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康卓科技:物聯(lián)網(wǎng)、數據采集在“污水概念廠(chǎng)”的應用暢想

發(fā)布日期:2016-02-16 08:46  瀏覽次數:

中國工程院院士曲久輝與5名污水處理行業(yè)專(zhuān)家共同撰寫(xiě)了一篇文章--如何十年內達到世界領(lǐng)先,實(shí)現中國水務(wù)跨越發(fā)展。文章提出,用5年左右時(shí)間,建設一座(批)面向2030年、具備一定規模的城市污水處理廠(chǎng)。它應該是綠色的,是低碳的,能夠真正體現出可持續發(fā)展這一普世理念,并在行業(yè)內首次提出了"中國污水處理概念廠(chǎng)"這一新概念,引起也被專(zhuān)業(yè)人士熱議,并且關(guān)于“概念污水處理廠(chǎng)”相關(guān)工作迅速展開(kāi)。
 
污水處理
 
康卓科技(污水處理自控系統提供商)電氣專(zhuān)家表示,在這一變化過(guò)程中,離不開(kāi)新的技術(shù)理念和管理理念來(lái)實(shí)現概念廠(chǎng)的新涵義和功能,這里的技術(shù)可能包括物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據、人工智能等。
根據中國工程院院士曲久輝的介紹,概念污水處理廠(chǎng)是屬于開(kāi)放式的。但這種開(kāi)放式并不意味著(zhù)沒(méi)有管理機制,同樣需要運營(yíng)管理手段輔助概念廠(chǎng)穩定的運轉。比如:現在的污水處理廠(chǎng),分布廣,且管理水平不統一,環(huán)保集團總部很難監管到每家污水處理廠(chǎng),這就使得人工成本和能耗成本居高不下,運營(yíng)管理水平始終處于較低級別,行業(yè)競爭力自然而然無(wú)法提升。
概念廠(chǎng)的核心是污水資源再生利用的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程,建立在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎上的生產(chǎn)過(guò)程必然也必須是智慧的,我們可以稱(chēng)之為智慧生產(chǎn),它將在技術(shù)和管理兩個(gè)層面體現出與以往不同的理念。
 
那么“概念污水處理廠(chǎng)”管理模式是怎樣的呢?我們可以想象在污水還沒(méi)有進(jìn)入廠(chǎng)區,還在管網(wǎng)中,甚至還在居民家中的時(shí)候,概念廠(chǎng)就已經(jīng)知道什么時(shí)間會(huì )有多少污水進(jìn)入廠(chǎng)區,知道即將進(jìn)入廠(chǎng)區的水質(zhì)情況,也可以預測出這些污水可以生產(chǎn)出多少再生資源,當然也就為"未來(lái)"一段時(shí)間的生產(chǎn)制定了準確的、適用的控制方案。
當然,這是一種比較超前的管理模式,但目前水務(wù)集團和環(huán)保集團都采用物聯(lián)網(wǎng)和數字化系統相結合得管理模式朝這個(gè)方向邁進(jìn),基于物聯(lián)網(wǎng)的水務(wù)綜合運營(yíng)管理平臺構架體系分為感知層、網(wǎng)絡(luò )層、應用層:
 
污水處理畫(huà)面圖
 
感知層
感知層設備主要包括各污水處理廠(chǎng)、泵站的在線(xiàn)儀表、生產(chǎn)設備、自控設備、自控系統等,是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構架的基礎,感知層體的建設是依托各廠(chǎng)自控系統,通過(guò)強大的數據協(xié)議轉換功能,在不影響各污水處理廠(chǎng)生產(chǎn)運行的前提下,進(jìn)行多種通信接口、通信協(xié)議的轉換,實(shí)現自動(dòng)采集各種PLC和驅動(dòng)器的生產(chǎn)運行數據,并建立通用的數據通信即可實(shí)現與各類(lèi)PLC、驅動(dòng)器、馬達控制器間的數據通訊,較終形成完善的感知層體系。
 
網(wǎng)絡(luò )層
依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),利用先進(jìn)的通訊、計算機、數據采集中間件技術(shù),建立網(wǎng)絡(luò )層數據傳輸體系,實(shí)現下屬各污水廠(chǎng)、泵站自控系統中的關(guān)鍵生產(chǎn)指標數據、設備運行參數的遠程實(shí)時(shí)傳輸到水務(wù)集團,并實(shí)時(shí)展現給集團各級管理人員。該體系以各種總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和計算機網(wǎng)絡(luò )作支撐,把分散在各地的污水廠(chǎng)、泵站自動(dòng)化系統的復雜的生產(chǎn)數據采集、遷移并集中監控中心,使用一套公共的數據采集管理平臺對數據進(jìn)行存儲、維護、管理,并提供給外部應用系統使用。
 
應用層
感知層和網(wǎng)絡(luò )層體系的建立,為運營(yíng)管理工作提供了大量的各污水廠(chǎng)、泵站的生產(chǎn)運行數據,只有深入挖掘各類(lèi)數據間的關(guān)系,合理利用好這些數據,物聯(lián)網(wǎng)體系的建立才有意義,即基于物聯(lián)網(wǎng)的污水處理綜合運營(yíng)管理應用體系。首先它通過(guò)感知層的各類(lèi)數據的初步加工和展示,實(shí)現企業(yè)廠(chǎng)站分布情況、各廠(chǎng)生產(chǎn)運行工藝畫(huà)面的展示、實(shí)現對各廠(chǎng)實(shí)時(shí)運行數據的超限告警;其次通過(guò)對生產(chǎn)運行數據的匯總計算,實(shí)現污水廠(chǎng)及集團日常運行管理的各類(lèi)圖表,方便管理人員進(jìn)行日常運行情況的總結與分析;再次通過(guò)對日常運行管理中涉及的化驗管理、設備資產(chǎn)管理、項目管理、辦公審核等功能進(jìn)行信息化管理,獲取更全面的運營(yíng)管理數據;較后通過(guò)生產(chǎn)運行數據的深入分析挖掘實(shí)現指導污水廠(chǎng)生產(chǎn)的各類(lèi)異常預警、運行工藝模擬、優(yōu)化調度分析、綜合運營(yíng)決策等,以及指導公司綜合運營(yíng)決策的工藝分析、設備分析、成本分析、風(fēng)險分析等。
概念廠(chǎng)內布滿(mǎn)了各種各樣的感知點(diǎn),他們本身就是一個(gè)個(gè)智慧的小腦,全廠(chǎng)的大腦則放置在“云端”,依靠的是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,其在概念廠(chǎng)的應用將突出網(wǎng)絡(luò )化、智能化、人性化的特點(diǎn)。
綜上所述,概念廠(chǎng),無(wú)論是從縱向的設計、建設、運營(yíng)的生命周期上來(lái)說(shuō),還是從給水、排水、管網(wǎng)輸送、資源再生等橫向的應用層面來(lái)說(shuō),都是一個(gè)大突破。在曲久輝院士等6名專(zhuān)家的引領(lǐng)下,在環(huán)保行業(yè)同仁的共同努力下,希望我們的國家早日建成這個(gè)“中國污水處理概念廠(chǎng)”--水務(wù)的“中國夢(mèng)"。
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