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淺談智慧水務(wù)建設(shè)的發(fā)展與配電設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間: 2023-04-27  點(diǎn)擊次數(shù): 519次

安科瑞 陳聰

 摘要:目前以新技術(shù)應(yīng)用帶動(dòng)水務(wù)信息化技術(shù)水平的全面提升,是水務(wù)發(fā)展的必然趨勢(shì),全國(guó)智慧水務(wù)正如火如荼建設(shè)中。智慧水務(wù)聚焦供水安全保障與水務(wù)精細(xì)化管理,本文通過(guò)各應(yīng)用場(chǎng)景深入分析智慧水務(wù)建設(shè)價(jià)值,提出智慧水務(wù)建設(shè)效益指標(biāo),為正在建設(shè)或計(jì)劃建設(shè)智慧水務(wù)的水務(wù)企業(yè)和管理單位提供應(yīng)用效益的事實(shí)依據(jù),穩(wěn)定有效獲取數(shù)字化轉(zhuǎn)型成效,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。

   關(guān)鍵詞:智慧水務(wù);管理平臺(tái);建設(shè)思路;效益;可持續(xù)發(fā)展

 


前言

   智慧水務(wù)是水務(wù)發(fā)展到數(shù)字化后的高級(jí)形態(tài),它充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù),深入挖掘和廣泛運(yùn)用水務(wù)信息資源,逐步構(gòu)建水務(wù)企業(yè)生產(chǎn)管控能力、業(yè)務(wù)協(xié)同能力、經(jīng)營(yíng)管控能力、財(cái)務(wù)管控能力、用戶服務(wù)能力等新型能力,全面提升水務(wù)管理的效率和效能,最終建成為城市級(jí)水務(wù)智慧化支撐體系,以輔水務(wù)企業(yè)實(shí)現(xiàn)全要素生產(chǎn)率和可持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力的提升,并實(shí)現(xiàn)“省 市 縣 村鎮(zhèn)"四級(jí)精細(xì)化管理,促進(jìn)水務(wù)從傳統(tǒng)服務(wù)到數(shù)字化、智慧化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

 

 智慧水務(wù)新型能力圖譜與建設(shè)價(jià)值分析

 

   智慧水務(wù)的業(yè)務(wù)體系和價(jià)值模式是基于數(shù)字生產(chǎn)力的新型能力共建、共創(chuàng)、共享形成的開(kāi)放生態(tài),其產(chǎn)生的效益不僅是應(yīng)用新一代信息技術(shù)改造提升存量業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)提升效率、降低成本、提高質(zhì)量,而且賦能延伸業(yè)務(wù)和增值服務(wù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品/服務(wù)創(chuàng)新與業(yè)態(tài)轉(zhuǎn)變。本文從生產(chǎn)管控、運(yùn)營(yíng)決策、管理協(xié)同、用戶服務(wù)這四方面開(kāi)展分析。

1.1 生產(chǎn)精益化

1.1.1 提高供水水質(zhì)綜合達(dá)標(biāo)率

   通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在水源地、水廠、管網(wǎng)、供水節(jié)點(diǎn)、二次供水、用戶端等布置水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)余氯、氨氮、總氮、COD、TDS 等水質(zhì)指標(biāo),實(shí)現(xiàn)超標(biāo)報(bào)警、快速維修,有效控制水質(zhì)污染事件的發(fā)生。同時(shí),通過(guò)源 水養(yǎng)護(hù)、水廠自動(dòng)化、管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)、泵站管理、二供管理等系統(tǒng),從水廠進(jìn)出廠水、管網(wǎng)輸送、設(shè)備末端到用戶龍頭,全流程保障居民水質(zhì)的安全穩(wěn)定,提升供水水質(zhì)綜合達(dá)標(biāo)率,為市民創(chuàng)造出更加優(yōu)質(zhì)的供水、用水、飲水環(huán)境,保障用水水質(zhì)安全。

1.1.2 提高能源利用率

   通過(guò)源水調(diào)度、管網(wǎng)調(diào)度、錯(cuò)峰調(diào)蓄等系統(tǒng),平衡供水能力與用水需求,實(shí)現(xiàn)水資源的合理分配,降低設(shè)備能耗;通過(guò)水廠智能加藥系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng),可根據(jù)水質(zhì)情況實(shí)時(shí)調(diào)控藥劑量,實(shí)現(xiàn)藥劑精準(zhǔn)計(jì)算、投加,大大節(jié)約鋁鹽、鐵鹽、二氧化氯、次氯酸鈉、臭氧等藥劑量,并使藥劑得到安全儲(chǔ)存;通過(guò)設(shè)備管理、二供管理系統(tǒng),尋求設(shè)備搭配組合,減少“大馬拉小車"現(xiàn)象,大大提升能源利用率,降低能耗,降低城市供水綜合單位電耗與成本。

1.2 決策科學(xué)化

1.2.1 提高供水保障率

   通過(guò)智慧水務(wù)系統(tǒng),第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)和減少安全事故和突發(fā)事件的損失,最大限度地保障國(guó)家財(cái)產(chǎn)不受損失和人民生活不受影響;通過(guò)源水調(diào)度、管網(wǎng)調(diào)度、錯(cuò)峰調(diào)蓄等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水資源合理分配,緩解高峰期“搶水"現(xiàn)象;通過(guò) DMA分區(qū)管理、漏損分析與管理、產(chǎn)銷差管理、大表管理等系統(tǒng),及時(shí)預(yù)警、處置泄漏事故,高效處置、搶修,降低漏損率,提升漏損搶修效率;通過(guò) GIS、管網(wǎng)水力模型輔助工作人員全面了解供水管網(wǎng)運(yùn)行情況,作出決策;通過(guò)事故預(yù)警預(yù)測(cè)系統(tǒng)和管網(wǎng)外業(yè)工單系統(tǒng),及時(shí)啟動(dòng)事件預(yù)警機(jī)制,并及時(shí)派發(fā)維修工單,提高應(yīng)急處置能力,提高供水保障率。同時(shí)公眾可以通過(guò)公共監(jiān)測(cè)平臺(tái)或移動(dòng)在線軟件等舉報(bào)黑臭水體,及時(shí)發(fā)現(xiàn)水污染,保障用水安全。

 

1.2.2 提高運(yùn)營(yíng)效率

   改善供水企業(yè)的管理現(xiàn)狀以及提高供水的安全性能,為城市居民提供更加便捷、更加高效、更加舒適的供水服務(wù)。使得供水企業(yè)的運(yùn)營(yíng)與管理更加智能化,進(jìn)而提升企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率,使城市用水更加安全。有效提升水資源的使用效率,在智慧化城市用水與排水方面能夠更加高效,減少水資源的浪費(fèi),同時(shí)在防洪等自然災(zāi)害方面等更加有效。使水務(wù)業(yè)務(wù)更加的智能化,進(jìn)而為城市居民提供更加高效便捷的服務(wù),通過(guò)智慧化的水業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、自動(dòng)的水務(wù)服務(wù)。

1.3 管理協(xié)同化

   通過(guò)設(shè)備統(tǒng)一接入平臺(tái),實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效、可拓展的物聯(lián)網(wǎng)接入,提供物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備基礎(chǔ)信息管理和維護(hù);通過(guò)設(shè)備管理平臺(tái),統(tǒng)一管理“水源 水廠"全流程設(shè)備,同時(shí)實(shí)現(xiàn)各設(shè)備的全生命周期管理,科學(xué)預(yù)測(cè)設(shè)備剩余壽命,提示更換,降低供水設(shè)備剩余壽命預(yù)測(cè)失效率,提高設(shè)備利用率;通過(guò)數(shù)據(jù)中臺(tái),進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)緩存,打通各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)孤島,提高信息資源利用率;通過(guò)公共服務(wù)基礎(chǔ)支撐中臺(tái),實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的打通,提高各業(yè)務(wù)部門(mén)間信息同步,實(shí)現(xiàn)水務(wù)應(yīng)用一體化管理,提高了任務(wù)協(xié)同度。實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)由被動(dòng)支撐管理向融入水務(wù)管理模式的轉(zhuǎn)變,推動(dòng)了水務(wù)業(yè)務(wù)流程的再造,不僅可以更加合理地利用水資源,確保水量、水質(zhì)、水壓和供水安全,還可以提高水司運(yùn)維水平,保持合理的運(yùn)維成本,從而減緩供水成本升高對(duì)水價(jià)的壓力。

 

 5    任務(wù)協(xié)同度提升分析

 

 

1.4 服務(wù)主動(dòng)化

1.4.1 提高服務(wù)水平

   利用移動(dòng)終端和互聯(lián)網(wǎng)為市民提供一站式涉水業(yè)務(wù)服務(wù),實(shí)現(xiàn)水質(zhì)實(shí)時(shí)投訴、網(wǎng)上辦理行政許可、電子支付水費(fèi)、智能水表等功能,進(jìn)而使水務(wù)公共服務(wù)水平得以大幅度提高。充分改善了傳統(tǒng)供水公司、政府機(jī)構(gòu)、用戶之間的交流方法,提高了資源的合理利用效率,便于進(jìn)行高效合理的信息傳輸。

1.4.2 提高用戶滿意度

   通過(guò)網(wǎng)上營(yíng)業(yè)廳系統(tǒng)、服務(wù)熱線,搭建與居民之間的橋梁,解決城市取水、供水、用水等問(wèn)題的訴求和矛盾,提高用戶服務(wù)便捷度;通過(guò)營(yíng)業(yè)收費(fèi)管理系統(tǒng)、客戶信息管理系統(tǒng),記錄客戶信息,為水務(wù)企業(yè)提供精細(xì)化管理所需的統(tǒng)計(jì)分析信息,提高服務(wù)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)智慧客服;通過(guò)營(yíng)銷類工單系統(tǒng)、報(bào)裝管理系統(tǒng)、抄表管理系統(tǒng)、工程管理系統(tǒng)、表務(wù)管理系統(tǒng)等,提高任務(wù)響應(yīng)速度,快速派發(fā)工單,提高工單完成及時(shí)率,提高報(bào)裝、抄表效率,實(shí)現(xiàn)計(jì)量表具的及時(shí)維修與更換,提高用戶滿意度。

1.4.3 提高來(lái)電解決率

   通過(guò)客戶信息管理、抄表管理、服務(wù)熱線、設(shè)備管理等系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)時(shí)代下對(duì)數(shù)據(jù)的智能分析,以更加精細(xì)、動(dòng)態(tài)的方式管理水資源生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、服務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié),充分采集、記錄、展示客戶信息,快速排查用戶來(lái)電原因,提高用戶來(lái)電解決率。

2. 智慧水務(wù)建設(shè)效益指標(biāo)

   智慧水務(wù)效益分析可以從基礎(chǔ)設(shè)施、人員、資金、管理、服務(wù)五個(gè)方面展開(kāi)。通過(guò)客戶信息管理、抄表管理、服務(wù)熱線、設(shè)備管理等系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)時(shí)代下對(duì)數(shù)據(jù)的智能分析,以更加精細(xì)、動(dòng)態(tài)的方式管理水資源生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、服務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié),充分采集、記錄、展示客戶信息,快速排查用戶來(lái)電原因,提高用戶來(lái)電解決率。

3. 典型智慧水務(wù)建設(shè)項(xiàng)目效益分析

3.1 基于智能互聯(lián)的城市智慧供水管理平臺(tái)效益分析

3.1.1 項(xiàng)目實(shí)施概況

   本項(xiàng)目為市級(jí)二次供水改造項(xiàng)目,其中二次加壓最高日用水量104m3 /d;二次加壓最高時(shí)用水量為10.8m3 /h, 系統(tǒng)流量為24m3 /h;分區(qū)情況:加壓樓宇共四棟,樓層15層,加壓戶數(shù)130戶,均為一廚二衛(wèi);泵房尺寸:14000mmL)×7500mmW);泵房擬從室外市政給水管上接出兩根DN100的來(lái)水管進(jìn)入泵房,市政供水水壓為0.25MPa。原供水設(shè)備為變頻供水。

 

 用戶滿意度來(lái)電解決率提升分析

 

項(xiàng)目改造前存在以下問(wèn)題:

1)缺乏科學(xué)的用水規(guī)律分析,使設(shè)備持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),保持恒壓供水滿足最不利點(diǎn)的用水

需求;缺乏對(duì)設(shè)備重要零部件的全生命周期管理,無(wú)法預(yù)測(cè)更換零部件時(shí)間,導(dǎo)致零部件壽命較短;缺乏設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控與報(bào)警,當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),無(wú)法第一時(shí)間進(jìn)行維修,導(dǎo)致縮短設(shè)備壽命。一般情況下一套供水設(shè)備以常態(tài)運(yùn)行的壽命是 15 年即 131400 小時(shí),高效狀態(tài)運(yùn)行的壽命是 10 年即 87600 小時(shí),項(xiàng)目改造前一套設(shè)備一天中連續(xù)高效運(yùn)轉(zhuǎn) 24h。

2)運(yùn)維人員每個(gè)月進(jìn)行一次設(shè)備檢查,無(wú)法實(shí)時(shí)掌控設(shè)備狀態(tài),當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí),

只能通過(guò)自檢、用戶投訴兩種方式得知設(shè)備故障狀態(tài),另外維修人員派單慢,無(wú)法第一時(shí)間趕赴現(xiàn)場(chǎng)維修。據(jù)統(tǒng)計(jì),一般情況下,從設(shè)備發(fā)生故障到運(yùn)維人員維修需要5個(gè)小時(shí)。

3)水箱清洗無(wú)規(guī)律,導(dǎo)致水質(zhì)有二次污染的風(fēng)險(xiǎn),無(wú)法預(yù)防水質(zhì)污染事件;另外僅

定期取樣檢測(cè)水質(zhì)情況,無(wú)法掌控水質(zhì)實(shí)時(shí)情況,當(dāng)檢測(cè)出水質(zhì)有問(wèn)題時(shí)水已經(jīng)供給用戶了,不能保障供水水質(zhì)實(shí)時(shí)達(dá)標(biāo)。

3.1.2 實(shí)施效果

3.1.2.1 設(shè)備能耗降低

   原有項(xiàng)目情況:系統(tǒng)流量 Q=25m3 /h,水泵揚(yáng)程 H=62m; 水 泵 的 參 數(shù) 為:50/DL12- 12.5X5,N=5.5kw,流量 Q=12.6m3 /h, 揚(yáng) 程:H=62m(二用一備)。針對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地考察及檢測(cè),并通過(guò)檢測(cè)工具檢測(cè)出一年設(shè)備供水量 1508 噸,耗電量 1695 度。通過(guò)平臺(tái)對(duì)設(shè)備、水泵進(jìn)行科學(xué)選擇,達(dá)到了高效節(jié)能的目的,具體如下:原變頻供水設(shè)備的千噸水耗電量為 1813 kWh/km3 .Mpa)。帶有水質(zhì)改善功能的新型無(wú)負(fù)壓設(shè)備的千噸水耗電量為 726 kWh/km3 .Mpa)。因此,帶有水質(zhì)改善功能的新型無(wú)負(fù)壓設(shè)備相對(duì)于原有變頻設(shè)備的節(jié)能率為:59.96%

3.1.2.2 設(shè)備壽命延長(zhǎng)

   平臺(tái)建設(shè)后,通過(guò)供水設(shè)備管理平臺(tái)對(duì)用水高峰時(shí)段規(guī)律進(jìn)行分析,用水量較低的時(shí)段,采取小流量保壓;使用算法對(duì)水箱進(jìn)水合理排程,并通過(guò)平臺(tái)下控,使水箱有序進(jìn)水,從而緩解區(qū)域供水壓力;平臺(tái)中具有對(duì)設(shè)備類型進(jìn)行重要零部件管理,包括零部件名稱、標(biāo)識(shí)碼、類別、年 ~20 年的生命值、影響權(quán)重等,并根據(jù)設(shè)備調(diào)試完成上線使用時(shí)間,計(jì)算設(shè)備零部件的使用期限,并得出整體設(shè)備的生命值;在平臺(tái)中,可根據(jù) PLC 底層上傳數(shù)據(jù),對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)判斷水泵故障并報(bào)警,可在第一時(shí)間進(jìn)行維修。

   項(xiàng)目改造后設(shè)備一天高效運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間為8h,正常狀態(tài)運(yùn)行 16 個(gè)小時(shí),因此項(xiàng)目改造 后設(shè)備可運(yùn)行時(shí)間為:87600 8/24131400 16/24=116800h

   所以相比于項(xiàng)目改造前,設(shè)備運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)為:(116800 87600/87600*100%=33.33%

   通過(guò)供水設(shè)備管理平臺(tái)對(duì)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)管及故障預(yù)警,第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障并維修,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷,可提高設(shè)備壽命 10%。因此項(xiàng)目改造后設(shè)備壽命延長(zhǎng)43.33%。

3.1.2.3 維保及時(shí)率提升

   平臺(tái)建設(shè)后,水司對(duì)泵房及設(shè)備進(jìn)行日常運(yùn)維,包括設(shè)備日?,F(xiàn)場(chǎng)巡檢,水箱清洗等; 平臺(tái)通過(guò)工單系統(tǒng)對(duì)日常運(yùn)維任務(wù)實(shí)現(xiàn)周期性的派發(fā)工單,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)派單,通過(guò)定位、排班等選擇最佳運(yùn)維人員,并對(duì)運(yùn)維人員實(shí)現(xiàn)全流程的跟蹤與監(jiān)管;在管理上,實(shí)現(xiàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的事故隱患,提前預(yù)知設(shè)備性能的改變,降低設(shè)備故障率,另外通過(guò)平臺(tái)秒級(jí)數(shù)據(jù)采集結(jié)合異常自動(dòng)診斷,系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)發(fā)現(xiàn)供水異常,及時(shí)派發(fā)帶解決方案的自動(dòng)工單,大幅提升供水事故發(fā)現(xiàn)及時(shí)率,大幅縮短響應(yīng)時(shí)間和事故解除時(shí)間,從而提升用戶滿意度。據(jù)統(tǒng)計(jì),一般情況下,當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障后平臺(tái)會(huì)立刻到報(bào)警,再通過(guò)工單系統(tǒng)自動(dòng)派發(fā)帶解決方案的自動(dòng)工單到合適的運(yùn)維人員,從設(shè)備發(fā)生故障到運(yùn)維人員維修整個(gè)過(guò)程僅需要 個(gè)小時(shí)。經(jīng)過(guò)對(duì)項(xiàng)目改造前后的分析,可見(jiàn)設(shè)備維保及時(shí)率提高了(5-2/5*100=60%

3.1.2.4 水質(zhì)達(dá)標(biāo)率提高

   通過(guò)供水管理平臺(tái)查看當(dāng)前用戶下所有水箱的清洗周期,指導(dǎo)派發(fā)工單,保障水質(zhì),并 對(duì)水箱清洗周期性排程(來(lái)自工單系統(tǒng));另外多參數(shù)水質(zhì)在線分析系統(tǒng)集成平臺(tái),能直接將多種水質(zhì)在線分析參數(shù)集成在一臺(tái)整機(jī)內(nèi)部,在觸摸屏面板顯示器上集中察看和管理;實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的水質(zhì)參數(shù)包括 pH、電導(dǎo)率、溶解氧、余氯、濁度等,測(cè)量精度在 1% 左右,通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)智能化在線監(jiān)測(cè),當(dāng)水質(zhì)數(shù)據(jù)超過(guò)限定值時(shí)啟動(dòng)報(bào)警并停止供水;該系統(tǒng)集水質(zhì)在線分析、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳送、數(shù)據(jù)庫(kù)以及分析軟件、系統(tǒng)校準(zhǔn)功能于一體,對(duì)現(xiàn)代化水質(zhì)數(shù)據(jù)采集和分析提供了極大便利。經(jīng)過(guò)對(duì)項(xiàng)目改造前后的分析,可見(jiàn)在項(xiàng)目改造后,通過(guò)工單系統(tǒng)對(duì)水箱清洗周期性排程,確保水箱的定期清洗,保障水質(zhì)不受到二次污染,另外通過(guò)多參數(shù)水質(zhì)在線分析系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì),可通過(guò)供水管理平臺(tái)掌控水質(zhì)數(shù)據(jù),當(dāng)水質(zhì)超出限定值時(shí)會(huì)立刻啟動(dòng)報(bào)警并停水,保障了供水水質(zhì)安全,確保了設(shè)備供水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率 100%。

3.2 智慧水務(wù)大數(shù)據(jù)中心建設(shè)效益分析

3.2.1 項(xiàng)目實(shí)施概況

   某自來(lái)水公司相繼建設(shè)了營(yíng)銷系統(tǒng)、報(bào)裝系統(tǒng)、呼叫中心等多個(gè)系統(tǒng),但因?yàn)樾畔⒒ㄔO(shè)周期長(zhǎng),沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致信息孤島越來(lái)越嚴(yán)重,嚴(yán)重制約協(xié)同工作的能力,生產(chǎn)調(diào)度和運(yùn)營(yíng)分析缺乏數(shù)據(jù)撐和科學(xué)依據(jù)。通過(guò)搭建水務(wù)大數(shù)據(jù)平臺(tái)打通數(shù)據(jù)孤島,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成一體化、數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)便捷化、數(shù)據(jù)資產(chǎn)規(guī)范化、數(shù)據(jù)服務(wù)流程化,形成貫穿智慧水務(wù)各系統(tǒng)的無(wú)邊信息流,大大提升信息化系統(tǒng)對(duì)需求變更的響應(yīng)速度,實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步的精準(zhǔn)服務(wù)和主動(dòng)服務(wù),為市民提供更好的用水服務(wù)體驗(yàn)。大數(shù)據(jù)中心主要建設(shè)內(nèi)容如下:

1)數(shù)據(jù)梳理。本項(xiàng)目的數(shù)據(jù)源系統(tǒng)主要圍繞營(yíng)銷客服主題,進(jìn)行系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)初始化、系統(tǒng)增量數(shù)據(jù)抽取、系統(tǒng)變更數(shù)據(jù)抽取、系統(tǒng)全量數(shù)據(jù)抽取等。

2)數(shù)據(jù)清洗轉(zhuǎn)換。利用 ETL 工具將各業(yè)務(wù)系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗,并轉(zhuǎn)換成可以開(kāi)發(fā)建模的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

3)數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用。建設(shè)管理駕駛艙,將各類分析指標(biāo)通過(guò)多維度圖形直觀展示;

建設(shè)報(bào)表設(shè)計(jì)器,隨時(shí)生成不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的組合型報(bào)表;用戶畫(huà)像,通過(guò)不同維度分析用戶屬性及用戶行為信息。

4)數(shù)據(jù)綜合業(yè)務(wù)查詢。業(yè)務(wù)人員可通過(guò)簡(jiǎn)易搜索條件快捷查詢相關(guān)用戶的基礎(chǔ)信息、繳費(fèi)記錄、欠繳信息、熱線服務(wù)工單、熱線錄音等所有血緣數(shù)據(jù)。

3.2.2 實(shí)施效果

3.2.2.1 節(jié)約人力

   通過(guò)建設(shè)的水務(wù)大數(shù)據(jù)中心打通綜合業(yè)務(wù)服務(wù)平臺(tái),居民可通過(guò)公眾號(hào)、短信、網(wǎng)站等平臺(tái)進(jìn)行自助式查詢,大大降低了對(duì)人工客服的需求。項(xiàng)目建設(shè)之前每日平臺(tái)呼入數(shù)1000,其中接通率 68%,來(lái)電分類包括故障報(bào)修、水質(zhì)問(wèn)題、水壓?jiǎn)栴}、咨詢查詢、投訴建議等,平均隊(duì)列長(zhǎng) 20 人,最大隊(duì)列長(zhǎng)度100 人,在水務(wù)大數(shù)據(jù)中心建設(shè)后,人工客服呼入數(shù)減少 60%,大部分人傾向選擇自助式服務(wù),客服人員可減少50%。

3.2.2.2 改善工單處理狀況

   通過(guò)水務(wù)大數(shù)據(jù)中心把熱線工單系統(tǒng)、供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(GIS)系統(tǒng)、工單系統(tǒng)對(duì)接,相關(guān)客服人員在接到故障信息后,可根據(jù)受理地址定位,立即確認(rèn)故障點(diǎn),并上傳至工單系統(tǒng),在工單系統(tǒng)上按照工單類型分類進(jìn)行自動(dòng)派單,完成故障維修后及時(shí)進(jìn)行回訪。從收到故障信息到派單整個(gè)過(guò)程不超過(guò)三分鐘,而在過(guò)去需要十分鐘才能進(jìn)行派單,派單效率提高了 70%,另外故障維修后并通過(guò)回訪提高服務(wù)質(zhì)量,回訪及時(shí)率提高了 90%

3.2.2.3 提高工作效率

   在水務(wù)大數(shù)據(jù)中心建設(shè)后,客服人員臺(tái)席接通率 98%,示忙時(shí)長(zhǎng)減少 90%,抄表員在抄表數(shù) 8000 個(gè)時(shí),抄表及時(shí)率提高 40%,外勤人員處理及時(shí)率可達(dá) 80%,比之前提高40%,營(yíng)業(yè)廳的柜員處理用戶問(wèn)題的平均時(shí)間為 分鐘,相比于之前減少了 50%。水務(wù)大數(shù)據(jù)中心的建設(shè),大大提高了各個(gè)崗位工作人員的工作效率,工作效率的提高也相應(yīng)增加了用戶的滿意度。

3.2.2.4 強(qiáng)化安全保障

   在水務(wù)大數(shù)據(jù)中心建設(shè)之前未建立數(shù)據(jù)安全保障措施,在項(xiàng)目建設(shè)后,通過(guò)對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)進(jìn)行監(jiān)控,具體業(yè)務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)置輸出規(guī)則,避免數(shù)據(jù)被非法利用,保障用水戶信息安全;通過(guò)大數(shù)據(jù)分析用戶用水行為,分析供水區(qū)域內(nèi)疑似群租房群體,并接合抄表核實(shí)形成相關(guān)報(bào)告,提供給相關(guān)部門(mén),為強(qiáng)化社會(huì)治安控制提供輔助能力。

3.2.2.5 提升社會(huì)服務(wù)滿意度

   通過(guò)對(duì)客戶服務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)資源進(jìn)一步集成和整合,充分發(fā)掘利用數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值,為客戶服務(wù)工作人員提供更便捷的工具用于支撐服務(wù)工作,在進(jìn)一步提升服務(wù)于響應(yīng)速度和質(zhì)量的同時(shí),通過(guò)用戶畫(huà)像,實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步精準(zhǔn)服務(wù)和主動(dòng)服務(wù),為市民提供更好的用水服務(wù)體驗(yàn)。

3.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智慧水務(wù)一體機(jī)項(xiàng)目效益分析

3.3.1 項(xiàng)目實(shí)施概況

   某貧困縣,長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá),為響應(yīng)國(guó)家號(hào)召,打好脫貧攻堅(jiān)站,采用“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智慧水務(wù)一體機(jī)"以解決農(nóng)村飲水難問(wèn)題,通過(guò)營(yíng)業(yè)收費(fèi),客戶服務(wù),抄表系統(tǒng)的上線部署,使農(nóng)村供水運(yùn)營(yíng)水平實(shí)現(xiàn)整體提高,完成了農(nóng)村分水站信息化提升和飲用水安全保障任務(wù)。該縣供水系統(tǒng)主要存在以下問(wèn)題:(1)整個(gè)供水過(guò)程缺少水質(zhì)檢測(cè)設(shè)施和水質(zhì)處理設(shè)備,存在二次污染問(wèn)題,水質(zhì)污染事件無(wú)預(yù)警機(jī)制。(2)縣 32 個(gè)分水站的水池進(jìn)水跟城區(qū)用水高峰期重合,造成高峰期搶水。由于數(shù)字化程度低,管網(wǎng)資料遺失問(wèn)題嚴(yán)重,同時(shí),無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)的爆管、跑水事故,即使發(fā)現(xiàn)也很難精確定位,供水管道漏損嚴(yán)重,漏失率個(gè)別高達(dá) 65%。(3)缺少必要的監(jiān)督機(jī)制和人員考核機(jī)制,設(shè)備、管網(wǎng)、水表的維護(hù)無(wú)法滿足規(guī)定要求,造成設(shè)備故障率高,損壞嚴(yán)重。(4)供水系統(tǒng)自動(dòng)化程度低,供水設(shè)備、水池液位無(wú)法遠(yuǎn)程監(jiān)控,分水站運(yùn)營(yíng)成本過(guò)高。(5)未做到抄表到戶,個(gè)別不交水費(fèi)或超量用水,影響其他村民正常用水,同時(shí)給分水站的經(jīng)營(yíng)造成很大壓力。(6)水質(zhì)事故、停水通知、用戶意見(jiàn)建議等,缺少溝通渠道,嚴(yán)重影響用戶的用水體驗(yàn)。

   “工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智慧水務(wù)一體機(jī)"是為中小水司提供智慧水務(wù)建設(shè)的應(yīng)用軟件、計(jì)算及存儲(chǔ)硬件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、信息安全為核心的一站式解決方案,含管理門(mén)戶、大屏數(shù)據(jù)可視化、DMA 漏損控制管理系統(tǒng)、大口徑水表監(jiān)控管理系統(tǒng)、工單系統(tǒng)、二供管理平臺(tái)、錯(cuò)峰供水、智能故障診斷、水廠監(jiān)控集成、綜合調(diào)度管率 100%,城市供水綜合單位電耗與成本降低10%~15%

4AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)

4.1平臺(tái)概述

   安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計(jì)算到能效管理平臺(tái)的產(chǎn)品生態(tài)體系,AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺(tái)通過(guò)在污水廠源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、充的各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝保護(hù)、監(jiān)測(cè)、分析、治理裝置,用于監(jiān)測(cè)污水廠能耗總量和能耗強(qiáng)度,監(jiān)測(cè)主要用能設(shè)備能效,保護(hù)污水廠運(yùn)行可靠,提高污水廠能效,為污水處理的能效管理提供科學(xué)、精細(xì)的解決方案。

4.2平臺(tái)組成

          AcrelEMS智慧水務(wù)綜合能效管理系統(tǒng)由變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、電力監(jiān)控及能效管理系統(tǒng)組成,涵蓋了水務(wù)中壓變配電系統(tǒng)、電氣安全、應(yīng)急電源、能源管理、照明控制、設(shè)備運(yùn)維等,貫穿水務(wù)能源流的始終,幫助運(yùn)維管理人員通過(guò)一套平臺(tái)、一個(gè)APP實(shí)時(shí)了解水務(wù)配電系統(tǒng)運(yùn)行狀況,并且根據(jù)權(quán)限可以適用于水務(wù)后勤部門(mén)管理需要。

4.3平臺(tái)拓?fù)鋱D

 

4.4平臺(tái)子系統(tǒng)

4.4.1變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)及電力監(jiān)控

   對(duì)水務(wù)配電系統(tǒng)中35kV10kV電壓等級(jí)配置繼電保護(hù)和弧光保護(hù),實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)等功能,對(duì)異常情況及時(shí)預(yù)警。

   監(jiān)測(cè)變壓器、水泵、鼓風(fēng)機(jī)的電流、電壓、有功/無(wú)功功率、功率因數(shù)、負(fù)荷率、溫度、三相平衡、異常報(bào)警等數(shù)據(jù)。

 

4.4.2電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與治理

   水務(wù)中大量的大功率電機(jī)、水泵變頻啟動(dòng)導(dǎo)致配電系統(tǒng)中存在大量諧波,通過(guò)監(jiān)測(cè)其配電系統(tǒng)的諧波畸變、電壓波動(dòng)、閃變和容忍度指標(biāo)分析其電能質(zhì)量,并配置對(duì)應(yīng)的電能質(zhì)量治理措施提高供電電能質(zhì)量。

 

 

4.4.3電動(dòng)機(jī)管理

   馬達(dá)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)水務(wù)中電機(jī)的保護(hù)、遙測(cè)、遙信、遙控功能,電動(dòng)機(jī)保護(hù)器能對(duì)過(guò)載、短路、缺相、漏電等異常情況進(jìn)行保護(hù)、監(jiān)測(cè)和報(bào)警。高效、準(zhǔn)確地反映出故障狀態(tài)、故障時(shí)間、故障地點(diǎn)、及相關(guān)信息,對(duì)電機(jī)進(jìn)行健康診斷和預(yù)防性維護(hù)。同時(shí)支持與PLC、軟啟、變頻器等配合,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)或遠(yuǎn)程控制,監(jiān)視、控制各個(gè)工藝設(shè)備,保障正常生產(chǎn)。

 

4.4.4能耗管理

   為水務(wù)搭建計(jì)量體系,顯示水務(wù)的能源流向和能源損耗,通過(guò)能源流向圖幫助水務(wù)分析能源消耗去向,找出能源消耗異常區(qū)域。

   將所有有關(guān)能源的參數(shù)集中在一個(gè)看板中,從多個(gè)維度對(duì)比分析,實(shí)現(xiàn)各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的能耗對(duì)比,幫助領(lǐng)導(dǎo)掌控整個(gè)工廠的能源消耗,能源成本,標(biāo)煤排放等的情況。

   能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采集水務(wù)中污水廠、自來(lái)水廠、水泵站等的用電、用水、燃?xì)?、冷熱量消耗量,同環(huán)比對(duì)比分析,能耗總量和能耗強(qiáng)度計(jì)算,標(biāo)煤計(jì)算和CO2排放統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)。

   能效分析按三級(jí)計(jì)量架構(gòu),分別進(jìn)行能效分析,契合能源管理體系要求,可對(duì)各車間/職能部門(mén)的能效水平進(jìn)行分析,同比、環(huán)比、對(duì)標(biāo)等。通過(guò)污水處理產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù),在污水單耗中生成污水單耗趨勢(shì)圖,并進(jìn)行同比和環(huán)比分析,同時(shí)將污水的單耗與行業(yè)/國(guó)家指標(biāo)對(duì)標(biāo),以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來(lái)調(diào)整生產(chǎn)工藝,從而降低能耗。

 

4.4.5智能照明控制

   系統(tǒng)為污水廠、自來(lái)水廠、水泵站等提供了照明控制管理方案,支持單控、區(qū)域控制、自動(dòng)控制、感應(yīng)控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景控制、調(diào)光控制等多種控制方式,模塊可根據(jù)經(jīng)緯度自動(dòng)識(shí)別日出日落時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能,盡量利用自然光照,實(shí)現(xiàn)室內(nèi)、廠區(qū)照明的智能控制達(dá)到安全、節(jié)能的目的。

 

4.4.6電氣安全

①電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè):監(jiān)測(cè)配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度,實(shí)現(xiàn)對(duì)污水廠、自來(lái)水廠、水泵站的電氣安全預(yù)警。

②消防應(yīng)急照明和疏散指示:根據(jù)預(yù)先設(shè)置的應(yīng)急預(yù)案快速啟動(dòng)疏散方案引導(dǎo)人員疏散。系統(tǒng)接入消防應(yīng)急照明指示系統(tǒng)數(shù)據(jù),通過(guò)平面圖顯示疏散指示燈具工作狀態(tài)和異常情況。

③消防設(shè)備電源監(jiān)測(cè):監(jiān)測(cè)消防設(shè)備的工作電源是否正常,保障在發(fā)生火災(zāi)時(shí)消防設(shè)備可以正常投入使用。

④防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng):防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)集中控制其各終端設(shè)備即防火門(mén)監(jiān)控模塊、電動(dòng)閉門(mén)器、電磁釋放器的工作狀態(tài),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)疏散通道防火門(mén)的開(kāi)啟、關(guān)閉及故障狀態(tài),顯示終端設(shè)備開(kāi)路、短路等故障信號(hào)。系統(tǒng)采用消防二總線將具有通信功能的監(jiān)控模塊相互連接起來(lái),當(dāng)終端設(shè)備發(fā)生短路、斷路等故障時(shí),防火門(mén)監(jiān)控器能發(fā)出報(bào)警信號(hào),能指示報(bào)警部位并保存報(bào)警信息,保障了電氣安全的可靠性。

4.4.7 環(huán)境監(jiān)測(cè)

   污水廠、自來(lái)水廠、水泵站等場(chǎng)所溫濕度、煙霧、積水浸水、視頻、UPS電池間可燃?xì)怏w濃度展示和預(yù)警,保障污水廠、自來(lái)水廠、水泵站等安全運(yùn)行。當(dāng)可燃?xì)怏w或有害氣體濃度超標(biāo)可自動(dòng)啟動(dòng)排風(fēng)風(fēng)機(jī)或新風(fēng)系統(tǒng),排除隱患,保持良好的水處理環(huán)境。

 

4.4.8分布式光伏監(jiān)測(cè)

   實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)低壓并網(wǎng)柜每路的電流、電壓、功率等電氣參數(shù)及斷路器開(kāi)關(guān)狀態(tài),逆變器運(yùn)行監(jiān)視,對(duì)逆變器直流側(cè)每一光伏組串的輸入直流電壓、直流電流、直流功率,逆變器交流電壓、交流電流、頻率、功率因數(shù)、當(dāng)前發(fā)電功率、累計(jì)發(fā)電量進(jìn)行監(jiān)測(cè),以曲線方式繪制上述監(jiān)測(cè)的各個(gè)參量的歷史數(shù)據(jù)。

   平臺(tái)結(jié)合廠區(qū)實(shí)際分布情況,通過(guò)3D2.5D平面圖顯示分布式光伏組件在屋頂、車棚的分布情況,顯示匯流箱、并網(wǎng)點(diǎn)位置,各個(gè)屋頂?shù)难b機(jī)容量。

 

4.4.9工藝仿真監(jiān)控

平臺(tái)通過(guò)2D3D方式實(shí)時(shí)監(jiān)視粗格柵、污水提升、細(xì)格柵、曝氣沉砂、改良生化處理、二沉、加氯接觸消毒、污泥濃縮壓濾、生物除臭等工藝設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。在格柵清渣機(jī)、污水提升泵、回流泵、曝氣風(fēng)機(jī)、加藥泵、濃縮壓濾機(jī)、吸沙泵、吸泥泵等低壓電動(dòng)機(jī)控制柜或低壓饋電柜安裝電動(dòng)機(jī)保護(hù),進(jìn)行短路、過(guò)流、過(guò)載、起動(dòng)超時(shí)、斷相、不平衡、低功率、接地/漏電、te保護(hù)、堵轉(zhuǎn)、逆序、溫度等保護(hù)以及外部故障連鎖停機(jī),與PLC、軟啟、變頻器等配合,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)或遠(yuǎn)程控制,監(jiān)視、控制各個(gè)工藝設(shè)備,保障正常生產(chǎn)。

 

 

5相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單

 

 

6結(jié)語(yǔ)

   智慧水務(wù)聚焦供水安全保障與水務(wù)精細(xì)化管理,以新技術(shù)應(yīng)用帶動(dòng)水務(wù)信息化技術(shù)水平的全面提升。正在建設(shè)或計(jì)劃建設(shè)智慧水務(wù)的水務(wù)企業(yè)和管理單位可以從生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)優(yōu)化、產(chǎn)品/服務(wù)創(chuàng)新、業(yè)態(tài)轉(zhuǎn)變等方面,明確數(shù)字化、智慧化轉(zhuǎn)型過(guò)程中不斷躍升的價(jià)值效益,在實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)方面價(jià)值效益基礎(chǔ)上,通過(guò)產(chǎn)品/服務(wù)創(chuàng)新開(kāi)辟業(yè)務(wù)增量發(fā)展空間,獲取新技術(shù)/新產(chǎn)品、服務(wù)延伸與增值、業(yè)態(tài)轉(zhuǎn)變,依托產(chǎn)業(yè)合作伙伴共建的開(kāi)放價(jià)值生態(tài),在數(shù)字新業(yè)務(wù)和綠色可持續(xù)發(fā)展等方面實(shí)現(xiàn)更大的價(jià)值效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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3】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05


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