工業(yè)組態(tài)平臺作為工業(yè)自動化與信息化的核心工具,通過圖形化配置、多設(shè)備兼容、數(shù)據(jù)集成與實(shí)時(shí)控制等能力,在智慧水務(wù)的建設(shè)中扮演著“神經(jīng)中樞”的角色。其價(jià)值體現(xiàn)在對水務(wù)系統(tǒng)全流程的智能化升級,涵蓋數(shù)據(jù)整合、流程優(yōu)化、決策支撐、安全保障等多個維度,具體可分為以下幾個核心方面:
一、數(shù)據(jù)整合與全局可視化:打破信息孤島,實(shí)現(xiàn)“透明化”管理
智慧水務(wù)涉及水源地、水廠、管網(wǎng)、用戶、污水處理廠等多環(huán)節(jié),設(shè)備類型繁雜(如水泵、閥門、傳感器、儀表等),且各設(shè)備往往來自不同廠商,通信協(xié)議不統(tǒng)一(如Modbus、OPC、MQTT等)。
工業(yè)組態(tài)平臺的核心價(jià)值之一是兼容多協(xié)議、整合分散數(shù)據(jù),將水質(zhì)(余氯、濁度、pH值)、流量、壓力、設(shè)備狀態(tài)(振動、溫度)等碎片化信息集中到統(tǒng)一平臺,通過圖形化界面(2D/3D流程圖、地理信息地圖等)直觀呈現(xiàn),實(shí)現(xiàn)“一張圖看全水務(wù)系統(tǒng)”。
舉例:某城市供水系統(tǒng)通過組態(tài)平臺整合了2000余個管網(wǎng)監(jiān)測點(diǎn)、30座加壓泵站的數(shù)據(jù),調(diào)度人員可在中控室實(shí)時(shí)查看各區(qū)域水壓、水質(zhì)及水泵運(yùn)行狀態(tài),解決了傳統(tǒng)“各系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行、數(shù)據(jù)不互通”的問題。
二、實(shí)時(shí)監(jiān)控與智能報(bào)警:提升響應(yīng)效率,降低風(fēng)險(xiǎn)
水務(wù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性直接關(guān)系民生(如飲用水安全)和環(huán)境(如污水排放合規(guī))。工業(yè)組態(tài)平臺通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集+動態(tài)閾值監(jiān)測,可實(shí)現(xiàn)異常情況的快速識別與預(yù)警。
實(shí)時(shí)監(jiān)控:對關(guān)鍵指標(biāo)(如水源地水質(zhì)、水廠出廠水濁度、管網(wǎng)漏損、污水處理廠出水COD濃度)進(jìn)行秒級采集,確保數(shù)據(jù)時(shí)效性;
智能報(bào)警:預(yù)設(shè)安全閾值(如飲用水余氯含量0.054mg/L),當(dāng)數(shù)據(jù)超標(biāo)或設(shè)備異常(如水泵過載)時(shí),平臺通過聲光、短信等方式自動報(bào)警,并定位故障點(diǎn)。
價(jià)值:將傳統(tǒng)“人工巡檢發(fā)現(xiàn)問題”的滯后性,轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋到y(tǒng)主動預(yù)警”,大幅縮短響應(yīng)時(shí)間。例如,某水廠通過組態(tài)平臺監(jiān)測到原水藻類突然增多,立即啟動預(yù)處理方案,避免了出廠水異味問題。
三、流程自動化與能效優(yōu)化:降本增效的核心抓手
工業(yè)組態(tài)平臺可通過邏輯編程實(shí)現(xiàn)水務(wù)流程的自動化控制,減少人工干預(yù),同時(shí)基于數(shù)據(jù)優(yōu)化運(yùn)行參數(shù),降低能耗與物耗。
供水系統(tǒng):根據(jù)管網(wǎng)壓力、用戶用水量(如早高峰、夜間低谷),自動調(diào)節(jié)水泵頻率(變頻控制),避免“大馬拉小車”的能耗浪費(fèi);通過管網(wǎng)水力模型,優(yōu)化閥門開度,減少水頭損失。
污水處理系統(tǒng):根據(jù)進(jìn)水COD、氨氮濃度,自動調(diào)節(jié)曝氣量(控制溶解氧)、藥劑(如PAC、PAM)投放量,避免過度處理或處理不達(dá)標(biāo),降低電耗與藥耗。
案例:某污水處理廠引入組態(tài)平臺后,通過自動調(diào)節(jié)曝氣系統(tǒng),電耗降低18%;藥劑投放量根據(jù)實(shí)時(shí)水質(zhì)動態(tài)調(diào)整,年節(jié)省藥劑成本約30萬元。
四、全生命周期運(yùn)維:延長設(shè)備壽命,減少停機(jī)損失
水務(wù)設(shè)備(如水泵、風(fēng)機(jī)、閥門)的穩(wěn)定運(yùn)行是系統(tǒng)可靠的基礎(chǔ)。工業(yè)組態(tài)平臺通過設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測+預(yù)測性維護(hù),實(shí)現(xiàn)全生命周期管理:
狀態(tài)監(jiān)測:實(shí)時(shí)采集設(shè)備振動、溫度、電流等數(shù)據(jù),建立運(yùn)行模型;
趨勢分析:通過歷史數(shù)據(jù)對比,識別設(shè)備劣化趨勢(如水泵軸承磨損會導(dǎo)致振動加?。?;
預(yù)測性維護(hù):提前推送維護(hù)提醒,避免“故障后搶修”(可能導(dǎo)致停水或超標(biāo)排放),同時(shí)減少“定期盲目維護(hù)”的成本。
價(jià)值:某供水公司通過組態(tài)平臺對100余臺水泵進(jìn)行預(yù)測性維護(hù),設(shè)備故障停機(jī)時(shí)間減少60%,維護(hù)成本降低30%,平均延長設(shè)備壽命23年。
五、決策支撐與業(yè)務(wù)協(xié)同:從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動”到“數(shù)據(jù)驅(qū)動”
工業(yè)組態(tài)平臺積累的歷史數(shù)據(jù)(如用水量、水質(zhì)、能耗)可結(jié)合大數(shù)據(jù)分析,為管理決策提供科學(xué)依據(jù):
需求預(yù)測:通過分析歷史用水?dāng)?shù)據(jù)(結(jié)合季節(jié)、天氣、節(jié)假日),預(yù)測未來時(shí)段用水量,優(yōu)化水廠生產(chǎn)計(jì)劃;
資源調(diào)度:基于管網(wǎng)壓力分布和用戶需求,優(yōu)化水泵開啟組合,減少輸水能耗;
應(yīng)急決策:當(dāng)發(fā)生管網(wǎng)爆管、水質(zhì)污染等突發(fā)事件時(shí),平臺可快速調(diào)取歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)狀態(tài),輔助制定搶修方案(如關(guān)閉哪些閥門、優(yōu)先恢復(fù)哪些區(qū)域供水)。
舉例:某城市通過組態(tài)平臺分析近5年夏季用水?dāng)?shù)據(jù),預(yù)測2024年夏季高峰用水量將增長8%,提前啟動水廠擴(kuò)建工程和管網(wǎng)改造,避免了高峰時(shí)段水壓不足的問題。
六、合規(guī)性與追溯:滿足監(jiān)管要求,降低法律風(fēng)險(xiǎn)
水務(wù)行業(yè)受嚴(yán)格法規(guī)約束(如《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》),工業(yè)組態(tài)平臺可通過數(shù)據(jù)自動記錄+報(bào)表生成,滿足合規(guī)性要求:
數(shù)據(jù)追溯:自動存儲水質(zhì)、流量、能耗等關(guān)鍵數(shù)據(jù)(保存周期符合法規(guī)要求,通常35年),可追溯任意時(shí)段的運(yùn)行狀態(tài);
自動報(bào)表:按日/周/月生成監(jiān)管所需報(bào)表(如出廠水水質(zhì)檢測報(bào)告、污水排放監(jiān)測報(bào)告),減少人工填報(bào)的誤差與工作量;
責(zé)任界定:若發(fā)生水質(zhì)超標(biāo)或污水違規(guī)排放,平臺數(shù)據(jù)可作為責(zé)任認(rèn)定的依據(jù),避免糾紛。
總結(jié)
工業(yè)組態(tài)平臺通過數(shù)據(jù)整合、實(shí)時(shí)監(jiān)控、流程自動化、決策支撐、運(yùn)維優(yōu)化五大核心能力,為智慧水務(wù)提供了“感知分析決策執(zhí)行”的閉環(huán)支撐,最終實(shí)現(xiàn)“安全供水、高效處理、節(jié)能降本、合規(guī)可控”的目標(biāo),是智慧水務(wù)從“概念”落地為“實(shí)效”的關(guān)鍵技術(shù)載體。
審核編輯 黃宇
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