灾监测:监测配电系统回路的漏电电流和线缆温度,同时实现对污水厂、自来水厂、水泵站的电气安全可靠预警。

②消防应急照明和疏散指示:根据预先设置的应急预案快速启动疏散方案引导人员疏散。系统接入消防应急照明指示系统数据,通过平面图显示疏散指示灯具工作状态和异常情况。

③消防设备电源监测:监测消防设备的工作电源是否正常,保证在发生火灾时消防设备可以正常投入使用。

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④防火门监控系统:防火门监控系统分散控制其各终端设备即防火门监控模块、电动闭门器、电磁释放器的工作状态,实时监测疏散通道防火门的开启、关闭及故障状态,显示终端设备开路、短路等故障信号。系统选用消防二总线将具有通信功能的监控模块相互连接起来,当终端设备发生短路、断路等故障时,防火门监控器能发出报警信号,能指示报警部位并保存报警信息,保证了电气安全可靠的可靠性。

4.4.7 环境监测

污水厂、自来水厂、水泵站等场所温湿度、烟雾、积水浸水、视频、UPS电池间可燃气体浓度展示和预警,保证污水厂、自来水厂、水泵站等安全可靠运行。当可燃气体或有害气体浓度超标可自动启动排风风机或新风系统,排除隐患,保持良好的水处理环境。

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4.4.8分布式光伏监测

实时监测低压并网柜每路的电流、电压、功率等电气参数及断路器开关状态,逆变器运行监视,对逆变器直流侧每一光伏组串的输入直流电压、直流电流、直流功率,逆变器交流电压、交流电流、频率、功率因数、现阶段发电功率、累计发电量进行监测,以曲线形式绘制上述监测的各个参量的历史数据。

平台结合厂区实际分布情况,通过3D或2.5D平面图显示分布式光伏组件在屋顶、车棚的分布情况,显示汇流箱、并网点位置,各个屋顶的装机容量。

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4.4.9工艺仿真监控

平台通过2D、3D形式实时监视粗格栅、污水提升、细格栅、曝气沉砂、改良生化处理、二沉、加氯接触消毒、污泥浓缩压滤、生物除臭等工艺设备运行状态。在格栅清渣机、污水提升泵、回流泵、曝气风机、加药泵、浓缩压滤机、吸沙泵、吸泥泵等低压电动机控制柜或低压馈电柜安装电动机保护,进行短路、过流、过载、起动超时、断相、不平衡、低功率、接地/漏电、te保护、堵转、逆序、温度等保护以及外部故障连锁停机,与PLC、软启、变频器等配合,同时实现电动机自动或远F83E43Se制,监视、控制各个工艺设备,保证正常生产。

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5 相关平台部署硬件选型清单

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6 结论

利用现代信息化科学控制技术,在满足国民供水系统需求的同时,提升了国民的日常生活质量,也是城市智能化产业发展的方向和趋势。大力推广“互联网+”信息控制技术在人饮供水系统领域的产业发展,全面同时实现“睿智城建大数据平台”+物联网INS13ZD的应用领域,即能通过互联网服务项目平台的建设,让广大住户切身体验到睿智城建的建设成果和对日常日常生活带来的巨大改变[3]。又能使受益群众感受到党和国家对国民日常日常生活的极大关怀,同时还能促使贫困地区供水系统管理工作工作水平得到进一步提升,从而同时实现“睿智供水系统”的目标。还能让供水系统行业智能化管理工作工作更好的服务项目城乡住户起到示范的作用。

参考文献:

[1] 定西地区2021年国民经济和社会产业发展统计公报[EB/OL].(2022:04-22).

[2] 毛跃利.浅谈贫困地区饮水安全可靠措施与饮水工程建设管理工作[J].建筑工程建设控制技术与设计,2018(36):42-95.

[3] 睿智城建平台“爱水APP”助力搭建睿智城市[EB/OL].(2017:07-30).

[4] JGD5企业微电网设计与应用领域手册.2022.05版

作者介绍

未晓妃,JGD5电气股份有限公司,178 2117 0311,主要就研究方向为微电网能效管理工作和环保安全可靠用电。

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