未曉妃
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
1 寶安區(qū)水務現狀
河流基本情況:寶安區(qū)共有66條河涌,66條河涌分屬茅洲河及珠江口沿海河涌兩大水系,總長254km,流域總面積532km2。全區(qū)水環(huán)境狀況有以下幾個特點:一是水質污染嚴重,主要污染物為氨氮、總磷和陰離子表面活性劑;二是感潮河流多66條河流有50條為感潮型河流,感潮河段占總河長約50%,影響面積達176km2,約占全區(qū)總面積的45%;三是防洪達標率低,全區(qū)河道有168km未達防洪標準,占總長的66%。
水庫基本情況:寶安區(qū)共有12座水庫,其中市管水庫2座,區(qū)管水庫10座,中型水庫3座小(1)型水庫7座,小(2)型水庫2座。鐵崗水庫石巖水庫、羅田水庫作為主要在用集中式生活飲用水水源,寶安區(qū)主要飲用水源水質良好,全區(qū)飲用水源水質達標率為100%。鐵崗水庫、石巖水庫羅田水庫水質類別為亞類,水質為優(yōu),水庫水質保持穩(wěn)定。
泵站基本情況:全區(qū)共有132座泵站,包括現狀排澇泵站、規(guī)劃排澇泵和污水泵站,現狀排澇泵站104座,抽排規(guī)模697.05m/s;規(guī)劃排澇泵站17座,抽排規(guī)模565.28m/s;規(guī)劃泵站建成后總抽排規(guī)模1262.33m/s。污水泵站11座,總抽排規(guī)模185.7萬。
排水管網情況:全區(qū)目前已市場化委托運營的排水管網共6732km,其中市政排水管網2882km。社區(qū)排水管網3475km,其他道路排水管網375km。水閘基本情況:寶安區(qū)一共有63個水閘,大部分服役年限為10~30年。
水質凈化廠情況:寶安區(qū)已建水質凈化廠6座,設計污水處理能力116.5萬m/d
人工濕地情況:寶安區(qū)已建成4個石巖、黃麻布、塘頭河和牛城人工濕地及快滲工程,總規(guī)模為8.8萬m'/d。
水廠基本情況:寶安區(qū)共有深水寶安水務有限公司有限公司及松崗自來水公司2家供水企業(yè),共有水廠9座,水廠總設計規(guī)模達176萬m/d,實際日平均供水規(guī)模為110.3萬m/d。
易澇點情況:目前寶安共有29個易澇點區(qū)域,35個易積水點區(qū)域。
2 存在的主要問題
當前,寶安區(qū)水務管理業(yè)務現狀主要存在以下問題:
①監(jiān)測點位缺失,水務設施狀態(tài)不明;
②整體規(guī)劃滯后、分散建設、資源有待進一步整合;
③局內系統(tǒng)割裂,數據共享困難;
④橫向系統(tǒng)未對接,業(yè)務聯動難實現;
⑤系統(tǒng)缺失老舊,業(yè)務覆蓋不完善;
⑥數據價值未發(fā)揮,智慧決策待實現。
3 預期經濟及社會效益
1 經濟效益
(1)實現水質實時監(jiān)測,提升執(zhí)法、管養(yǎng)效率,節(jié)約人員成本
(2)實現水務基礎設施的統(tǒng)一管理,提升管理效率,節(jié)約管理成本
(3)科學評估,避免粗放式管理,節(jié)約建設成本
2 社會效益
(1)實現寶安區(qū)水務設施數字化管理
(2)提升防澇監(jiān)測預警能力
(3)提升社會服務質量與效率
(4)推動政府數據開放進程
3 AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺
1.平臺概述
安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計算到能效管理平臺的產品生態(tài)體系,AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺通過在污水廠源、網、荷、儲、充的各個關鍵節(jié)點安裝保護、監(jiān)測、分析、治理裝置,用于監(jiān)測污水廠能耗總量和能耗強度,監(jiān)測主要用能設備能效,保護污水廠運行安全可靠,提高污水廠能效,為污水處理的能效管理提供科學、精細的解決方案。
2.平臺組成
AcrelEMS智慧水務綜合能效管理系統(tǒng)由變電站綜合自動化系統(tǒng)、電力監(jiān)控及能效管理系統(tǒng)組成,涵蓋了水務中壓變配電系統(tǒng)、電氣安全、應急電源、能源管理、照明控制、設備運維等,貫穿水務能源流的始終,幫助運維管理人員通過一套平臺、一個APP實時了解水務配電系統(tǒng)運行狀況,并且根據權限可以適用于水務后勤部門管理需要。
3.平臺拓撲圖
4.平臺子系統(tǒng)
4.1變電站綜合自動化系統(tǒng)及電力監(jiān)控
對水務配電系統(tǒng)中35kV、10kV電壓等級配置繼電保護和弧光保護,實現遙測、遙信、遙控、遙調等功能,對異常情況及時預警。
監(jiān)測變壓器、水泵、鼓風機的電流、電壓、有功/無功功率、功率因數、負荷率、溫度、三相平衡、異常報警等數據。
4.2電能質量監(jiān)測與治理
水務中大量的大功率電機、水泵變頻啟動導致配電系統(tǒng)中存在大量諧波,通過監(jiān)測其配電系統(tǒng)的諧波畸變、電壓波動、閃變和容忍度指標分析其電能質量,并配置對應的電能質量治理措施提高供電電能質量。
4.3電動機管理
馬達監(jiān)控實現水務中電機的保護、遙測、遙信、遙控功能,電動機保護器能對過載、短路、缺相、漏電等異常情況進行保護、監(jiān)測和報警。準確地反映出故障狀態(tài)、故障時間、故障地點、及相關信息,對電機進行健康診斷和預防性維護。同時支持與PLC、軟啟、變頻器等配合,實現電動機自動或遠程控制,監(jiān)視、控制各個工藝設備,保障正常生產。
4.4能耗管理
為水務搭建計量體系,顯示水務的能源流向和能源損耗,通過能源流向圖幫助水務分析能源消耗去向,找出能源消耗異常區(qū)域。
將所有有關能源的參數集中在一個看板中,從多個維度對比分析,實現各個工藝環(huán)節(jié)的能耗對比,幫助領導掌控整個工廠的能源消耗,能源成本,標煤排放等的情況。
能耗數據統(tǒng)計采集水務中污水廠、自來水廠、水泵站等的用電、用水、燃氣、冷熱量消耗量,同環(huán)比對比分析,能耗總量和能耗強度計算,標煤計算和CO2排放統(tǒng)計趨勢。
能效分析按三級計量架構,分別進行能效分析,契合能源管理體系要求,可對各車間/職能部門的能效水平進行分析,同比、環(huán)比、對標等。通過污水處理產量以及系統(tǒng)采集的能耗數據,在污水單耗中生成污水單耗趨勢圖,并進行同比和環(huán)比分析,以便企業(yè)能夠根據產品單耗情況來調整生產工藝,從而降低能耗。
4.5智能照明控制
系統(tǒng)為污水廠、自來水廠、水泵站等提供了照明控制管理方案,支持單控、區(qū)域控制、自動控制、感應控制、定時控制、場景控制、調光控制等多種控制方式,模塊可根據經緯度自動識別日出日落時間實現自動控制功能,盡量利用自然光照,實現室內、廠區(qū)照明的智能控制達到安全、節(jié)能、舒適的目的。
4.6電氣安全
(1)電氣火災監(jiān)測
監(jiān)測配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度,實現對污水廠、自來水廠、水泵站的電氣安全預警。
(2)消防應急照明和疏散指示
根據預先設置的應急預案快速啟動疏散方案引導人員疏散。系統(tǒng)接入消防應急照明指示系統(tǒng)數據,通過平面圖顯示疏散指示燈具工作狀態(tài)和異常情況。
(3)消防設備電源監(jiān)測
監(jiān)測消防設備的工作電源是否正常,保障在發(fā)生火災時消防設備可以正常投入使用。
(4)防火門監(jiān)控系統(tǒng)
防火門監(jiān)控系統(tǒng)集中控制其各終端設備即防火門監(jiān)控模塊、電動閉門器、電磁釋放器的工作狀態(tài),實時監(jiān)測疏散通道防火門的開啟、關閉及故障狀態(tài),顯示終端設備開路、短路等故障信號。系統(tǒng)采用消防二總線將具有通信功能的監(jiān)控模塊相互連接起來,當終端設備發(fā)生短路、斷路等故障時,防火門監(jiān)控器能發(fā)出報警信號,能指示報警部位并保存報警信息,保障了電氣安全的可靠性。
4.7環(huán)境監(jiān)測
污水廠、自來水廠、水泵站等場所溫濕度、煙霧、積水浸水、視頻、UPS電池間可燃氣體濃度展示和預警,保障污水廠、自來水廠、水泵站等安全運行。當可燃氣體或有害氣體濃度超標可自動啟動排風風機或新風系統(tǒng),排除隱患,保持良好的水處理環(huán)境。
4.8分布式光伏監(jiān)測
實時監(jiān)測低壓并網柜每路的電流、電壓、功率等電氣參數及斷路器開關狀態(tài),逆變器運行監(jiān)視,對逆變器直流側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、當前發(fā)電功率、累計發(fā)電量進行監(jiān)測,以曲線方式繪制上述監(jiān)測的各個參量的歷史數據。
平臺結合廠區(qū)實際分布情況,通過3D或2.5D平面圖顯示分布式光伏組件在屋頂、車棚的分布情況,顯示匯流箱、并網點位置,各個屋頂的裝機容量。
4.9工藝仿真監(jiān)控
平臺通過2D、3D方式實時監(jiān)視粗格柵、污水提升、細格柵、曝氣沉砂、改良生化處理、二沉、加氯接觸消毒、污泥濃縮壓濾、生物除臭等工藝設備運行狀態(tài)。在格柵清渣機、污水提升泵、回流泵、曝氣風機、加藥泵、濃縮壓濾機、吸沙泵、吸泥泵等低壓電動機控制柜或低壓饋電柜安裝電動機保護,進行短路、過流、過載、起動超時、斷相、不平衡、低功率、接地/漏電、te保護、堵轉、逆序、溫度等保護以及外部故障連鎖停機,與PLC、軟啟、變頻器等配合,實現電動機自動或遠程控制,監(jiān)視、控制各個工藝設備,保障正常生產。
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