安科瑞 陳聰

摘要:近幾年，我國(guó)城市化的發(fā)展、河道水體水質(zhì)、水景觀治理之間的不協(xié)調(diào)成為城市發(fā)展要著重解決的一項(xiàng)問(wèn)題，主要是因?yàn)楹恿饔蛩w受污染，不僅破壞了人與自然和諧相處的人居環(huán)境，而且給城區(qū)居民的身心健康帶來(lái)了不利的影響，同時(shí)也嚴(yán)重影響了城區(qū)形象，不利于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。然而，隨著各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，河流域治理工程為了提升治理的效果，逐漸將智慧水務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用到其中。文章基于智慧水務(wù)系統(tǒng)的概念及設(shè)計(jì)內(nèi)容，對(duì)智慧水務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)展開(kāi)了分析和闡述，并且結(jié)合案例對(duì)其應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行了闡述，以期為智慧水務(wù)系統(tǒng)的發(fā)展，給予一定的參考意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞:智慧水務(wù)系統(tǒng);河流域治理工程;生態(tài)環(huán)境

0引言

智慧水務(wù)系統(tǒng)主要是以BIM和GIS等技術(shù)為基礎(chǔ)架構(gòu)，并且通過(guò)利用各項(xiàng)信息技術(shù)，對(duì)河流域生態(tài)環(huán)境情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且將各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和處理，為具體的治理作業(yè)展開(kāi)提供了重要的參考依據(jù)。但是，智慧水務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜，因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要明確其設(shè)計(jì)目的及設(shè)計(jì)架構(gòu)，并且加強(qiáng)其實(shí)踐力度，以此突顯出智慧水務(wù)系統(tǒng)存在的價(jià)值，為河流域治理工程的發(fā)展，給予了重要的技術(shù)支撐。

1智慧水務(wù)系統(tǒng)分析

智慧水務(wù)系統(tǒng)在城市水體治理工程中得到了廣泛的應(yīng)用，其應(yīng)用效果也是非常好的。因此，在智慧水務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，需要對(duì)系統(tǒng)概念以及設(shè)計(jì)內(nèi)容等方面進(jìn)行明確，這樣才能更好地開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，滿(mǎn)足河流域治理工程的需求。

1.1系統(tǒng)概念

(1)智慧水務(wù)系統(tǒng)通過(guò)利用傳感器、電子標(biāo)簽、BIM、GIS等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息和時(shí)空尺度的信息感知網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，智慧水務(wù)系統(tǒng)主要是對(duì)湖泊、水資源、污水等方面進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析水體環(huán)境的具體情況，這樣可以為治理工程的展開(kāi)提供重要的參考。智慧水務(wù)系統(tǒng)利用數(shù)采儀、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、水質(zhì)水壓等方面，并且利用可視化方式，對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)整合。另外，在整合以后，將大量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和超處理，進(jìn)而做出相應(yīng)的河流域治理方案，以此達(dá)到“智慧”的狀態(tài)。

(2)智慧水務(wù)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要是構(gòu)建集成運(yùn)行管理、監(jiān)督管理、工業(yè)污染源監(jiān)測(cè)、防洪排澇、水生態(tài)與水環(huán)境監(jiān)控、應(yīng)急指揮與調(diào)度、數(shù)字化巡查與養(yǎng)護(hù)、三維展示等功能于一

體的智慧水務(wù)管理平臺(tái)。同時(shí)，智慧水務(wù)系統(tǒng)的出現(xiàn)，可以提升城市水務(wù)統(tǒng)一化管理，并且在水安全、水環(huán)境等方面的日常運(yùn)行、智慧管控與運(yùn)營(yíng)、監(jiān)督與應(yīng)急指揮保障能力，為運(yùn)行單位以及水務(wù)相關(guān)主管部門(mén)的日常管理和監(jiān)督提供技術(shù)支撐，以此實(shí)現(xiàn)城市水務(wù)信息化、數(shù)字化、智能化等管理模式。

(3)通過(guò)智慧水務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以完善環(huán)保水務(wù)設(shè)備的管理、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水務(wù)管網(wǎng)以及河流河道水質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，并且對(duì)城市水務(wù)相關(guān)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)、調(diào)度、巡查養(yǎng)護(hù)、管理考核等閉環(huán)管理，以此提供好的服務(wù)體系。

1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容

(1)智慧水務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，主要包括“一監(jiān)測(cè)、一個(gè)平臺(tái)、一大廳”，換句話(huà)說(shuō)就是全方面立體化的河道監(jiān)測(cè)和智能感知系統(tǒng)、一河兩岸生態(tài)治理信息服務(wù)平臺(tái)以及信息化綜合服務(wù)展示大廳。

(2)智慧水務(wù)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候，將“互聯(lián)網(wǎng)＋水利生態(tài)＋河長(zhǎng)制”作為基礎(chǔ)理念，并且基于相關(guān)的治理規(guī)范，將一河兩岸綜合治理工程作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，將河湖涉水作為主線(xiàn)，將日常巡查和公眾監(jiān)督作為核心，實(shí)現(xiàn)全方面、立體化的河流域智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。另外，智慧水務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)“一河兩岸”生態(tài)治理信息服務(wù)平臺(tái)，為一河兩岸水資源、水環(huán)境、水生態(tài)的治理和體系建設(shè)提供智能化、智慧化的管理手段。

(3)智慧水務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)全方面的智能感知體系，實(shí)時(shí)對(duì)河流域水位、流量、水量、水質(zhì)狀況等方面進(jìn)行全方面監(jiān)測(cè)，并且為河流域治理工程的實(shí)施提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的支持。另外，智慧水務(wù)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候，通過(guò)利用監(jiān)控平臺(tái)與管理考核機(jī)制，實(shí)現(xiàn)管理的信息化、自動(dòng)化與標(biāo)準(zhǔn)化，這樣大大提升河流域治理工程建設(shè)的效果。

2系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

智慧水務(wù)系統(tǒng)主要包括采集層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、支撐層、應(yīng)用層、用戶(hù)層以及巡視平臺(tái)。下面就針對(duì)這幾點(diǎn)內(nèi)容，展開(kāi)分析和闡述。

2.1采集層

采集層是智慧水務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，并且主要是將自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、人工錄入數(shù)據(jù)、外部接入數(shù)據(jù)等方面進(jìn)行整合。同時(shí)，在采集層設(shè)計(jì)的時(shí)候，根據(jù)河流域水體的實(shí)際情況，設(shè)置采集終端，例如水文以及水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備等方面。

2.2網(wǎng)絡(luò)層

在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)層的時(shí)候，需簡(jiǎn)要對(duì)采集層終端部署的可靠性進(jìn)行綜合性的考慮，并且在設(shè)計(jì)的時(shí)候，以光纖覆蓋為主，以此形成有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和4G、5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。同時(shí)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，結(jié)合數(shù)據(jù)回傳網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到其中，可以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性以及及時(shí)性，為河流域治理工程建設(shè)的及時(shí)性提供了重要的保障。

2.3數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層在智慧水務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占據(jù)著非常重要的地位，主要是將采集層所采集的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析、處理以及儲(chǔ)存，以此保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)的完整性和安全性。同時(shí)，在數(shù)據(jù)層設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的業(yè)務(wù)類(lèi)型，建立設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)信息庫(kù)、水文數(shù)據(jù)庫(kù)、水質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)、BIM數(shù)據(jù)庫(kù)等，這樣可以根據(jù)數(shù)據(jù)不同的屬性及類(lèi)型，有針對(duì)性地進(jìn)行儲(chǔ)存，也為后期的使用提供了相對(duì)便利的條件。

2.4支撐層

支撐層的設(shè)計(jì)，主要是將數(shù)據(jù)庫(kù)作為基礎(chǔ)，并且將web服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)、文件服務(wù)、BIM服務(wù)、GIS服務(wù)等方面應(yīng)用到其中，這樣不僅為系統(tǒng)的運(yùn)行提供有力支撐，而且也可提升系統(tǒng)的服務(wù)性。

2.5應(yīng)用層

應(yīng)用層在智慧水務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主要是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源以及業(yè)務(wù)功能集成管理，并且構(gòu)建統(tǒng)一的用戶(hù)訪問(wèn)界面，這樣在操作智慧水務(wù)系統(tǒng)的時(shí)候，就會(huì)相對(duì)較為便利。另外，在設(shè)計(jì)應(yīng)用層的時(shí)候，將BIM系統(tǒng)、水文監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)應(yīng)用到其中，并且與外部系統(tǒng)接口連接，這樣可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享，以此保證數(shù)據(jù)獲取的及時(shí)性。

2.6巡視平臺(tái)

巡視平臺(tái)在智慧水務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主要分為三個(gè)方面:數(shù)據(jù)部門(mén)、調(diào)度指揮部門(mén)、多媒體展示部門(mén)。其中，調(diào)度指揮部門(mén)主要是將整個(gè)智慧水務(wù)系統(tǒng)所有的各類(lèi)通信終端，以及信息承載部門(mén)進(jìn)行整合，并且以多種業(yè)務(wù)軟件為基礎(chǔ)信息的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮調(diào)度指揮部門(mén)的價(jià)值。另外，在設(shè)計(jì)調(diào)度指揮部門(mén)的時(shí)候，將決策、監(jiān)察、遠(yuǎn)程執(zhí)行等方面進(jìn)行的整合，以此提升智慧水務(wù)系統(tǒng)的功能性。多媒體展示部門(mén)主要是利用直觀性較強(qiáng)的多媒體展示一河兩岸生態(tài)的具體情況，并且將信息化技術(shù)作為基礎(chǔ)，采集大量的數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)采集完成以后，結(jié)合歷史、文化、風(fēng)貌、人文等方面，利用360°全息投影、全息數(shù)字沙盤(pán)系統(tǒng)、虛擬翻書(shū)系統(tǒng)、互動(dòng)地幕系統(tǒng)等，進(jìn)行全方面的展示。

2.7水質(zhì)監(jiān)測(cè)

為了實(shí)時(shí)獲取河流域水質(zhì)的情況，在設(shè)計(jì)智慧水務(wù)系統(tǒng)的時(shí)候，需要構(gòu)建完善水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，設(shè)置水質(zhì)五參數(shù)，主要包括pH、溫度、溶解氧(DO)、電導(dǎo)率、濁度等方面，并且根據(jù)相關(guān)水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，利用手機(jī)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)將各項(xiàng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿畡?wù)管理平臺(tái)，以此完成監(jiān)測(cè)工作，這樣治理工程建設(shè)的展開(kāi)，就有了重要的數(shù)據(jù)支持。另外，系統(tǒng)平臺(tái)根據(jù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，利用BIM技術(shù)進(jìn)行三維模型的構(gòu)建，以此對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。同時(shí)，將評(píng)價(jià)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)繪制成曲線(xiàn)圖，這樣可以清晰地看出河流域污染的變化趨勢(shì)，根據(jù)趨勢(shì)進(jìn)行治理，并且明確治理的要點(diǎn)，以此保證治理的效果。

2.8網(wǎng)絡(luò)和安全系統(tǒng)

由于智慧水務(wù)系統(tǒng)中含有大量的數(shù)據(jù)，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候，做好智慧水務(wù)系統(tǒng)中的安全與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是非常必要的。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要是以光纖網(wǎng)絡(luò)為主，將各項(xiàng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡脚_(tái)上，并且可以利用分層理念的設(shè)計(jì)方式，設(shè)置專(zhuān)項(xiàng)網(wǎng)、內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)等三個(gè)方面，以此保證智慧水務(wù)系統(tǒng)中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的安全性。

3系統(tǒng)應(yīng)用與實(shí)踐

以樟樹(shù)市城區(qū)草溪河治理工程為例，本工程主要是對(duì)草溪河水體、周邊管網(wǎng)及場(chǎng)地條件的詳細(xì)調(diào)查，了解草溪河存在的問(wèn)題，分析其水質(zhì)較差原因并提出綜合整治方案，并進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，促使水體經(jīng)過(guò)治理以后能提升生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。同時(shí)，本工程在智慧水務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)踐的時(shí)候，明確治理目標(biāo)，根據(jù)治理目標(biāo)，強(qiáng)化應(yīng)用實(shí)踐力度，以此實(shí)現(xiàn)良好的效果。

3.1工程治理目標(biāo)

明確工程治理目標(biāo)，不僅有助于提升工程治理的效果，也有助于更好地將智慧水務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用到其中。

(1)預(yù)計(jì)在2023年年底，完成草溪河首期項(xiàng)目整治工程，治理段河道防洪標(biāo)準(zhǔn)滿(mǎn)足抗御20年一遇洪水，治澇標(biāo)準(zhǔn)滿(mǎn)足10年一遇24h暴雨24h排至不淹重要建筑物高程，河道無(wú)污水直排口。同時(shí)，采取合理的手段，構(gòu)建完善的水生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，以及治理段河道水質(zhì)長(zhǎng)期穩(wěn)定的保持在地表Ⅳ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)河道兩岸景觀系統(tǒng)，滿(mǎn)足人們休閑娛樂(lè)的需求。

(2)根據(jù)樟樹(shù)市的建設(shè)與發(fā)展情況，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)啟動(dòng)草溪河之后項(xiàng)目整治工程，使草溪河全河道防洪標(biāo)準(zhǔn)滿(mǎn)足抗御20年一遇洪水，治澇標(biāo)準(zhǔn)滿(mǎn)足10年一遇24h暴雨24h排至不淹重要建筑物高程，河道無(wú)污水直排口，構(gòu)建完善的水生態(tài)系統(tǒng)，確保河段水質(zhì)長(zhǎng)期處于地表Ⅳ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，以及建設(shè)河道兩岸景觀系統(tǒng)，滿(mǎn)足人們休閑娛樂(lè)的需求。

3.2實(shí)踐策略

本工程為了實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化治理體系，從智慧水務(wù)系統(tǒng)的角度，采取了以下具體策略:

(1)本工程基于全流域統(tǒng)籌、全目標(biāo)考核、全方面合作、全過(guò)程控制的原則，以及結(jié)合國(guó)家黑臭河道治理的相關(guān)政策及海綿城市建設(shè)的要求，完善水安全、水清潔、水靈動(dòng)、水親近、水景觀五大方面，采取“八大、四位一體”策略，以此形成一個(gè)“以水為脈”的城市。同時(shí)，需要利用疏拓、截污、治淤、活水、生態(tài)、強(qiáng)化、造景、智控等手段，完成本工程的治理工作。

(2)需要著重考慮彈性水域，主要是以草溪河整體的水體作為出發(fā)點(diǎn)，充分發(fā)揮河湖海綿的彈性作用，并且利用疏通河道，拓寬挖深河道等手段，加強(qiáng)河道的宣泄能力。同時(shí)，需要根據(jù)本工程的實(shí)際情況，修建堤岸，以此解決防洪排澇的問(wèn)題。另外，利用生態(tài)河道、濕地、河漫灘等，實(shí)現(xiàn)調(diào)蓄雨水，這樣可以增強(qiáng)水系應(yīng)對(duì)防洪排澇的彈性，實(shí)現(xiàn)水體功能和景觀的和諧。

(3)可以采用“控源截污”的手段，主要沿著本工程水岸實(shí)現(xiàn)截污、雨季初期雨水收集處理，這樣可以大大降低河流污染物的總量。同時(shí)，需要沿著水岸線(xiàn)實(shí)施截污處理，以盡可能地提升污水的收集效率。在污水處理完成以后，將其統(tǒng)一納入到污水處理廠，避免污水直接排放到河流中。

(4)需要注重“內(nèi)源治理”，治理時(shí)主要是根據(jù)情況，在草溪河及其支流應(yīng)結(jié)合河道疏拓，進(jìn)行清理工作，以恢復(fù)良好的水生態(tài)環(huán)境。

(5)根據(jù)草溪河河道的情況，設(shè)置生態(tài)浮床、生態(tài)護(hù)坡、濕地等，構(gòu)建河道生態(tài)系統(tǒng)，并且增強(qiáng)河道的水體自?xún)裟芰?。另外，在河道生態(tài)恢復(fù)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)將“水清、流暢、岸固、灘綠、景美”作為恢復(fù)目標(biāo)，這樣不僅可以恢復(fù)水生態(tài)環(huán)境，而且也可實(shí)現(xiàn)良好的生態(tài)景觀系統(tǒng)。

(6)本工程加大了對(duì)智慧水務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用，主要是利用智慧水務(wù)系統(tǒng)構(gòu)建集成運(yùn)行管理、監(jiān)督管理、工業(yè)污染源監(jiān)測(cè)、防洪排澇、水生態(tài)及水環(huán)境監(jiān)控、三維展示等，以此實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化的

管理平臺(tái)。同時(shí)，通過(guò)利用智慧水務(wù)系統(tǒng)，可以將治理情況及時(shí)上傳到系統(tǒng)中，這樣在之后治理工程展開(kāi)的時(shí)候，可以提供有力的數(shù)據(jù)支撐，確保治理的效果。另外，通過(guò)利用智慧水務(wù)系統(tǒng)，可以將治理期間河道環(huán)境的變化及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取，并根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)和信息做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以保證治理的效果。

4 AcrelEMS-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35kV、10kV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、異常警報(bào)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)和警報(bào)。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(chē)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/國(guó)際指標(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(xiàn)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(xiàn)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)出警報(bào)信號(hào)，能指示警報(bào)部位并保存警報(bào)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、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(xiàn)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)3D或2。5D平面圖顯示分布式光伏組件在屋頂、車(chē)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)2D、3D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)束語(yǔ)

河流域治理工程已成為我國(guó)城市建設(shè)與發(fā)展的一項(xiàng)著重關(guān)注內(nèi)容，并且在對(duì)其監(jiān)測(cè)的時(shí)候，主要是以智慧水務(wù)系統(tǒng)為主。但是，在智慧水務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用之前，需要根據(jù)河流域治理工程的實(shí)際情況，展開(kāi)對(duì)智慧水務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，構(gòu)建完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。同時(shí)，需要結(jié)合具體治理工程，將智慧水務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用到其中，從而凸顯智慧水務(wù)系統(tǒng)存在的價(jià)值，為河域治理工程的展開(kāi)，以及提升水生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量，提供重要的保障。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王藝曉，某流域治理工程的智慧水務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐分析[J].

[2]李冠豪，大數(shù)據(jù)背景下的智慧水務(wù)系統(tǒng)建設(shè)研究[J]．?dāng)?shù)字通信世界,2021(8):105~106.

[3]孔祥文，城市水環(huán)境智慧水務(wù)系統(tǒng)建設(shè)探索[J]．環(huán)境與發(fā)展,2020,32(2):239~240.

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版