基于物联网技术的安科瑞智慧水务能效管理平台

2022-08-23

技术咨询：

一、平台背景

《城镇污水处理与资源化利用发展“十四五”规划》指出，2021年至2025年，我国城镇污水收集处理设施发展不平衡、不充分的矛盾将得到有效缓解，系统推进薄弱环节，全面整治污水。集约处理增效，加快污水资源化利用，提高设施运行维护水平。“十四五”期间，新建、改建、扩建中水生产能力不低于1500万立方米/日。大量污水处理厂的建设，减少了污染物排放，改善了水环境。同时，污水处理属于高耗能行业，加大了能源消耗压力。因此，有必要建立一套基于物联网技术的能效管理平台。管理达到节能降耗的目的。

二、行业痛点

1. 配电可靠性要求高

配电结构复杂，可靠性高。与地上污水厂相比，地下污水厂对配电系统的安全可靠性要求更高。例如，地下污水厂使用快关闸门或快关阀门来保证取水安全。如果这些设备的电源出现问题，可能会突然停止进水，影响正常生产；严重的后果。

2. 高能耗

我国在污水处理方面节能降耗和优化运行起步较晚，节能降耗仍有很大空间，在污水提升泵环节中电能消耗量最大、鼓风曝气和污泥处理。能耗水平在一定程度上影响污水处理的建设和发展，能耗高，节能降耗难。

3.运维难

污水处理厂的供配电和过程控制极其复杂，对运维人员的能力提出了更高的要求。要利用大数据、物联网等新兴技术，提高运维人员的工作能力，简化运维工作。，降低污水处理厂的运行成本。

4. 许多系统会产生信息孤岛

各类系统数据不互通，数据融合分析困难。同时，监控中心的多个子系统增加了硬件成本，增加了运维人员的学习成本，不利于系统维护。

三、平台目标

四、平台优势

1. 数据收集

秒级响应时间，保证采集数据实时响应，支持大数据量运算，单个边缘计算节点可扩展支持4万点以上数据处理能力，同时支持4G数据采集功能；

2. 数据对接

l 设备端支持：DL/T645-1997、DL/T645-2007、-2004、/104、OPC UA等；

l 平台端支持：（主、从）、104（主、从）、华为云、阿里云、腾讯云、华为云104协议、SNMP、MQTT协议、OPC UA、IEC 61850、Q/GDW 376.1 等；

3. 数据处理

l 边缘计算设备最大支持32G本地数据存储。当网络中断或服务器维护时，可将数据缓存在本地，待网络恢复后重新传输数据；

l 支持绘制梯形图的本地逻辑控制，支持数据联动，如根据水位启动水泵、根据气体浓度启动风机等；

l 支持外接电源中断后向平台发送告警信息；

l 支持采集数据的虚拟数据求和，支持数据的二次计算（加减乘除）；

l 利用大数据和云计算技术分析数据融合，及时预警故障，生成节能报告和运行工况；

4. 数据上传

l 支持多级遥测超限报警和遥信位移报警信息上传；

l 支持根据设定数据变化的绝对值或百分比主动上传；

l 支持远程更新升级、配置、实时数据监控，减少现场维护工作；

l 支持数据压缩和上传；

l 支持上传数据的硬件加密（国密算法SM1、SM4)、软件加密（AES）；

l 支持同时向3个以上平台上传数据；

五、-SW智慧水务综合能效管理系统

1. 平台概述

针对自来水企业建设和管理中存在的问题，提供电力监控、电能计量、电能质量监测与治理、能耗分析、照明控制、用电安全、过程监控、运行和运行等一整套技术服务。维修检查管理一体化。能源管理系统覆盖变电站（变电站）、生产工艺车间、水务园区照明等供配电环节。它可以帮助其提高供电的可靠性，确保过程生产的安全，并在能源供应系统和设备方面协助物流管理人员。运营管理工作，协助管理层实时掌握用电安全、能耗流向，规范生产，

1. 平台组成

-SW智慧水务综合能效管理系统是一个深度集成的自动化平台，集成了35kV/10kV/O.4kV变电站电力监控系统、工业能耗分析系统、智能电机监控系统、电气火灾监控系统、消防设备电源系统、防火门监控系统、智能照明系统、消防应急照明与疏散指示系统、分布式光伏监控、充电桩管理等功能模块。用户可以通过浏览器和手机APP获取数据，通过一个平台，对全球和整体管廊用电和用电安全进行集中监控、统一管理、统一调度。要求稳定、高效、有序。

2. 平台拓扑

3. 电源监控

电力监控主要针对35kV/10kV/O.4kV地面或地下变电站。变电站高压线路均配备微机保护装置和多功能仪表进行保护和监测，0.4kV出线配备多功能计量仪表。，用于测量和控制出线回路的电气参数和能耗，并可实时监控高低压供配电系统的开关柜，变压器的微机保护测控装置，发电机控制柜、ATS/STS、UPS，包括遥控、遥信、遥测、遥调、事故报警及记录等。

4. 环境监测

环境监测包括温湿度、烟温、积水、可燃气体浓度、门禁、视频、空调、消防等数据的采集、显示和预警。

5. 电机监控

电机监控实现电机电路的保护、遥测、遥信和遥控功能，实现对电机过载、短路、缺相、漏电等异常情况的保护、监测和报警。必要时可设置联动控制。

6. 电气安全

-SW智慧水务综合能效管理系统配备相应的电气火灾传感器、温度传感器、消防设备功率传感器、防火门状态传感器，接入消防疏散照明灯，实时显示潜在的指示灯状态配电系统中的电气安全隐患。发生异常时能耗管理网，通过声光、短信、APP等方式及时推送报警信息。

7. 智能照明控制

系统提供污水厂、自来水厂、水泵站等照明控制管理解决方案，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方式。自动识别日出日落时间实现自动控制功能，尽量利用自然光，实现室内和工厂​​照明的智能控制，达到安全、节能、舒适、高效的目的。

8.节能降耗

建立水务计量系统，展示水务的能量流向和能耗，通过能量流图帮助水务分析能耗去向，发现异常用能区域。

9. 典型硬件