2020智能水務解決方案

工業(yè)互聯(lián)網助力智慧水務主講人：

施耐德電氣解決方案架構師

胡峻Eco

Struxure

架構簡介智慧水務解決之道智慧水務關鍵應用簡介智慧水務典型案例簡介工業(yè)互聯(lián)網將水務運營提升至嶄新高度軟件與分析自動

化運 營水務運營持續(xù)優(yōu)

化工業(yè)互聯(lián)網加速發(fā)展驅動因素：廣泛普及的移動技術，嵌入式傳感技術，人工智能和分析技術EcoStruxure架構端到端的網絡安全云端和/或本地基礎設施樓宇數(shù)據(jù)中心應用、分析與服務邊緣控制互聯(lián)互通的產品工業(yè)EcoStruxureTM電網EcoStruxureTM信息技術EcoStruxureTM工廠EcoStruxureTM機器EcoStruxureTM樓宇EcoStruxureTM配電EcoStruxure架構應用場景通過模擬、情境感知和數(shù)字化提供移動端洞察和主動風險疏解通過減少浪費和宕機時間實現(xiàn)智能、

高效、可盈利的運營面向工業(yè)現(xiàn)場的生產過程優(yōu)化通過更智能的系統(tǒng)和由實時數(shù)據(jù)驅動的決策最大限度提高能效和可持續(xù)性面向企業(yè)運營的管理決策優(yōu)化通過預測性分析和主動性維護優(yōu)化資產可用性和性能面向產品全生命周期的管理與服務優(yōu)化工業(yè)互聯(lián)網平臺應用場景我們提供的優(yōu)質服務,基于深度垂直的行業(yè)技能行業(yè)經驗整合架構全球客戶經理網絡全球覆蓋與全生命周期服務20

大全球石油與天然氣公司使用施耐德電氣解決方案9家全球10

11

家國際大礦業(yè)、建

食品與飲料材和冶金企

品牌與施耐業(yè)使用施耐

德電氣是合德電氣的產

作伙伴關系品與解決方案100

多個國家采用施耐德電氣的電力與自動化解決方案，幫助運營人員管理他們的水和污水工廠及管網球的建筑，通過施耐德電氣的解決方案，確保其用戶的舒適安全1百萬遍布全 10家全球頂級電力機構使用施耐德電氣解決方案為家庭與企業(yè)提供安全可靠的電力3家全球4大超規(guī)模云服務提供商在他們的數(shù)據(jù)中心使用施耐德電氣解決方案8家全球十大包裝機械制造商采用施耐德電氣解決方案中國水行業(yè)的挑戰(zhàn)和目標信息時代安全問題頻發(fā)5大挑戰(zhàn)水務基礎設施老化

基礎數(shù)據(jù)缺失、不準確 能耗、漏損和成本高

運維效率不高 城鎮(zhèn)水務建設

跟不上發(fā)展要求 4個發(fā)展目標提升供水服務水平客戶滿意度提標改造工藝優(yōu)化中小城鎮(zhèn)污水處理建設降低運營成本提高運營效率減少環(huán)境影響，降低碳排放實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展水務企業(yè)財務投資回報率低工業(yè)互聯(lián)網創(chuàng)造新一代的智慧水務運營政府企業(yè)公眾智慧水務泵、閥控制風機、電機控制生產過程控制電力系統(tǒng)控制水務服務大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化調度生產管理管網管理漏損管理能源管理液位監(jiān)測流量監(jiān)測壓力監(jiān)測水質監(jiān)測功耗監(jiān)測門禁安防設備狀態(tài)監(jiān)測資產管理智能診斷和決策應急指揮調度GIS地理信息管理感知和控制水務網絡互聯(lián)和水務數(shù)據(jù)互通設備互連，數(shù)據(jù)分析工廠內OT-IT融合網絡關鍵技術Modbus

TCP/IPIEC61850NB-IoT(智能水表）OPC-UA……OPC-UA智慧系統(tǒng)-輔助決策和管理生產 建設工廠外骨干網關鍵技術企業(yè)專線移通信技術（5G,

IPv6）施耐德電氣智慧水務整體方案智慧海水淡化生產集中管控系統(tǒng)（DCS/PLC）智能中低壓配電系統(tǒng)安防系統(tǒng)能效管理系統(tǒng)智慧固廢處理生產集中管控系統(tǒng)（PES/DCS）智能中低壓配電系統(tǒng)安防系統(tǒng)能效管理系統(tǒng)垃圾焚燒、威廢、固廢智慧污水處理廠生產運營管理（PLC+HMI）污水廠生產監(jiān)控（SCADA）設備巡檢和運維管理智能中低壓配電系統(tǒng)安防系統(tǒng)能效管理系統(tǒng)智慧水廠生產運營管理（PLC+HMI）水廠生產監(jiān)控

（SCADA）設備巡檢和運維管理智能中低壓配電系統(tǒng)安防系統(tǒng)能效管理系統(tǒng)智慧泵站、水利、水源地在線遠程監(jiān)控（SCADA）RTU、無線通信安防系統(tǒng)智能中低壓配電系統(tǒng)移動運維、無人值守智慧農村污水處理集中生產監(jiān)控RTU+PLC+HMI設備巡檢和運維管理智能中低壓配電系統(tǒng)能效管理系統(tǒng)智慧排水管網城市排水管網調度管網巡檢與運維智慧供水管網在線水力模型

+

SCADA實時數(shù)據(jù)水量預測優(yōu)化調度供水漏損控制水質安全管理提升運營效率

25%降低能耗

30%減少漏損

5~30%降低總體成本

20%基于工業(yè)互聯(lián)網的智能配電新典范預防性維護，安全可靠高效典型網絡技術：EcoStruxure架構無線無源傳感技術Zigbee、RFID、SAWUHF超高頻技術Modbus

TCP/IPIEC61850、ION、DNP3......智能控制系統(tǒng)過程控制和設備管理行業(yè)應用場景：水廠自動化控制系統(tǒng)優(yōu)化企業(yè)資源和決策輔助運行優(yōu)化和資產管理生產監(jiān)控層服務能效和過程審計歷史數(shù)據(jù)分析工程咨詢規(guī)劃設計需求調研系統(tǒng)集成升級維護運維支持電力監(jiān)控平臺視頻安防生產監(jiān)控平臺管網監(jiān)控平臺管理決策企業(yè)管理層其它系統(tǒng)CRMERP營收系統(tǒng)運行調度層其它系統(tǒng)設備運維工作流管理移動巡檢資產管理供水優(yōu)化調度無線通訊無線網絡泵站 水池 管網管網、水池和泵站工藝段1 工藝段2 工藝段3復雜水廠（固廢、海水淡化）DCSIP

network工藝段1 工藝段2 工藝段3標準水廠

PLC

+

SCADA軟件套件StruxureWarefor

Water能效管理生產運行管理漏損管理污水廠自動化控制系統(tǒng)海水淡化控制系統(tǒng)污泥焚燒過程控制系統(tǒng)管網和泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)無人值守解決方案典型網絡技術：EcoStruxure架構OT-IT融合網絡固定及移動通信接入OPC-UA連接智慧無人值守解決方案功能泵站無人值守功能：泵站運行監(jiān)控&視頻聯(lián)動趨勢&報警&事件報表與分析泵站優(yōu)化調度資產管理移動運維智能配電系統(tǒng)：主動運維，斷路器老化分析；能效分析；水泵優(yōu)化節(jié)能諧波分析診斷電網實時監(jiān)測等方案特點高數(shù)據(jù)質量：OPC-UA數(shù)據(jù)融合高可靠性：EcoStruxure架構開放性：DNP3-Level4協(xié)議多元性：有線、無線、視頻流網絡融合：工廠內網+工廠外網智慧農村污水解決方案農村人口居住相對分散無污水統(tǒng)一收集管網以家庭生活污水為主部分地區(qū)存在小型工廠和作坊農村污水特點工廠內網連接底層控制器公網VPN接入通訊網關云存儲污水大數(shù)據(jù)分析典型網絡技術綜合處理單元污水收集人工濕地數(shù)據(jù)倉庫公網VPN集中管控云端智慧調度解決方案

供水管網在線仿真和優(yōu)化調度未來24小時水量預測精確控制水壓，節(jié)能減漏節(jié)能最高15%降低漏損1～4%預警未來8小時內可能的問題提前解決問題建立虛擬監(jiān)測點減少儀表投入，優(yōu)化布局基于一張圖的管網調度在線水力模型+SCADA實時數(shù)據(jù)無縫集成直觀、全面、易操作水質安全水質模擬：余氯濃度分布圖，水齡檢測，保障用水安全污染事件管理：對污染源進行跟蹤，減少事故破壞程度；對污染源進行溯源，快速判斷并排查污染原因供水管網壓力優(yōu)化用水需求不斷發(fā)生變化，在保證供水壓力的前提下，實時優(yōu)化壓力控制（局部降壓）通過科學的減壓控制，可降低漏損率1~2%（幫助丹麥95%的供水管網從90年代至今長期保持低于8%的漏損率）工廠內網連接SCADA系統(tǒng)OPC-UA連接分析系統(tǒng)移動通信連接遠程管網管網大數(shù)據(jù)分析技術特點設備運維管家實現(xiàn)設備的主動運維利用計算機技術實現(xiàn)設備信息秒級查詢以及設備快速診斷，效率提升50%以上無紙化每年為企業(yè)節(jié)約紙張54*2*1000=10.8萬張，約5400元標準化管理可以為企業(yè)減少1~2名運維人員，年節(jié)約成本20萬，并消除數(shù)據(jù)造假問題零故障率為保障企業(yè)安全生產，平均每年的停線時間減少150小時以上快速篩查工單詳情預設工單提前一天短信通知當天工單當天短信通知工單執(zhí)行的現(xiàn)場照片&日志的保存與顯示根據(jù)報警嚴重程度設置區(qū)分等級通過短信通知第一時間獲取報警信息高速報警響應，通過手機APP確認和記錄報警支持手動觸發(fā)報警掃描二維碼，快速定位設備信息實時數(shù)據(jù)分類展示，支持儀表盤顯示，可追溯設備歷史趨勢詳細的設備臺帳信息利用移動設備拍照和填寫日志可生成現(xiàn)場記錄智慧能效管理方案工廠內網絡+工廠外網絡公網VPN接入通訊網關云存儲能源大數(shù)據(jù)分析技術特點上海某污水處理廠通過工業(yè)互聯(lián)網敏睿掌控綠色水廠電力全局客戶挑戰(zhàn)客戶收益污水處理廠位于上海市，是為數(shù)不多地下式污水處理廠之一。設計規(guī)模為20萬噸/天，采用全地下淺埋布局形式，所有工藝處理段均封閉在一體化的地下處理構筑物內。處理廠尾水排放達到一級A+標準，惡臭源實施封閉并集中處理等方式大幅降低了工程對周邊環(huán)境及居民生活的影響，環(huán)境更友好

。污水廠上部與城市綠地，市民公園相結合，將整個廠區(qū)隱藏于綠化叢中。精心設計的景觀、大面積的綠化和水景，配套建設休閑、游憩、觀光等公共服務設施，為周邊居民提供良好的休閑游憩場所。全地埋水廠要求設備安全穩(wěn)定可靠，保證供電連續(xù)穩(wěn)定不間斷。提高工廠數(shù)字化和智能化水平，隨時隨地掌握設備運行狀態(tài)等信息，追求無人或少人值守的新型污水廠運維模式。各工藝遵循目前現(xiàn)行最嚴格的標準，對于設備和工藝運行的穩(wěn)定性可靠性要求高，建設成污水處理廠的樣板和示范性工程。質量過硬，安全無憂中低壓原廠設備品質可靠，保障地埋式污水廠電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。實現(xiàn)智慧運維，提高管理效率塑殼全部使用Powertag

NSX

方案,無線傳輸方便數(shù)據(jù)采集上傳，搭配FDM12D集中一體式顯示，方便運維。智能配電方案中千里眼運維專家提供遠程運維功能，隨時隨地收集設備運行數(shù)據(jù)，查看設備狀態(tài)，為客戶管理層和現(xiàn)場維護人員提供了便捷的維護數(shù)據(jù)來源和管理工具，幫助工廠實現(xiàn)智能運維。完善的售后維護保障施耐德服務團隊提供快速響應的售后服務，為客戶提供了高效完善的后期維護保障。網絡安全應用、分析與服務全生命周期服務邊緣控制千里眼運維專家互聯(lián)互通的產品Okken低壓柜FDM12D柜門顯示單Powertag

NSX網關澳門某自來水公司無人值守系統(tǒng)｜客戶概況和需求澳門某水廠，總共三期工程，日處理能力18萬噸，采用混凝、氣浮、超濾、消毒工藝僅安排兩個人管理水廠，一人現(xiàn)場值守，另一人定期巡檢要求生產連續(xù)，不能中斷，電氣、自控設備要求雙機熱備全面的傳感器與儀表配置，包括樓宇防火、漏水監(jiān)測、進水水質、加藥后的水質、工藝設備振動，運行溫度等實時監(jiān)測控制中心遠程集中監(jiān)控，一旦有異常，觸發(fā)不同級別的報警，如電話、短信、現(xiàn)場聲光報警等報警后，系統(tǒng)自動切換備用回路，允許在定期巡檢中排除報警后，系統(tǒng)自動派發(fā)工單，派巡檢人員現(xiàn)場檢查排除故障｜解決方案全套施耐德電氣最領先的工控、配電、軟件集成解決方案，冗余配置自動化包括：Quantum

PLC雙機熱備、Okken開關柜、Tesys馬達啟動器軟件包括：IntouchSCADA系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)、EMS系統(tǒng)等｜客戶價值基本無人值守，節(jié)約人工成本，僅一人現(xiàn)場管理，一人巡檢全自動化生產，自動報警和切換回路水廠生產運行高可靠性，智能化管理浦東某自來水公司綜合調度中心｜客戶概況和需求｜客戶價值供水人口