供水数智化,打造智慧长沙“新脉搏”

文章来源:研华 发布时间:2021-12-07
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2021年初,研华科技助力华博信息完成长沙水务的二次供水改造项目。

专访|湖南华博信息技术有限公司二次供水项目软件工程师乐祥康

撰文|刘敏

水,是生命之源,物联网,则是开启供水行业智能化的动力之源。近年来,随着城镇化速度的加快和物联网技术的普及,数字科技的赋能使得水务行业向着精益化、数字化、智能化加速转型。自然水资源“从源头到龙头”经历了水源清洁、输水管网、净水、配水管网、二次供水、入户管道、水龙头等环节,二次供水就是连接这“最后一公里”的桥梁环节。

湖南长沙对智慧供水探索实践一直处于领先地位,湖南华博信息技术有限公司深耕水务行业,通过软件与自控行业结合,致力于给排水行业信息化,打造可靠、高效、节能、环保的智慧水务的系统集成商。华博信息坐落长沙,面向全国,目前,已经承接了长沙水务集团的1800余个二次供水项目的信息化改造。2021年初,研华科技助力华博信息完成长沙水务的二次供水改造项目。

 

全场景数智化,破解智慧供水难题

二次供水系统主要由泵房、控制柜等设备、远程监控设备、管网等组成,其中,供水统筹、调压、调度都在这里完成。对于市政水务部门而言,稳供稳用是关乎民生基建的重要议题。这就要求二次供水系统在建设和使用过程中,能够保障供水设备的稳定运行、应对防汛季节的洪涝考验、宜时宜地调度供水资源,同时,考虑到泵房所在环境的特殊性,高温、高湿、高电危,因此对现场防护、现场通信、工业级性能也提出了极高的要求。

具体来看,供水各类设备和场景都存在智能化升级的需求。包括设备运行、异常监测、远程控制、物理防护、水质监测、智能调压及高效管理,因此,华博信息与研华科技对整个供水系统进行了全域、全设备、全要素的数据采集、稳定传输、云端分析和应用。

 

设备的稳定运行是这个供水系统正常运转的基础,研华科技通过对供水设备的液位、压力、频率、流量、能耗等核心参数进行采集监测,同时对泵房的温度、湿度、跑冒滴漏实时采集,就形成了设备层和物理环境层的数据透视图,也是整个智能供水系统的“源头活水”。基于此,可实现设备的维保状态、预测维护、实时控制、异常提醒。例如,当发现设备因年久损耗发生跑冒滴漏、溢流等情况,系统自动发送报警信息,水务管理人员可随时远程控制设备急停,将事故尽快处理,将损失降至最低。再如,泵房在防汛季节时常有被淹掉的风险,管理人员可以在巨大损失发生之前,将整个系统提前关掉。

智能供水也需要依据该片区的用水大数据。研华科技WISE-PaaS工业云平台可根据不同时段的用水流量,自动形成供水压力曲线,同时结合水泵运行频率等数据,动态调压、优化机组供水模型,使得供水用水与综合能耗之间达到最优平衡。

物理防护方面,通过远程监控门禁、人脸识别系统和报警系统的联动,可有效区分“授权”工作人员和“非授权”误入人员,从而有效阻断潜在的人身危险。水质监测方便,通过实时在线监测水质余氯、ph值、浊度、菌量等水质指标,及时改进水质清洁系统,为居民水质可查、标准可依的饮用水。

可靠数字基建 ,助力供水大数据释放价值

从传统的泵房运维到无人值守再到云端一体的智能水务运维模式,数据正以新型生产要素的角色,逐渐替代那些简单、重复、高危的人工工作。新旧模式的升级转型正是从设备到数据、从物理到云端的过程,其背后离不开传感、采集、传输、沉淀、分析,研华科技正是提供了数据从生成到释放的整个链路“基础设施”:包括核心设备(泵体)电机振动的传感器、无线传输网关、边缘计算网关、人机交互屏、WISE-PaaS工业云平台等。对于双方的合作,华博信息负责人表示,研华科技的优势主要体现在工业级产品的稳定性、对供水行业智能化需求的理解、以及本地化服务高效配合。

大多泵房的物理环境均较差、通信环境恶劣,因此要求通信设备及交互设备对环境适应性比较强,不仅能耐高温高湿度,更要满足弱信号情况下的稳定可靠传输。同时,整个供水系统设计流程较多,对于各类数据的驱动和集成也大幅影响着智慧水务各类应用的可用性、易用性。研华科技凭借30多年来在工业物联网领域产业的深厚积累,成就了通信产品的工业级标杆、通用模块和组态软件的高度集成,使得底层连接更可靠、上层开发更快捷。

本次项目实施后,长沙水务在降成本、降能耗、提效率方面均取得显著提升。首先,通过加装电表,管理者对入湖流量、单位功耗、设备工作效能有清晰的了解,据此对老化设备进行集中改造和更换,实现功耗降低20%以上。其次,智能运维带来人力投入的大幅降低,300个泵房仅需3人负责现场。在居民使用方面,以前是被动停水,现在是计划停水,因必要维修而导致的停水时间大大缩短。

 

从最开始的人力为主、自动化控制为辅,到初步运用信息化技术,再到目前以智能设备+云平台的智能供水模式,不难看出,市政供水已不仅停留在可供可用阶段,还必须向着更大规模的稳供稳用、智能调度方向来变革。据公开资料显示,我国二次供水设备市场增长率一直保持在12%~15%,市场潜在空间大约为1200亿~1800亿元。随着新城建、老旧小区改造等政策助推,智慧供水规模将进一步提速,研华科技将与更多行业伙伴直面水“智”难题、探索创新解法,推动水务行业数智化发展。


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