随着全球物联网新一代移动宽带网络云计算等信息技术迅速发展和.PDF

随着全球物联网、新一代移动宽带网络、云计算等信息技术迅速发展和深入 应用，“智慧地球”和“智慧城市”的理念在世界范围内悄然兴起，许多国家将 城市中的水、电、油、气、交通等公共服务资源信息通过互联网有机连接起来， 智能化做出响应，以改善政府对交通的管理、环境的控制等更好的服务于市民。 水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源，智慧水务，是借助水智能 系统形成的水务管理模式，在常规的水处理/管理技术基础上，借助信息控制融 合系统，对自来水、污水、中水等各种水处理设施的运行数据进行一元化管理， 从而提高城市整体的水循环经营效率。智慧水务一般通过智慧水网工程予以实施， 使水资源管理部门能够对供水厂、污水处理厂、工厂、水路管道网等进行有关水 量和水质的实时最佳控制。 污水处理行业作为国家新兴战略产业之一，国家“十二五”规划也对城镇污 水处理提出了更高要求，在行业监管的加强、人工成本的大幅度上升和企业自身 盈利模式固化等多重因素的影响下，污水处理厂建设、运营、管理等各个环节的 发展得到重视，污水处理自动化、信息互联化及智能工业化技术的发展也迫在眉 睫。 1、智慧污水概述 1.1 概念及内涵 智慧水务包括水务信息采集、传输、存储、处理和服务，全新提升水务管理 的效率和效能，实现更全面的感知，更主动的服务，更整合的资源，更科学的决 策，更自动的控制和更及时的应对。我国污水处理厂日益增多，且分布广，传统 的监管方式已无法满足现在的发展，效益提高的同时运营成本也节节攀升，如何 高效的监管好各厂站，这就给水务集团管理水平提出了更高的要求。 智慧污水的建设使得生产运行管理者通过物联网数字化技术实现水务集团 对下属的各污水处理厂、泵站的关键生产指标(进出水水量、进出水污染物浓度、 集水井水位等)、生产运行数据(设备开关、电流、电压等)的自动采集、远程实 时监视、智能预警，加强各级管理人员对各厂运行情况的实时监管力度。 依托机制创新，整合共享生产现场的各类运行数据并进行分析和数据挖掘， 组成基于数据中心的应用系统，为各污水厂运营管理提供实时运行监测、全厂过 程控制、工艺运行模拟、运行异常预警、优化运行决策等功能，为公司提供整体 综合运营决策的工艺分析、设备分析、成本分析、风险分析等功能，支撑污水综 合管理、涉水事务跨行业协调管理和提供社会公众个性化服务，从而达到智慧污 水的状态。 1.2 建设目标 利用先进的信息技术，使污水运营系统更加高效化、生产更加智能化、管理 更加精细化、决策更加科学化、服务更加个性化、从而实现智慧化。 1.3 设计内容 大数据全数字化、云平台化常态管理和经营模式创新是智慧污水设计建设的 主要内容。智慧污水平台的建设内容是对污水系统机房、网络资源、信息资源等 软硬件环境建设，整合、补充、完善水务系统统一的水务数据资源环境和共享交 换体系，建设支持各类应用系统和水利、供水、排水部门信息共享和业务协同的 公共核心支撑平台。建设内容主要包括。 (1)大数据全数字化 针对我国现有排水系统信息化发展不均衡、系统功能不完善，应用系统缺少 统筹规划利用程度底、共享程度低等不足，大数据全数字化自控系统已经不仅仅 限于自动化，重要的还在于基于污水处理厂运营管理体制的信息化与智能化技术 应用。 大数据应用实践创新主要体现在工业自动化设备的大数据收集，监控操作以 及大数据管理运行维护的趋势分析。主要分三个方面： ①数据收集。将单一水厂或数个水厂自动化系统中的仪表读数与运行数据 (包含水量、水位、水质、电耗、药耗、设备状态与环境条件等信息)做远程传输 监控，减少人工收集可能的失误，提高资讯准确性。 ②监控操作。由中控室与外部连接对运行设备进行操控;运用监控录像或报 警判断所需操作模式;利用云计算平台搭配移动式设备，实现现场报警，人机合 一的现场加远端的监控模式。 ③数据分析。设定运行数据的历史数据趋势，以图形界面提高直观比较;水 质数据与运行模式和原废水变化的交叉分析;报警处理的过程追踪与统计分析未 来故障前兆之预警。 (2)云平台化常态管理 大数据的应用需求将以服务方式通过平台的管理得到满足。利用云计算的弹 性资源等特性，污水处理厂可以通过多层次信息化平台将设备维护、企业资产管 理、财务erp