安科瑞司红霞：智慧水务；数字化转型；水务企业0

2023-02-23

再来一次红霞

摘要：目前，我国水务数字化转型取得一定成效，但也面临一定挑战。 各地区水务数字化转型应根据自身实际情况和总体工作目标，制定适合自身的数字化转型方案。 小路。 基于此，文章从智慧水务的角度，分析了水务数字化转型面临的挑战，研究了相应的水务数字化实践，对水务数字化转型具有一定的指导价值。

关键词：智慧水务； 数字化转型； 水务企业

0．简介

水工业现已进入一个新的发展阶段。 行业对信息化、数字化的探索，尤其是智能技术出现后，智慧水务的概念让水务数字化转型成为可能。 然而，我国的水工业经历了较长的发展时期。 长期以来，由于发展思路、技术条件、资源配置等方面的限制，水务行业的很多工作都是靠人工完成的，效率低下，流程之间存在差异。 它们之间的联系不够充分，给整个行业的发展带来了巨大的困难。 随着信息技术的日益发展，各地的水利工作已经突破了原有的局限。 在水务数字化、智能化方面的大量研究和投入，使我国在水务数字化转型方面取得了一定的成果，但同时也面临着一定的挑战，还有很长的路要走走在未来，推动智慧水务目标的实现。

一、智慧水的概念

智慧水务是将智能技术融入原有水务系统中而出现的一种新型管理模式。 形成的水务智能化系统，可实现水务运行全过程的标准化管控。 在信息技术的支持下，不同的子系统可以高度连接。 该系统使水务智能系统能够对自来水、污水、中水的处理进行智能化管控。 与常规管理系统相比，智慧水务下的水循环效率显着提高，也能创造更大的社会效益和经济效益。

智慧水务作为水务行业的一个新概念，需要各水务企业根据自身发展调整经营管理模式。 实时监测参数等，并以可视化方式呈现结果，打造水物联网系统。 通过建设数字化管理平台，水务企业可以采集、存储、分析和利用所有水务信息，并将获取的数据信息作为后续决策和工作的参考依据。 为了利用数字平台采集相应的数据，需要在各个污水处理厂和泵站安装数据采集前端处理器，或者设计DSP模块。 在这种关系下，在各种污水厂和泵站运行过程中电气设计能耗管理系统花费，这些数据采集模块可以通过4G或5G网络自动采集数据，上传数据并存储在数据库中[1]。 通过对各项关键数据的实时监控和智能分析，智能模块在出现异常状态时进行预警，及时通知相关人员处理异常问题，实现水务精细化、智能化管控事务操作。

二、新形势下水务行业面临的问题

2019年底以来，各行各业都面临着巨大的发展危机。 新形势下，传统水务行业暴露出的问题越来越多，难以适应现代化发展的步伐。 为实现智慧水务的目标，在解决这些问题后，针对当前行业面临的挑战，进行相应的数字化转型探索。

2.1 部分水务企业缺乏顶层规划

在传统水务行业的管理模式下，工作集中在价值链的延伸和效益的创造上，相应的管理模式创新和技术更新并没有从根本上立足于客户的实际需求。 就传统水务行业的发展现状而言，市场上水务公司数量众多，部分水务公司在顶层规划上存在问题，没有根据市场需求制定切实可行的发展方向和路径。行业整体发展。 开展工作时方向不明确，整体工作混乱，数字化转型难度大。

2.2 运营环节和运营流程管理依然粗放

就传统水务行业而言，由于观念和技术的局限，以及对水务工作缺乏正确的认识，无论是领导层还是企业内部的基层员工，往往不了解实际的工作流程. 精细化思维的形成，主要是在作业环节和作业流程上的粗放观念，导致了水务工作存在作业成本高、能源消耗过大、资源配置不合理等诸多不足。

2.3 大部分水务企业仍处于信息化初级阶段

水工业在我国有着悠久的发展历史。 在传统行业发展过程中，虽然一些有前瞻性的水务企业有数字化意识，但由于技术限制，虽然在一些环节已经采用了信息化技术，但信息化水平较低。 ，没有实现信息化在企业内部或者行业内部的覆盖。

2.4 产业链与新消费链尚未打通

在当前发展条件下，时代在变，水务工作要与经济大局保持一致，需要打通产业链和新消费链，为水务行业提供切实可行的指导。各水务公司的业务发展。 但显然，市场上部分水务企业的发展思路并未完全转变，数字化进程缓慢，尚未形成全新的产业链和消费链。

三、智慧水务视角下水务数字化转型面临的挑战

3.1 水产业创新发展面临的挑战

智慧水务对行业变革影响巨大。 虽然它在推动行业变革方面发挥着重要作用，但在运营模式创新、认知创新、技术创新等方面也带来了一定的挑战。 事实上，要在智慧水务条件下实现给排水运营模式的重构，需要投入大量的资源。 此外，业务与数字化尚未形成合力，数字化转型将倒逼业务架构重构，进而影响运营模式。 创新带来了一个大问题。 如果能够实现数字化转型，就可以有效打破原有的业务和组织壁垒。 但显然，在当前的水务工作中，对先进管理理念和模式的把握不足，业务流程与信息技术的配合不力，给水务行业的创新发展带来了巨大压力[3]。

3.2 水务数字化转型方向面临的挑战

智慧水务视角下的水务数字化转型，应朝着感知、智能控制、数据驱动、智能决策等方向发展，但无论涉及到哪个方面，都需要相应的技术创新和资源配置。 例如，要实现感知目标，需要扩大全行业厂站规模，在原有基础上扩大管网动态感知范围，进行全域智能感知。 ; 在智能化控制的情况下，需要引入自动化技术并配置相应的智能设备； 在数据驱动下，需要对数据进行收集、管理和分析，形成良好的数据环境。 无论是哪一方面要实现，所涉及的工作都非常艰巨。 在数字化转型过程中，水务企业必须立足于自身资源、技术和设备不足，突破这些不利因素的局限。

3.3 水业务和信息技术的挑战

在水务数字化转型过程中，保持业务与信息技术的高度配合非常重要。 尽管越来越多的水务企业加入了数字化转型的探索队伍，但受传统发展理念的影响，信息技术的应用还处于起步阶段，还没有进入信息技术的深度应用，而且企业内部尚未形成。 业务与信息化管理模式不完善，业务与信息化融合效果不理想。

四、水务数字化转型的意义

4.1 能够实现日常办公管理

水务行业数字化转型后，通过数字化平台建设，各水务企业的各项业务和服务都可以在数字化平台的基础上开展，使日常办公具有数字化特征。 例如，基于云计算的数字化平台大大简化了企业内部的公文处理流程，相应的审批手续也更加简单，对于提高企业内部工作效率非常有效。 数字化平台形成后，可以实现不同部门、不同岗位人员之间的交流，平台可以满足视频会议、文件收发、即时通讯等需求。

4.2 能够实现水务全过程管理

从智慧水务角度构建的数字化平台，还可以让水务企业在开展各项业务活动的过程中，通过智能化、数字化的模块，实现全过程的监管，相应的数据可以自动监测到。平台。 信息的收集，加上自动数据分析和图表生成功能，还可以实现全过程、全环节的监管，及时发现工作漏洞，做出相应的工作改进。

4.3 能够实现用户的故障报修

从智慧水务来看，水务数字化转型在开展各项工作的过程中，往往以用户需求为出发点，努力为用户提供最优服务。 由于使用数字系统和平台，可以快速收到用户反馈。 自来水公司相关人员收到这些反馈信息后，可以在原有的工作模式下进行相应的服务调整和业务更新。

5.-SW智慧水能效管理平台

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。 -SW智慧水能效管理平台在污水厂源、网、荷、蓄、充各关键节点安装保护、监测、分析。 、处理装置，用于监测污水厂能耗总量和能耗强度，监测主要耗能设备能效，保障污水厂安全可靠运行，提高污水能效厂，为污水处理能效管理提供科学完善的解决方案。

智慧水务综合能效管理系统由变电站综合自动化系统、电力监控及能效管理系统组成，涵盖水务中压变配电系统、电气安全、应急电源、能源管理、照明控制、设备运维等等，贯穿水能，通过一套平台和一个APP，帮助运维管理人员实时了解水配电系统的运行状态，可应用于水务物流的管理需求部门根据权限。

6.平台子系统

6.1 变电站综合自动化系统及电力监控

对水配电系统35kV、10kV电压等级配置继电保护和电弧保护，实现遥测、遥信、遥控、遥调等功能，对异常情况及时报警。

监测电流、电压、有功/无功功率、功率因数、负载率、温度、三相平衡、变压器、水泵、风机异常报警等数据。

6.2 电能质量监测与控制

自来水系统中大量的大功率电机和水泵在配电系统中产生大量谐波。 通过监测配电系统的谐波畸变、电压波动、闪变和容差指标分析电能质量，并配置相应的电能质量控制措施，提高供电电能质量。

6.3 电机管理

电机监控实现水务中电机的保护、遥测、遥信、遥控功能。 电机保护器可以对过载、短路、缺相、漏电等异常情况进行保护、监测和报警。 准确反映故障状态、故障时间、故障部位等相关信息，对电机进行健康诊断和预防性维护。 同时支持与PLC、软启动、变频器等配合，实现对电机的自动或远程控制，监测和控制各种工艺设备，保证正常生产。

6.4 能源管理

建设水务计量系统，显示水务能源流量和能源消耗，通过能源流图帮助水务分析能源消耗去向，找出能源消耗异常区域。

将所有能源相关参数集中在一个看板，多维度对比分析，实现各工艺环节的能耗对比，帮助领导控制全厂能耗、能源成本、标准煤排放等。

收集污水厂、自来水厂、抽水站等在水务、电、水、气、冷热消耗方面的能源消耗数据统计，同比分析，计算能源消耗总量和能源强度、计算标准煤和CO2排放量的统计趋势。

能效分析按照三级测量框架进行，符合能源管理体系要求，可分析各车间/职能部门的能效水平，如同比、环比-环比、对标等。通过系统采集的污水处理量和能耗数据，在污水单耗中生成污水单耗趋势图，同比和环比-进行环分析。 同时，污水单耗对标行业/国家/国际先进指标，方便企业根据产品单耗调整生产工艺，从而降低能耗。

6.5 智能照明控制

系统为污水厂、自来水厂、水泵站等提供照明控制管理解决方案，支持单一控制、区域控制、自动控制、传感器控制、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，尽可能利用自然光，实现室内和工厂​​照明的智能控制，达到安全、节能、舒适的目的。

6.6 电气安全

6.6.1 电气火灾监测

监测配电系统回路的漏电流和电缆温度，实现对污水厂、水厂、水泵站的电气安全预警。

6.6.2 消防应急照明及疏散指示

根据预先设定的应急预案，迅速启动疏散预案，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的工作状态和异常情况。

6.6.3 消防设备供电监控

监测消防设备工作电源是否正常，确保发生火灾时消防设备能正常投入使用。

6.6.4 防火门监控系统

防火门监控系统集中控制各终端设备即防火门监控模块、电动闭门器、电磁脱扣器的工作状态，实时监控疏散通道内防火门的开启、关闭及故障状态，并显示终端设备的开路、短路等故障信号。 系统采用第二条消防总线将具有通信功能的监控模块相互连接起来。 当终端设备出现短路、断路等故障时，防火门监控器可发出报警信号，指示报警位置并保存报警信息，确保用电安全。 可靠性。

6.7 环境监测

污水厂、水厂、水泵站等场所温湿度、雾霾、水浸、视频、UPS电池房可燃气体浓度显示预警，保障污水厂、水厂、水泵站安全运行，等 当可燃气体或有害气体浓度超标时，可自动启动排风机或新风系统，消除隐患，保持良好的水处理环境。

6.8 分布式光伏监控

实时监测低压并网柜各路电流、电压、功率等电气参数及断路器开关状态，逆变器运行监测，输入直流电压、直流电流、直流功率对逆变器直流侧的每个光伏组串、逆变器交流电压、交流电流、频率、功率因数、当前发电量、累计发电量进行监测，并将上述监测参数的历史数据绘制成曲线图线。

平台结合厂区实际分布情况，通过3D或2.5D平面图展示分布式光伏组件在屋顶、车棚的分布情况，展示汇流箱位置、并网点、各屋顶装机容量等。

6.9 过程模拟监控

平台通过2D、3D实时监控粗筛、污水提升、细筛、曝气沉砂、改良生化处理、二沉、氯接触消毒、污泥浓缩过滤、生物除臭等工艺设备运行状态方法 。 格栅清渣器、污水提升泵、回水泵、曝气风机、加药泵、浓缩压滤机、吸砂泵、疏浚泵等低压电机控制柜或低压给料柜安装电机保护，防止短路、过流、过载、启动超时、缺相、不平衡、低功率、接地/漏电、te保护、堵转、逆序、温度等保护及外部故障连锁停机，配合PLC、软启动、变频器等. 实现对电机的自动或远程控制，监视和控制各种工艺设备，保证正常生产。

6.10 产品列表

7.结论

数字化转型是大势所趋，也是未来环保企业的核心竞争力。 但也要充分认识到，数字化转型不是一蹴而就的过程，也不应该停滞在某个阶段，而是一项长期工作，应该巩固转型成果，不断创新，不断提升竞争力。企业的核心竞争力。 在具体实施过程中，还需要综合应用面向稳态需求的经典实施模式和面向创新需求的敏捷模式，按照顶层设计进行统筹管理。 同时，随着时代的变迁，水务行业面临着新的发展机遇。 信息技术的发展激发了智慧水务建设的步伐。 各水务企业要根据自身工作特点进行数字化转型，通过数字化实现业务和服务。 改变。

近年来，随着数字化浪潮兴起，5G、大数据、人工智能、工业互联网等数字经济与实体经济加速融合，数字化理念从普及走向深耕，助力传统产业要振兴。

在传统食品企业中，健力宝突破传统观念，选择走数字化之路。 在健力宝生产车间数字化平台的大屏幕上，每一瓶饮料的生产过程都变成了实时数据，可以实时追踪； 数字化后，公司“热灌装”车间的一条生产线，仅十几名员工，日产量可达2万至3万盒。

采用工业互联网操作系统，为工厂设备实时数据采集、产品生命周期管理、大数据分析等提供实用服务。 从三一重工到吉利黑灯工厂，众多企业选择数字化转型，工业操作系统助力产业链优化，为成为智能工厂打下坚实基础。

传统行业突破转型阵痛

转型之初，三一集团需要优化一项关键设备的生产工艺，却面临两个选择； 选择购买昂贵的新设备，或者选择优化原有设备的生产效率。 我们结合自身的实际情况和数字化的兴起，选择通过设备联网、目检等方式调整设备的生产流程，改进生产线上工人进出料的方式智慧工厂工业能耗管理系统，从而有效提高生产效率。运行效率。 通过轻量化数字化转型，工业互联网可以实现企业低成本、短建设周期、高效率的转型。

三一集团起重事业部数字化转型成功后，其成果得到了三一重工桩基厂的认可。 它选择用设备和5G摄像头组成的3.6万个数据采集点，成为工厂的“眼睛”。 设备的操作不再是死角。 通过大数据的计算能力和实时计算，极大地优化了产能。

推动更多数字化转型

目前，许多企业面临的环境已经从单一竞争发展为产业链竞争，需要整合供应体系以应对快速的市场变化。 印刷包装行业有一个很普遍的问题。 旺季产能不够，但大部分时间产能闲置。 “技术水平低下，行业内企业散小弱的大趋势，决定了这些行业数字化转型潜力巨大。”

工业互联网给了这些小微企业新的机遇。 在小微企业闲置时期，智能工厂让多个印刷包装行业的中小企业在工业互联网模式下实现资源共享，自主组建产业联盟。 基于产业互联的“供应链即服务”，结合技术创新和资源整合能力，做好产业链资源数字化，应对全球产业链数字化、一体化等新趋势。

在“双碳”目标下，印染纺织、汽车制造、钢铁冶金等行业需要对能耗管理进行一定的监控和优化。 通过工业互联网操作系统的能源管理和“双碳”监控解决方案，将采集到的能源数据，经过大数据计算分析，帮助企业实现更精准的能源消耗控制和预测，降低能源消耗，节约能源并减少排放。

“智能工厂”是2013年提出的概念，旨在提高制造业的智能化水平。 工业3.0解决标准流程、标准产品等问题，工业4.0解决柔性制造、个性化定制等问题。 要实现柔性制造和个性化定制，必须在生产过程中基于工业操作系统来实现。 工业操作系统赋能“智能工厂”，在数字经济发展中大放异彩。