康卓科技：物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集在“污水概念廠”的應(yīng)用暢想
發(fā)布日期：2016-02-16 08:46 瀏覽次數(shù)：
中國工程院院士曲久輝與5名污水處理行業(yè)專家共同撰寫了一篇文章--如何十年內(nèi)達(dá)到世界領(lǐng)先，實現(xiàn)中國水務(wù)跨越發(fā)展。文章提出，用5年左右時間，建設(shè)一座(批)面向2030年、具備一定規(guī)模的城市污水處理廠。它應(yīng)該是綠色的，是低碳的，能夠真正體現(xiàn)出可持續(xù)發(fā)展這一普世理念，并在行業(yè)內(nèi)首次提出了"中國污水處理概念廠"這一新概念，引起也被專業(yè)人士熱議，并且關(guān)于“概念污水處理廠”相關(guān)工作迅速展開。
康卓科技(污水處理自控系統(tǒng)提供商)電氣專家表示，在這一變化過程中，離不開新的技術(shù)理念和管理理念來實現(xiàn)概念廠的新涵義和功能，這里的技術(shù)可能包括物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等。
根據(jù)中國工程院院士曲久輝的介紹，概念污水處理廠是屬于開放式的。但這種開放式并不意味著沒有管理機制，同樣需要運營管理手段輔助概念廠穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)。比如：現(xiàn)在的污水處理廠，分布廣，且管理水平不統(tǒng)一，環(huán)保集團總部很難監(jiān)管到每家污水處理廠，這就使得人工成本和能耗成本居高不下，運營管理水平始終處于較低級別，行業(yè)競爭力自然而然無法提升。
概念廠的核心是污水資源再生利用的整個生產(chǎn)過程，建立在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的生產(chǎn)過程必然也必須是智慧的，我們可以稱之為智慧生產(chǎn)，它將在技術(shù)和管理兩個層面體現(xiàn)出與以往不同的理念。
那么“概念污水處理廠”管理模式是怎樣的呢？我們可以想象在污水還沒有進(jìn)入廠區(qū)，還在管網(wǎng)中，甚至還在居民家中的時候，概念廠就已經(jīng)知道什么時間會有多少污水進(jìn)入廠區(qū)，知道即將進(jìn)入廠區(qū)的水質(zhì)情況，也可以預(yù)測出這些污水可以生產(chǎn)出多少再生資源，當(dāng)然也就為"未來"一段時間的生產(chǎn)制定了準(zhǔn)確的、適用的控制方案。
當(dāng)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(shù)字化系統(tǒng)相結(jié)合得管理模式朝這個方向邁進(jìn)，基于物聯(lián)網(wǎng)的水務(wù)綜合運營管理平臺構(gòu)架體系分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層：
感知層
感知層設(shè)備主要包括各污水處理廠、泵站的在線儀表、生產(chǎn)設(shè)備、自控設(shè)備、自控系統(tǒng)等，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)架的基礎(chǔ)，感知層體的建設(shè)是依托各廠自控系統(tǒng)，通過強大的數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，在不影響各污水處理廠生產(chǎn)運行的前提下，進(jìn)行多種通信接口、通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)自動采集各種PLC和驅(qū)動器的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)，并建立通用的數(shù)據(jù)通信即可實現(xiàn)與各類PLC、驅(qū)動器、馬達(dá)控制器間的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集中間件技術(shù)，建立網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)傳輸體系，實現(xiàn)下屬各污水廠、泵站自控系統(tǒng)中的關(guān)鍵生產(chǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)、設(shè)備運行參數(shù)的遠(yuǎn)程實時傳輸?shù)剿畡?wù)集團，并實時展現(xiàn)給集團各級管理人員。該體系以各種總線網(wǎng)絡(luò)和計算機網(wǎng)絡(luò)作支撐，把分散在各地的污水廠、泵站自動化系統(tǒng)的復(fù)雜的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、遷移并集中監(jiān)控中心，使用一套公共的數(shù)據(jù)采集管理平臺對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、維護(hù)、管理，并提供給外部應(yīng)用系統(tǒng)使用。
應(yīng)用層
感知層和網(wǎng)絡(luò)層體系的建立，為運營管理工作提供了大量的各污水廠、泵站的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)，只有深入挖掘各類數(shù)據(jù)間的關(guān)系，合理利用好這些數(shù)據(jù)，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管理應(yīng)用體系。首先它通過感知層的各類數(shù)據(jù)的初步加工和展示，實現(xiàn)企業(yè)廠站分布情況、各廠生產(chǎn)運行工藝畫面的展示、實現(xiàn)對各廠實時運行數(shù)據(jù)的超限告警;其次通過對生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)的匯總計算，實現(xiàn)污水廠及集團日常運行管理的各類圖表，方便管理人員進(jìn)行日常運行情況的總結(jié)與分析;再次通過對日常運行管理中涉及的化驗管理、設(shè)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，獲取更全面的運營管理數(shù)據(jù);較后通過生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)的深入分析挖掘?qū)崿F(xiàn)指導(dǎo)污水廠生產(chǎn)的各類異常預(yù)警、運行工藝模擬、優(yōu)化調(diào)度分析、綜合運營決策等，以及指導(dǎo)公司綜合運營決策的工藝分析、設(shè)備分析、成本分析、風(fēng)險分析等。
概念廠內(nèi)布滿了各種各樣的感知點，他們本身就是一個個智慧的小腦，全廠的大腦則放置在“云端”，依靠的是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，其在概念廠的應(yīng)用將突出網(wǎng)絡(luò)化、智能化、人性化的特點。
綜上所述，概念廠，無論是從縱向的設(shè)計、建設(shè)、運營的生命周期上來說，還是從給水、排水、管網(wǎng)輸送、資源再生等橫向的應(yīng)用層面來說，都是一個大突破。在曲久輝院士等6名專家的引領(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“中國污水處理概念廠”--水務(wù)的“中國夢"。
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