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一、指導(dǎo)思想

以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，認(rèn)真學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平總書記關(guān)于保障國家水安全、長江黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的重要指示精神和十六字治水方針，堅(jiān)持創(chuàng)新、綠色、協(xié)調(diào)、開放、共享發(fā)展理念，面向新時期水務(wù)管理要求，全面推動新一代信息技術(shù)與水務(wù)管理工作的深度結(jié)合，基于“116N”的信息化架構(gòu)，提供多樣化、全覆蓋的智慧水務(wù)應(yīng)用，靈活應(yīng)用于各類監(jiān)管、運(yùn)營、調(diào)度等場景，實(shí)現(xiàn)全流程遠(yuǎn)程監(jiān)管、智能聯(lián)動控制、數(shù)據(jù)賦能運(yùn)營決策分析，優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度。

這是給某港做的智慧水廠解決方案，該港區(qū)內(nèi)供水系統(tǒng)站點(diǎn)存在設(shè)備老化、信息化程度低等問題，導(dǎo)致運(yùn)營成本高、應(yīng)急響應(yīng)能力弱。為解決這些問題，公司建立了數(shù)據(jù)采集、集成控制、綜合調(diào)度、科學(xué)決策四位一體的調(diào)度管理平臺，對各站點(diǎn)進(jìn)行信息化升級改造，實(shí)現(xiàn)全面自動化運(yùn)行，提高了應(yīng)急聯(lián)動能力，建成供水智能調(diào)度新模式。

二、智慧水廠總體架構(gòu)

三、建設(shè)內(nèi)容

1、一體化自控系統(tǒng)建設(shè)：

（1）工控機(jī)：作為系統(tǒng)的“大腦”，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集、處理、存儲和分發(fā)。同時，工控機(jī)還可以與其他設(shè)備進(jìn)行通信，如PLC（可編程邏輯控制器）、RTU（遠(yuǎn)程終端單元）等，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測。

（2）組態(tài)軟件：用于數(shù)據(jù)可視化、報警管理、趨勢分析、報表生成等方面。通過組態(tài)軟件，用戶可以直觀地看到系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、水質(zhì)參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)等信息，并可以方便地設(shè)置報警閾值、生成報表等。同時，組態(tài)軟件還支持與多種硬件設(shè)備進(jìn)行通信，如PLC、傳感器等，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時采集和設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。

（3）軟件開發(fā)：包含上位機(jī)監(jiān)控，現(xiàn)場監(jiān)控和通訊等。

上位機(jī)監(jiān)控用于接收來自現(xiàn)場站的數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)行處理、分析和展示。通過上位機(jī)軟件，用戶可以實(shí)時監(jiān)控水務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、水質(zhì)參數(shù)等關(guān)鍵信息，并發(fā)出控制指令。

現(xiàn)場站監(jiān)控，用于采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)、執(zhí)行控制指令并監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)。通過與上位機(jī)軟件的通信，現(xiàn)場站監(jiān)控軟件可以將實(shí)時數(shù)據(jù)上傳至控制室，并接收來自上位機(jī)的控制指令。

通訊，通訊軟件負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)工控機(jī)、現(xiàn)場站以及其他設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸和通信。它支持多種通信協(xié)議和接口標(biāo)準(zhǔn)，可以確保數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的實(shí)時傳輸和可靠交換。子站控制

2、智慧調(diào)度監(jiān)管

（1）泵站接入自行監(jiān)測

泵站是水務(wù)系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。智慧調(diào)度監(jiān)管系統(tǒng)通過泵站接入運(yùn)行監(jiān)測，能夠?qū)崟r掌握泵站的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)信息，確保泵站的安全、高效運(yùn)行。

實(shí)時監(jiān)測：系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測泵站的水位、流量、壓力等關(guān)鍵參數(shù)，確保泵站運(yùn)行在安全、高效的范圍內(nèi)。借助傳感器和監(jiān)測設(shè)備，系統(tǒng)可以實(shí)時監(jiān)測泵站設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如電機(jī)電流、電壓、溫度等，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障或異常情況。

遠(yuǎn)程控制：通過智慧調(diào)度監(jiān)管系統(tǒng)，管理人員可以實(shí)現(xiàn)對泵站的遠(yuǎn)程控制，包括啟動、停止、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速等操作，提高響應(yīng)速度和調(diào)度效率。遠(yuǎn)程控制功能還使得管理人員能夠在緊急情況下迅速采取措施，確保泵站的安全運(yùn)行。

故障預(yù)警與報警：系統(tǒng)能夠自動分析泵站運(yùn)行數(shù)據(jù)，識別故障模式，提前預(yù)警潛在故障，降低故障發(fā)生率。當(dāng)泵站發(fā)生故障或異常情況時，系統(tǒng)會自動觸發(fā)報警機(jī)制，及時通知管理人員進(jìn)行處理。

能效優(yōu)化：根據(jù)實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以對泵站進(jìn)行能效分析，提出優(yōu)化建議，如調(diào)整運(yùn)行參數(shù)、優(yōu)化設(shè)備配置等，提高泵站的整體能效。能效優(yōu)化功能有助于降低泵站能耗，減少運(yùn)營成本，提高水務(wù)系統(tǒng)的整體效益。

（2）生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)

以服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化、管理精細(xì)化為建設(shè)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對供水設(shè)施的全面、動態(tài)化管理。可實(shí)現(xiàn)對泵站、供水官網(wǎng)流量監(jiān)測點(diǎn)、壓力監(jiān)測點(diǎn)、水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和實(shí)時生產(chǎn)狀況的動態(tài)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)指揮調(diào)度、實(shí)時生產(chǎn)狀況跟蹤監(jiān)控、智能化決策支持、安全應(yīng)急指揮能力。

數(shù)據(jù)采集與實(shí)時監(jiān)控

泵站監(jiān)控：實(shí)時監(jiān)測泵站的水位、流量、壓力等關(guān)鍵參數(shù)，確保泵站的安全、高效運(yùn)行。監(jiān)控泵站設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如電機(jī)電流、電壓、溫度等，及時發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備故障。

供水官網(wǎng)監(jiān)控：在流量監(jiān)測點(diǎn)、壓力監(jiān)測點(diǎn)安裝傳感器，實(shí)時監(jiān)測管網(wǎng)中的流量和壓力變化。通過數(shù)據(jù)分析，及時發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)中的異常流量和壓力波動，預(yù)防爆管等事故的發(fā)生。

水質(zhì)監(jiān)測：在水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)安裝水質(zhì)分析儀，實(shí)時監(jiān)測水質(zhì)指標(biāo)，如pH值、濁度、余氯等。確保水質(zhì)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，保障用戶的用水安全。

生產(chǎn)指揮調(diào)度

生產(chǎn)計(jì)劃制定：根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時數(shù)據(jù)，制定科學(xué)合理的生產(chǎn)計(jì)劃。預(yù)測未來的用水需求，確保供水設(shè)施的產(chǎn)能滿足用戶需求。

調(diào)度指令下發(fā)：根據(jù)實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)和生產(chǎn)計(jì)劃，自動或手動下發(fā)調(diào)度指令。調(diào)整泵站、管網(wǎng)等供水設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，確保供水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

實(shí)時生產(chǎn)狀況跟蹤監(jiān)控

生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化：將實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)以圖表、曲線等形式展示在監(jiān)控屏幕上。管理人員可以直觀地了解生產(chǎn)狀況，及時發(fā)現(xiàn)并處理異常情況。

異常報警與通知：當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超出預(yù)設(shè)范圍時，系統(tǒng)自動觸發(fā)報警機(jī)制。通過短信、郵件等方式通知管理人員，確保異常情況得到及時處理。

智能化決策支持

數(shù)據(jù)分析與挖掘：利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析和挖掘。發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的規(guī)律和趨勢，為優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度提供科學(xué)依據(jù)。

優(yōu)化建議與方案：根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，提出優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度的建議和方案。如調(diào)整泵站運(yùn)行參數(shù)、優(yōu)化管網(wǎng)布局等，提高供水系統(tǒng)的整體效益。

安全應(yīng)急指揮能力

應(yīng)急預(yù)案制定：根據(jù)供水系統(tǒng)的特點(diǎn)和可能發(fā)生的緊急情況，制定科學(xué)合理的應(yīng)急預(yù)案。明確應(yīng)急響應(yīng)流程、責(zé)任分工和處置措施。

應(yīng)急響應(yīng)與指揮：當(dāng)發(fā)生緊急情況時，系統(tǒng)自動觸發(fā)應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。通過監(jiān)控屏幕和通訊設(shè)備，實(shí)時了解現(xiàn)場情況，指揮應(yīng)急處置工作

（3）智慧水務(wù)APP

四、現(xiàn)場實(shí)施

1、組態(tài)工藝原型圖設(shè)計(jì)

2、中水站三維建模

五、水廠改造效果

1、舊設(shè)備智能化升級：

使用傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將舊設(shè)備接入智慧水務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和實(shí)時數(shù)據(jù)采集。通過數(shù)據(jù)分析，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和潛在故障，提高設(shè)備的維護(hù)效率和使用壽命。

2、新系統(tǒng)集成與融合：

在水廠改造中，應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)測設(shè)備，實(shí)現(xiàn)供水過程的自動化控制和遠(yuǎn)程監(jiān)測。實(shí)現(xiàn)新系統(tǒng)需要與現(xiàn)有的舊設(shè)備進(jìn)行無縫對接，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

通過智慧水務(wù)平臺，實(shí)現(xiàn)新系統(tǒng)與舊設(shè)備的數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作，提高整個水廠的運(yùn)行效率和管理水平。

3、軟硬件融合與協(xié)同：

通過軟硬件的深度結(jié)合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分層解耦和再協(xié)同，提高系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。

同時，利用先進(jìn)的計(jì)算架構(gòu)和處理器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)同和融合，提高系統(tǒng)的計(jì)算能力和處理效率。

六、施工現(xiàn)場