天倫活性炭210615
黃金廣告位
善用工業物聯網技術 推進水務與供熱行業智慧轉型
水工業網2017-09-20 16:14:10 中國水網
水工業網】

  當前,工業物聯網已經成為了各行各業實現轉型升級的新利器。在實際應用中,它不僅能夠為制造業解決效率和能效問題,也能為一些關系到國計民生的基礎設施產業帶來智能化的變革。

  例如,在國內廣泛推動“智慧城市”建設的今天,水務和供熱行業板塊的智慧化升級也隨之成為了必然的趨勢,如何利用工業物聯網技術為這些行業實現轉型呢?

  不難看到,當前眾多城市的水務和供熱企業都處于求智、求變的階段,這一需求的背后有著非常強勁的驅動力。一方面,我國城鎮化的趨勢使得城市水務、供熱等公共服務的需求規模不斷擴大,居民對這些公共服務品質的要求也在提升,無論是傳統的軟硬件基礎設施還是管理運營模式,在服務社會、保障需求的職能上都已面臨巨大的挑戰。

  另一方面的挑戰,則直接來源于水務、供熱企業的經濟效益。在傳統模式下,一系列管理因素和技術上的局限,使低效、滯后、浪費等現象在能源、資產及人力等各個環節隨處可見,嚴重影響了企業的盈利能力等“硬指標”。只有進行智慧化的轉型,才能使更多的水務、供熱企業擺脫瓶頸。

  “不通則痛”形成水務供熱粗放運營頑疾

  那么,具體到水務和供熱企業的行業實踐,它們在運營和技術等層面分別有哪些現實的痛點呢?

  在水務行業,企業運營覆蓋從水源地、取水泵站、水廠、管網、最終用戶、污水管網、泵站到污水廠等各個環節。在這樣的一個全生命周期當中,水務公司面臨著很多的挑戰。對于企業而言,設備的老化、管理模式的粗放,使得企業在很多情況下只能依靠人工經驗來運營,缺乏很標準的規則和規范。此外,受到自動化、信息化水平的局限,綜合導致整個企業的投資回報率停留在比較低的水平。而由于缺乏操作、運營經驗的銜接和傳承,當有經驗的工作人員離職或退休之后,新員工難以迅速掌握技能,馬上解決遇到的問題。

  而對于供熱行業,也有相仿的挑戰。例如管理模式粗放老舊,生產經營的多系統切換、操作繁瑣,水力和熱力的平衡失調,多熱源聯網復雜等。另一個問題就是對于人工的過度依賴,由于對熱網的滯后性沒有統一有效的策略,負荷預測全靠人工;換熱站依靠人工值守,操作基本依靠人工,基本數據還要靠人工搜集,根本難以做到高效的反應、決策和優化。

  其實,貫穿這些企業的最根本也是共性的“頑疾”,總結起來就是“不通則痛”。即由于數據、系統之間缺乏通透,使得控制、管理、運營等從下到上的各個環節難以進行實時、精準的優化決策,最終只能大量依靠人工的粗放管理和調節,“智慧”也就無從談起了。

  創新物聯網架構成為行業智慧“利器”

  在這方面,當前基于物聯網技術的架構和工具,正在越來越多地成為改善現狀的利器。例如,施耐德電氣基于物聯網的全新EcoStruxureTM架構,就可以成為幫助企業打通數據和系統、實現IT和OT融合的利器。

  EcoStruxurePlant擁有互聯互通的產品、邊緣控制、應用/分析和服務三層架構,形成開放、互聯互通、互操作性的生態體系,其本質則是將數據轉化為智能和決策。剖析EcoStruxure的三層架構,底層互聯互通的設備主要包括各類儀表、傳感器、變頻器等智能元器件產品;邊緣控制層則包括DCS分散控制、PLC過程控制、SIS安全控制等;最上層主要是應用和分析的軟件和工具,包括對能源的管理、整個生產的運行調度、輔助分析等,比如管網的優化、遙測、運行控制和管理系統,以及對資產管理和設備運行狀態的分析,這都是企業的分析決策層能夠用到的一些軟件和解決方案。

  依托這套架構,企業可以實現智能設備的技術連接,并進行實時、廣泛的數據收集,將關鍵數據從傳感器傳輸到云端。之后,則是將數據通過分析轉化為有價值、有意義的分析結果,最終主導決策。依托這一過程,使得設備、人員、管理、運營中每一個變化都得到及時傳達和反饋,形成閉環。

  打通閉環,實現智慧水務及供熱應用落地

  那么,基于EcoStruxure這套物聯網技術架構的解決方案平臺,具體是如何在水務和供熱行業應用的呢?

  EcoStruxure在智慧水務中的應用,首先體現在水務智能調度和優化控制。從水的生產,再到水的供應,再到用戶端完全都在調度管理的范圍之內,需要結合生產、能源消耗、水的漏損、水質、水力模型的預測等一系列的舉措,對整個水的生命周期進行優化調度。

  同時,這一架構實質上還成為了整個預防性運維系統的基礎平臺,生產數據可以通過CM(ConditionManager)組件將實時數據傳到資產管理中心,通過設備模型來判斷設備狀況,實現前瞻性的維護。

  在水務行業還有一個典型的問題就是供水漏損管理。在這方面,結合施耐德電氣的GIS系統和在線水力模型,可以有效保證整個系統建設的真實性。依托于對營業收費、客戶服務、遠程數據水表、SCADA實時數據以及管網巡檢系統等子系統的有機結合,能夠幫助企業更好地去做漏損管理,形成漏損的大數據管理系統。

  而在供熱行業,EcoStruxure同樣可以通過各層架構的有機融合,解決智慧供熱的挑戰。在底層,可以為換熱站提供包括壓力傳感器、變送器、人機接口、HMI、PLC、變頻器等設備;在控制層,則通過VPN的網絡或者通過云端進行數據的采集和管理,向下通過SCADA系統實時地跟各個換熱站進行交互;向上則設立應用、分析及服務層,構成數據轉化為價值的最重要一層。

  在這一層,企業可以依托Termis和EMS等仿真和決策工具實現負荷預測、多熱源的調度管理和能源的優化運行。以Termis生產調度模擬系統為例,該系統可以通過建立熱網模型,實現整體系統的可視化,實現溫度優化、壓力優化、多熱源生產計劃優化等功能,是一個全方位對熱網的調度和管理的專家系統。同時,它也是一個集成的系統,它將SCADA系統、能源管理系統以及一些第三方的包括收費、客服系統集成在一起,用來解決水力問題、熱力問題,以及整個管網的調度和管理的問題。

  由于結合了這樣的利器,近年來施耐德電氣在國內成功實施多個智慧水務項目,包括浦東某自來水公司綜合調度中心的建設與改造,蘇州某工業園區從水源地到水廠,再到管網和污水處理廠的全生命周期項目等。基于不同城市的現狀,可以將漏損率提高5%到30%不等,通過整個智慧水務系統平臺的建設,其運營效率則可以提高25%。而在供熱行業,施耐德電氣也已先后在陜西、黑龍江、山東、北京等省市參與實施多個集中供熱項目,可謂碩果累累。

  值得一提的是,這一物聯網架構在近年來新興的PPP模式中,也得到了很好的落地應用,可謂為智慧水務、供熱的模式創新和探索提供了支撐。

  作為這一領域的典型企業代表,東控智慧城市運營科技有限公司的高級副總裁胡曉翔談到:“在我們的PPP項目的實施過程中會涉及到很多物聯網以及業務管理類的系統建設,施耐德電氣EcoStruxure架構在智慧水務的解決方案層面提出了一個頂層設計的基礎架構,包括數據層、技術層、業務架構等。我們覺得,在現在這種情況下能夠提出一個相對成熟、相對完整的體系架構,對后面的工作會有很大的支撐和幫助。”

  作者:

  施耐德電氣(中國)有限公司全國銷售部水行業/智慧城市業務總監楊虎進

  施耐德電氣(中國)有限公司工業事業部過程自動化市場部經理孫趙林

  施耐德電氣(中國)有限公司全國銷售部城市集中供熱業務/水行業解決方案銷售經理馬增良

  施耐德電氣(中國)有限公司全國銷售部水行業解決方案架構師張建

文章關鍵字:
在線客服

化工采購qq群
群號:606697269
黑彩的计划是不是真的