水資源是萬(wàn)物生長(zhǎng)的源泉，也是地球上最重要的資源之一。從工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，到城市發(fā)展、百姓生活，雖然水資源的使用形式千差萬(wàn)別，但無(wú)疑都占據(jù)著核心地位。如同人體的供血系統(tǒng)一般，城市水務(wù)系統(tǒng)中的供水系統(tǒng)，更是維系居民正常生活、企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵所在。
由于我國(guó)水資源分布不均衡，仍有很多城市的生活用水常年處于緊張狀態(tài)。21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的城市供水事業(yè)發(fā)展迅速，城市供水綜合生產(chǎn)能力在2018年達(dá)到3.12億噸/日的規(guī)模，較2007年的2.57億噸/日，年均增長(zhǎng)率為1.96%。2019年，我國(guó)供水總量約632.9億噸，其中生活用供水總量就占了343.6億噸。
不難發(fā)現(xiàn)，隨著城市的發(fā)展以及人們生活水平的提高，人們對(duì)于水的需求也在逐步增加，給原本緊張的供水系統(tǒng)帶來(lái)了更多挑戰(zhàn)，如何確保穩(wěn)定、高效的供水成為亟待解決的問(wèn)題。2020年是我國(guó)“十三五”規(guī)劃的收官之年，立足今日，展望未來(lái)，一個(gè)城市的供水能力想要再上一個(gè)臺(tái)階，除了保障工程建設(shè)的高質(zhì)量，積極開(kāi)辟水務(wù)企業(yè)發(fā)展的新路徑，還需要借助一件更有力的武器——數(shù)字化技術(shù)。
近年來(lái)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮已席卷全球，給各行各業(yè)布局成功的企業(yè)帶來(lái)了可觀的紅利。而數(shù)字化技術(shù)的關(guān)鍵功能之一，就是讓企業(yè)的數(shù)據(jù)采集、處理和可視化等環(huán)節(jié)更加人性、便捷，以達(dá)到數(shù)據(jù)價(jià)值最大化和透明化，最終實(shí)現(xiàn)高效的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。
對(duì)于從事供水業(yè)務(wù)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，數(shù)字化“魔法”還能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)由調(diào)度中心向控制中心的華麗轉(zhuǎn)變，并實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)壓力、水資源合理調(diào)度等各個(gè)層面的全方位協(xié)同。現(xiàn)如今，我國(guó)智慧工廠的建設(shè)如火如荼，卓越的數(shù)字化技術(shù)也已經(jīng)在城市的供水系統(tǒng)里“靜靜流淌”了。
美麗“春城”的供水痛點(diǎn)
“東連黔桂通沿海，北經(jīng)川渝進(jìn)中原”，昆明市位于云貴高原中部，地處長(zhǎng)江、珠江、紅河三大流域分水嶺地帶，素有“春城”的美譽(yù)。但受地理、氣候等多種因素影響，昆明市水資源較為匱乏，多年平均水資源總量62.02億立方米，人均水資源量?jī)H914立方米，滇池流域人均水資源量不足200立方米，僅為全國(guó)人均水資源量的10%。水資源的短缺和飲用水安全問(wèn)題已成為制約昆明市發(fā)展的主要“瓶頸”。
昆明自來(lái)水供水已有上百年歷史，從20世紀(jì)城市管網(wǎng)建成以來(lái)，供水規(guī)模隨城市發(fā)展也在逐年擴(kuò)大。2006年，昆明通用水務(wù)自來(lái)水有限公司（簡(jiǎn)稱“昆明通用水務(wù)”）正式成立，承擔(dān)著昆明主城區(qū)供水服務(wù)運(yùn)營(yíng)、管理及發(fā)展任務(wù)。現(xiàn)在，昆明通用水務(wù)設(shè)有10座自來(lái)水廠，總供水能力達(dá)158萬(wàn)立方米/日，全長(zhǎng)2115公里的配水管網(wǎng)，以及超配水管網(wǎng)全長(zhǎng)3844公里，為超過(guò)380萬(wàn)人提供飲用水。
水務(wù)企業(yè)的責(zé)任重大、任務(wù)艱巨，在保障安全供水的同時(shí)，如何實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率的優(yōu)化是其所面臨的永恒考題。多年來(lái)，為響應(yīng)國(guó)家對(duì)節(jié)能降耗、高質(zhì)量發(fā)展的號(hào)召，昆明通用水務(wù)始終希望通過(guò)安全高效供水服務(wù)，保障市民用水，并通過(guò)有效降低漏損率和能源浪費(fèi)，合理利用水資源。
“面對(duì)更為復(fù)雜的水網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于我們昆明通用水務(wù)來(lái)說(shuō)，管理水平和技術(shù)要求也在不斷提高，生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)需要進(jìn)行一定程度的更新，通過(guò)引入更高等級(jí)的數(shù)字化智慧以減少‘跑、冒、滴、漏’等水資源浪費(fèi)現(xiàn)象的出現(xiàn)，信息化技術(shù)的飛速發(fā)展帶來(lái)了轉(zhuǎn)型升級(jí)的機(jī)會(huì)。”昆明通用水務(wù)供水調(diào)度中心的黃禹澄表示。基于智能化手段，昆明水務(wù)希望進(jìn)一步提升企業(yè)運(yùn)維水平，釋放更多數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值，這與智慧水務(wù)的專家——施耐德電氣的價(jià)值主張不謀而合。
打造智慧水務(wù)的數(shù)字內(nèi)核
依托通用水務(wù)集團(tuán)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，昆明水務(wù)對(duì)智慧水務(wù)的理念，有著天生的強(qiáng)大理解力與接受能力。隨著公司對(duì)生產(chǎn)調(diào)度管理需求的增加，其在精益管理、集中管控、數(shù)據(jù)透明等方面的提升已成為剛需。
昆明通用水務(wù)與施耐德電氣的合作淵源可以追溯到2008年，雙方建立著深厚的信任和友誼。黃禹澄介紹：“昆明通用水務(wù)原有供水調(diào)度管理系統(tǒng)由施耐德電氣2009年建設(shè)，采用了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的Citect和Ampla軟件，上線10年來(lái)，對(duì)于提高供水調(diào)度水平和效率可謂立下了汗馬功勞。隨著供水信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，我們也向施耐德電氣提出了繼續(xù)提升和改進(jìn)的需求。”
“我們期望新的生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)處理要滿足現(xiàn)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入外，還要兼容考慮新建系統(tǒng)的集成，同時(shí)該系統(tǒng)還將建設(shè)成為整個(gè)昆明通用水務(wù)的生產(chǎn)管理信息化平臺(tái)，集成所有水源、水廠、管網(wǎng)、二次供水的生產(chǎn)調(diào)度、能源、水質(zhì)等數(shù)據(jù)以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)維數(shù)據(jù)，同時(shí)為管理提供更及時(shí)、準(zhǔn)確、完整的數(shù)據(jù)，給通用水務(wù)的運(yùn)營(yíng)提供有力的技術(shù)支撐。”黃禹澄表示。
2018年11月，雙方再度簽訂合作協(xié)議，施耐德電氣憑借在水處理行業(yè)多年積累的經(jīng)驗(yàn)，為昆明通用水務(wù)提供從生產(chǎn)控制到運(yùn)營(yíng)調(diào)度的業(yè)界先進(jìn)數(shù)字化水務(wù)解決方案。基于先進(jìn)的EcoStruxure架構(gòu)與平臺(tái)，施耐德電氣為昆明水務(wù)提供了智能中低壓配電解決方案，以及可靠的自動(dòng)化解決方案。該方案打包了從核心元件到系統(tǒng)、從智慧綜合運(yùn)管平臺(tái)到現(xiàn)場(chǎng)控制器、中/低壓配電到關(guān)鍵電源，包含水廠需求的Blokset低壓柜、PIX高壓柜、ATV1200高壓變頻器，以及泵站的ModiconM340（PLC），為昆明通用水務(wù)提供了數(shù)字化升級(jí)的新思路。
“施耐德電氣為我們打造的‘數(shù)字內(nèi)核’，為水廠與管網(wǎng)的實(shí)時(shí)控制、可靠運(yùn)行、高效運(yùn)維保駕護(hù)航，讓我們從生產(chǎn)控制到供水調(diào)度全程安心，也讓昆明市民用水放心。”黃禹澄表示。
水資源調(diào)度與水廠運(yùn)營(yíng)效率雙優(yōu)化
針對(duì)昆明水務(wù)的智能化轉(zhuǎn)型需求，施耐德電氣對(duì)其現(xiàn)有的AVEVA Wonderware軟件平臺(tái)進(jìn)行了升級(jí)擴(kuò)容，并將歷史的水源、水廠、泵站、管網(wǎng)等壓力、流量、水質(zhì)等數(shù)據(jù)遷移到新的報(bào)表系統(tǒng)中。施耐德電氣還負(fù)責(zé)了包括各種業(yè)務(wù)報(bào)表、定制報(bào)表、調(diào)度指令執(zhí)行與反饋的新報(bào)表系統(tǒng)的建設(shè)。2019年6月，新的Wonderware平臺(tái)報(bào)表系統(tǒng)試運(yùn)行順利，并一直運(yùn)維至今。
昆明通用水務(wù)供水信息管理系統(tǒng)
“現(xiàn)在，我們?cè)诠竟┧{(diào)度中心控制室就可以獲得水源、水廠、泵站、智網(wǎng)、水質(zhì)等核心數(shù)據(jù)，通過(guò)合理的分析和評(píng)估，指定有效的供水方案，可以實(shí)現(xiàn)管理與展示、生產(chǎn)組織、供水調(diào)度、能效優(yōu)化的有效協(xié)同，讓生產(chǎn)調(diào)度更透明、更靈活、更數(shù)字化。”黃禹澄表示。
大屏顯示的現(xiàn)場(chǎng)效果
全新的數(shù)字化生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)依托AVEVA系統(tǒng)平臺(tái)與能效管控+融合搭建而成，從整體呈現(xiàn)效果上來(lái)看，施耐德電氣基于EcoStruxure三層架構(gòu)的解決方案，在應(yīng)用、服務(wù)和分析層面，打造了昆明通用水務(wù)自有的生產(chǎn)管理信息化平臺(tái)；邊緣控制層面，SCADA工藝監(jiān)控和Modicon PLC幫助用戶實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)控制到能源使用全方位的監(jiān)視、分析和高效運(yùn)維；互聯(lián)互通產(chǎn)品層面，施耐德電氣的中低壓變頻器、中低壓元器件及設(shè)備、UPS等在高度保障供電可靠性的同時(shí)，幫助用戶實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)收集和運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。
“在本次技術(shù)改造過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)最大的感受是水務(wù)傳統(tǒng)管理模式得到了升級(jí)，數(shù)字化平臺(tái)軟件技術(shù)融入到調(diào)度的全流程中。”黃禹澄表示。運(yùn)用精益管理的思想與集中管控的集成技術(shù)，施耐德電氣助力昆明通用實(shí)現(xiàn)合理的自動(dòng)化控制、智能的運(yùn)營(yíng)調(diào)度和統(tǒng)一的信息集成，為水廠與管網(wǎng)的實(shí)時(shí)控制、可靠運(yùn)行、高效運(yùn)維保駕護(hù)航，并同步幫助昆明通用水務(wù)從單一的水務(wù)調(diào)度管理思維，成功向水務(wù)全盤(pán)控制管理方向轉(zhuǎn)變。
綠色智慧：未來(lái)水務(wù)藍(lán)圖
毋庸置疑，安全與高效永遠(yuǎn)是生產(chǎn)之本。伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，綠色與智慧生產(chǎn)概念也逐漸來(lái)到舞臺(tái)的中央。
在此次成功合作中，作為智慧水務(wù)的專家，施耐德電氣組建了包括系統(tǒng)架構(gòu)師、自動(dòng)化工程師、實(shí)施顧問(wèn)、軟件工程師、系統(tǒng)運(yùn)維工程師等在內(nèi)的豪華專家團(tuán)隊(duì)，旨在為客戶提供量身定制的解決方案，幫助客戶在安全高效的基礎(chǔ)上，增添智慧與綠色的羽翼。
昆明通用水務(wù)也憑借新的數(shù)字配水平臺(tái)，與AVEVA Wonderware Platform、EMS+集成在一起，將海量數(shù)據(jù)在企業(yè)供水和分配控制中心的系統(tǒng)中收集和顯示，在確保供水過(guò)程的安全、可靠和高效的同時(shí)，也讓整個(gè)供水和分配的過(guò)程變得簡(jiǎn)單可視和數(shù)字化，大大提高了企業(yè)的精細(xì)化管理水平。
城市的供水事業(yè)，事關(guān)到千家萬(wàn)戶的生計(jì)與幸福。未來(lái)，施耐德電氣還計(jì)劃為昆明水務(wù)的運(yùn)營(yíng)及調(diào)度實(shí)現(xiàn)更有效、完整的數(shù)據(jù)分析與挖掘，并通過(guò)施耐德能效管控+的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)能源使用可視化和集團(tuán)級(jí)能效管理等。黃禹澄也表示：“我們將繼續(xù)與施耐德電氣合作，以便充分利用水這一寶貴的自然資源，實(shí)現(xiàn)綠色和可持續(xù)的運(yùn)營(yíng)。”
