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浅析智慧水务配电能效云平台技术的应用与发展

文章更新时间:2023-09-04 点击量:146

摘要:基于云平台的智能水强调基于云平台的智能水强调⼯工业互联网平台的应用,挖掘了大量的实时生产数据,结合专业技术人员掌握的知识领域,为企业决策部门提供数据分析和应用,如数字双胞胎。本文提出了基于“智能水云平台技术"的技术架构体系,列出了云平台在智能水厂中涉及的关键技术,结合了“智能水云平台"技术在智能水中的应用价值和意义。


关键词:云平台;智能水务


1水务行业智能化发展需求


1.1水务行业智能化现状

目前,大多数地区水处理设施的运行控制模式相对广泛,控制精度低,及时性弱,运行成本高。有必要开发一种能够有效实现水处理设施稳定、低碳、运行的全过程智能控制策略,智能控制技术应基于大量水处理设施和传感器的实际运行数据。这就需要形成数字化、网络化、智能化的需求,基于海量数据的收集、收集、分析和服务,构建支持资源连接、灵活供应和配置的开放云平台,为集团水企业提供数据处理和全过程水智能控制策略。


1.2智能水云平台技术的价值和意义

以水产业数字化、网络化、智能化为目标,构建基于海量数据采集、收集、分析和服务体系的开放平台,支持水产业业务能力的提高和资源配置,构建水产业生态系统的核心。其实质是通过构建准确、实时的数据采集和连接系统来构建⼯实现行业大数据存储、集成、访问、分析、管理等开发环境,实现⼯工业技术、经验和知识的模型化、标准化、软件化和再利用,不断优化R&D、设计、制造、运营管理等资源配置效率,形成资源丰富、多方参与、合作共赢、协调演进的水产业新生态(见图1)。


图1智能水云平台技术的价值体现

通过云计算、大数据和人人⼯智能等新⼀互联网技术,加上水务集团多年积累的行业知识和知识⼯艺术技术结合智能运营管理理念,推出水行业智能水运营管理平台,区域水集团水处理设施,建立“数字化"应用和标准化运营体系,深入提高运营管理能力。基于信息流集成,构建具有“感知、设备互联、数字集成、智能预测"特点的智能云平台运行系统。


2智能水务云平台技术体系


2.1系统整体架构设计

智能水运营管理平台采用集成边缘计算和云计算于一体的基础设施,包括设备层、PaaS层(平台服务层)、SaaS层(软件服务层)和模式层(见图2)。


图2智能水云平台技术的价值体现

智能水云平台的数据基础主要是利用各种通信方式访问各种设备、系统和产品,收集大量数据,利用协议变换技术规范和边缘整合不同来源的数据。

⼯PaaS层是以的⼯行业模型、数据管理、数据处理、⼯工业数据分析、⼯基于行业微服务的开放平台。其中,⼯PaaS系统有三大功能:①通过对⼯行业数据的处理使其与行业数据的处理相结合⼯结合行业机构数据,建立行业数据分析能力,挖掘其价值;②将⼯工业技术原理、工业知识、⼯艺术基础、模型⼯规范化、软件化、模型化,并将其包装成可回收的微型服务部件;③通过构建软件开发环境,利用微服务部件,⼯工业模型及应用开发⼯具,实现对⼯快速定制行业APP。

SaaS层为水务行业场景开发业务逻辑功能,通过调用边缘层和平台层的微服务,促进业务逻辑功能,⼯工业技术、经验、知识和良好实践的模型化、软件化和再包装,形成满足不同场景的模型化、软件化和再包装⼯工业APP,包括数字双胞胎,⼯艺术运营模拟、专家诊断服务、能耗管理优化、运营管理优化与运营咨询、生产优化与智能控制、设备检修与预测维护、监控与数据分析等,形成智能水云管理平台的最终使用价值。


3具体应用场景及应用模式


3.1基于物联网平台功能和专业数据模型管理,实现工业实时大数据的采集、监控和分析

不同种类的水处理设施⼯艺术段的图形化展示可以实时展示每一个⼯艺术部分设备的实时状态和仪器的实时数据。提高数据反馈的及时性,及时显示实时数据的变化。当设备或仪器现场报警时,可实时获取报警信息。第一,⼀时间显示给现场操作人员。

关键⼯艺术参数以趋势曲线的形式展示数据的实时情况,分析当前和过去的实时数据曲线趋势,可以与当前和过去的曲线趋势相匹配⼀对数据指标进行环比和同比数据分析,通过分析数据为现场设备和仪表的运行维护提供数据分析支持。


3.2基于大数据分析技术,实现数据识别和清洗

通过图形化显示异常数据,通过对异常数据的统计分析,延长设备仪表的使用寿命,降低设备维护成本。在地图上,我们可以看到所有污水处理厂的分布和在线情况,并对异常数据进行多维统计和分析。

平台可根据各种清洗规则清洗大数据,为数据分析、数据挖掘、数据模型开发创造条件。


3.3基于平台,整合数据、模型、工具,开发实现智能水务的数字双胞胎

数字双胞胎作为水务集团运营“智能大脑"的核心模块,其实质是通过智能水务整合开发实时数据、静态数据、机理模型和BIM模型,实现物理资产及其运行状态的数字化、透彻、可感知的呈现。

结合业务和大数据分析技术,通过建模和数据挖掘,对数据分析、水质预测、生化分析、控制参数优化、设备状态监测、能效分析等进行深入分析和可视化展示,结合各种⼯情况预测、仿真模拟、控制优化等功能,为集团水务运营管理提供运营辅助决策,探索基于云的实时控制,追求实现、稳定运行和人⼯的化利用。


4 SW智能水务能效管理平台


4.1平台概述

安科瑞电气拥有从终端感知、边缘计算到能效管理平台的产品生态系统,AcrelEMS-SW智能水能效管理平台通过安装保护、监测、分析、处理装置,监测污水厂总能耗和能耗强度,监测主要能源设备能效,保护污水厂运行安全可靠,提高污水厂能效,为污水处理能效管理提供科学、精细的解决方案。


4.2平台组成

AcrelEMS智能水综合能效管理系统由变电站综合自动化系统、电力监控和能效管理系统组成,涵盖水压变配电系统、电气安全、应急电源、能源管理、照明控制、设备运行维护等,帮助运维管理人员通过一套平台和APP实时了解水配电系统的运行情况,可根据权限适用于水后勤部门的管理需要。


4.3平台拓扑图



4.4平台子系统

变电站综合自动化系统及电力监测、电能质量监测与治理、电机管理、能耗管理、智能照明控制;

电气安全、环境监测、分布式光伏监测、工艺仿真监测



5相关平台部署硬件选型清单







6总结与展望

通过建设智能水云管理平台,实现运营大数据的收集;利用新的水务云管理平台,实现运营大数据的收集;⼀代信息技术打破了传统水系统的数据岛,实现了数据共享,增强了对整个水业务流程的智能监督能力。大数据分析开发了项目的实际情况和⼯适应管理模式和机制模式,建立水设施数字双胞胎和专家决策体系,实现辅助运营决策和控制;应用智能全业务管理体系,建立流通运营管理体系,实现⼀集体化、集团化管理模式;基于人机协作的可靠性配套方案,构建固如金汤的智能水管理模式。




参考文献

[1]郑宇祺.智慧水务云平台技术的应用与发展[J].城市设施智慧化,2023,175-177.

[2]王艳华,董舒,刘娟,杨勇,熊毅,陈邦.现代化污水处理项目智慧水务管理云平台[J].项目管理技术,2021,19(5):154-158.

[3]罗贤伟,庞子山,谭松柏,张晔明,蒋怀德.基于云计算的水务大数据平台系统设计与实践[J].给水排水,2022,58(1):144-150.

[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05版