智慧供水:生产调度解决方案

   行业应用方案     2019-04-17     316    0    
核心提示:城市供水生产调度系统一般包括供水总公司,水厂监控站,水源井监控站,水网加压站等。自来水的生产过程通常是由地表水或者水源井取水送到水厂,在水厂经过消毒、沉淀、过滤等过程后送入城市供水管网,提供给城市居民或者工业用户等使用。
1 方案概述
近年来随着中国经济的繁荣,水工业,包括工业制水、工业污水处理、市政给排水、建筑给排水、水文水利、农村直饮水、节水灌溉、水质检测等领域工程及配套设施的建设蓬勃发展,新技术的不断涌现推动着中国水工业自动化、信息化的不断深入。
 
城市供水生产调度系统一般包括供水总公司,水厂监控站,水源井监控站,水网加压站等。自来水的生产过程通常是由地表水或者水源井取水送到水厂,在水厂经过消毒、沉淀、过滤等过程后送入城市供水管网,提供给城市居民或者工业用户等使用。
 
2 系统建设难点
目前,许多城市的供水系统是以地下水为主要水源、多水厂处理的环状管网的供水系统,并且存在多个独立供水板块,系统分布区域范围大,供水公司的全局性管理和实时监控相对困难。

大部分城市已经建立的供水监控系统主要存在以下几个问题:
1. 供水管网压力不稳定、通讯方式落后、系统相对封闭、没有建立有效的企业信息共享系统。大多数水厂的供水SCADA系统采用传统的相对独立的C/S模式,远程站点采用电台传递供水管网的相关数据和指令,不利于供水公司的集中管理和优化调度以及水厂之间的信息共享。

2. 部分二级水厂的自来水生产监控系统的自动化程度较低,水处理系统的可靠性较差,外输供水采用落后的人工控制方式,浪费了大量的人力和物力,而且导致管网压力不稳定,供水公司无法及时浏览水厂的生产数据。
 
3. 部分水厂的供水监控系统的冗余性不高,操作模式过于单一,经常由于一台设备的故障,而导致整个水厂供水监控系统的瘫痪,造成严重的经济损失。
4. 系统依靠调度人员人工发出指令来实现优化调度,浪费大量的人力物力,调度人员则完全依靠个人经验进行调度。因此,当系统出现故障时,调度人员很难及时发现和处理。

3 系统架构
供水生产调度系统分为两级:水务调度中心及水厂分控中心。

4 系统功能
4.1 生产实时监控
通过直观的动态画面表达实时供水动态、设备运行状况、水处理工艺流程画面、显示供水公司水流方向等流程画面。通过分布广泛的压力监测点可在现场工艺流程动态监控画面中全面反映出城市水网的压力分布,和因需水量变化等多种扰动因素造成的官网压力变动,通过实时画面能及时准确的掌握城市供水状态。
逼真的3D图形显示功能以及画面渲染效果,以美观、友好的界面显示设备运行状态、流量、水位、COD等数据,并以仿真图、直方图和曲线图、棒图等多种方式清晰直观的显示各个敏感数据,方便用户对各敏感数据进行历史查询和对比分析。

4.2 趋势显示与查询
实时趋势:系统可以生成实时趋势图,用于分析模拟量参数(如流量、温度、压力等)的变化趋势,以更好地让操作人员掌握系统参数的变化趋势,使系统保持最佳运行。
历史趋势:根据用户的需要我们可以将相关的监控点数据生成历史趋势图。通过历史趋势,用户可以查看以前特定某段(点)时间的历史图形记录,可以查找故障发生的时间,变化趋势,从而找出系统的故障原因。

这些信息还可通过WEB服务器发布,供联网的客户端浏览。

4.3 生产报表管理
系统可自动采集,统计分析报表自动生成,预置流程数据报送,同时可根据使用者要求进行生产报表报送流程自定义,可根据用户权限随时进行任意格式数据报表导出,为管理决策随时提供第一手资料,同时极大缓解人力劳动,减少企业人力成本。
 
报表格式可以根据生产的实际要求,通过监控软件与EXCEL电子表格的动态链接,任意定义各类表格及其格式,如班报表、日报表、月统计表,甚至年统计表等等。并且可以统计每一个报表的最大、最小值,做出相应的棒图、趋势图、X-bar图等数据分析方案,使整个管网运行、设备优化和企业管理进入全面量化控制过程。利用定时打印设置功能,可以设置定时自动打印各类报表,也可以根据需要人工干预,随时打印所需报表。

4.4 报警与事件管理
对于监控站的设备或系统部件故障报警、诊断报警等,管理软件能自动处理。对工艺过程报警管理软件进行报警组态后自动处理。系统对任一报警可以用监控站内置喇叭发出声报警,也可以用将重要参数报警组态为报警出现时输出到某个数字量输出点,以驱动外接音响。对于每个报警可以组态为报警发生时系统自动切换至报警参数所在画面,同时在报警提示行以醒目的颜色显示报警信息。

每个报警可以组态是否需要打印及打印风格,工作站上显示的报警处均带有日期和时间,同时对报警参数恢复的日期和时间同样进行显示和记录。

4.5 生产调度管理
调度中心信息化平台,通过每日厂级数据汇总,及时下达次日的指标,保证总供水需求平衡,避免浪费或者不足。通过各种图例分析厂级设备耗电与原水消耗的比率,得出综合能耗指标。依靠这些参数生成调度方案,辅助企业对所属区域的供水、水网运行优化调度管理,同时通过网络实现数据共享,将生产调度数据直接用于办公自动化系统,实现”监测、控制、调度、管理”一体化,提高生产效率,提升经济效益。

4.6 污染事件预警与应急管理
水务集团信息化平台具备完善的污染事件预警与应急管理机制,结合水网GIS地理信息管理系统,以供水管网,排放流域的空间数据和属性数据为核心,配合先进的计算机软件技术、通信技术、图形处理技术等建立起及时稳定的报警应急管理系统。当某流域发生排放污染事件时,通过大屏幕显示、声光信号等方式及时将污染事件第一时间展现,并且可通过GIS地理信息系统,给出具体污染地段区域画面,及时通告相关部门采取措施。并且通过与调度系统的接口,以大量数据为基础,对水质数据进行统计分析,为水污染事件提供处理决策支持,保障市民的用水安全。
 
水污染应急与预警系统中视频系统与GIS地理信息系统深度结合,空间定位利用GIS的管理空间数据的功能,将分布在不同监测河流上的监测断面监测点或采样点在系统上进行空间显示定位。同时会通过视频画面将污染监测点的实时视频画面显示在调度中心大屏幕上。

4.7 能耗成本管理
智能抽取各类与能耗成本的相关的生产运行数据,进行统计汇总,实时生成各类能耗成本指标,使能耗成本的管理快捷、准确、高效。

5 方案总结
供水生产调度系统建立后,可将系统实时监控、指挥调度、数据分析、有机地结合起来,在管理层和自动化控制层之间起到承上启下的作用。该系统以工业实时历史数据库为数据共享、分析、交换的基础平台,帮助调度管理人员快速、准确地掌握供水生产和管网输配情况,通过统计分析,指导生产调度,及时准确生成统计分析报表,全面提升公司的生产管理效率,提高供水安全保障水平。 

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本文标题: 智慧供水:生产调度解决方案

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