當(dāng)前，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為了各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的新利器。在實(shí)際應(yīng)用中，它不僅能夠?yàn)橹圃鞓I(yè)解決效率和能效問題，也能為一些關(guān)系到國計(jì)民生的基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)帶來智能化的變革。例如，在國內(nèi)廣泛推動(dòng)“智慧城市”建設(shè)的今天，水務(wù)和供熱行業(yè)板塊的智慧化升級(jí)也隨之成為了必然的趨勢(shì)，如何利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為這些行業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型呢?
不難看到，當(dāng)前眾多城市的水務(wù)和供熱企業(yè)都處于這種求智、求變的階段，這一需求的背后有著非常強(qiáng)勁的驅(qū)動(dòng)力。一方面，我國城鎮(zhèn)化的趨勢(shì)使得城市水務(wù)、供熱等公共服務(wù)的需求規(guī)模不斷擴(kuò)大，居民對(duì)這些公共服務(wù)品質(zhì)的要求也在提升，無論是傳統(tǒng)的軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施還是管理運(yùn)營模式，在服務(wù)社會(huì)、保障需求的職能上都已面臨巨大的挑戰(zhàn)。
另一方面的挑戰(zhàn)，則直接來源于水務(wù)、供熱企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在傳統(tǒng)模式下，一系列管理因素和技術(shù)上的局限，使低效、滯后、浪費(fèi)等現(xiàn)象在能源、資產(chǎn)及人力等各個(gè)環(huán)節(jié)隨處可見，嚴(yán)重影響了企業(yè)的盈利能力等“硬指標(biāo)”。只有進(jìn)行智慧化的轉(zhuǎn)型，才能使更多的水務(wù)、供熱企業(yè)擺脫瓶頸。
“不通則痛”形成水務(wù)供熱粗放運(yùn)營頑疾
那么，具體到水務(wù)和供熱企業(yè)的行業(yè)實(shí)踐，它們?cè)谶\(yùn)營和技術(shù)等層面分別有哪些現(xiàn)實(shí)的痛點(diǎn)呢?
在水務(wù)行業(yè)，企業(yè)的運(yùn)營覆蓋從水源地、取水泵站、水廠、管網(wǎng)、最終用戶、污水管網(wǎng)、泵站到污水廠等各個(gè)環(huán)節(jié)，在這樣的一個(gè)全生命周期當(dāng)中，水務(wù)公司面臨著很多的挑戰(zhàn)。對(duì)于企業(yè)而言，設(shè)備的老化、管理模式的粗放，使得企業(yè)在很多情況下只能依靠人工經(jīng)驗(yàn)來運(yùn)營，缺乏很標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)則和規(guī)范。此外，受到自動(dòng)化、信息化水平的局限，綜合導(dǎo)致整個(gè)企業(yè)的投資回報(bào)率停留在比較低的水平。而由于缺乏操作、運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)的銜接和傳承，當(dāng)有經(jīng)驗(yàn)的工作人員離職或退休之后，新員工難以迅速掌握技能，馬上解決遇到的問題。
而對(duì)于供熱行業(yè)，也有相仿的挑戰(zhàn)。例如管理模式粗放老舊，生產(chǎn)經(jīng)營的多系統(tǒng)切換、操作繁瑣，水力和熱力的平衡失調(diào)，多熱源聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜等。另一個(gè)問題就是對(duì)于人工的過度依賴，由于對(duì)熱網(wǎng)的滯后性沒有統(tǒng)一有效的策略，負(fù)荷預(yù)測(cè)全靠人工;換熱站依靠人工值守，操作基本依靠人工，基本數(shù)據(jù)還要靠人工搜集，根本難以做到高效的反應(yīng)、決策和優(yōu)化。
其實(shí)，貫穿這些企業(yè)的最根本也是共性的“頑疾”，總結(jié)起來就是“不通則痛”。即由于數(shù)據(jù)、系統(tǒng)之間缺乏通透，使得控制、管理、運(yùn)營等從下到上的各個(gè)環(huán)節(jié)難以進(jìn)行實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)的優(yōu)化決策，最終只能大量依靠人工的粗放管理和調(diào)節(jié)，“智慧”也就無從談起了。
創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)成為行業(yè)智慧“利器”
在這方面，當(dāng)前基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的架構(gòu)和工具，正在越來越多地成為改善現(xiàn)狀的利器。例如，施耐德電氣基于物聯(lián)網(wǎng)的全新EcoStruxureTM架構(gòu)，就可以成為幫助企業(yè)打通數(shù)據(jù)和系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)IT和OT融合的利器。
EcoStruxure Plant擁有互聯(lián)互通的產(chǎn)品、邊緣控制、應(yīng)用/分析和服務(wù)三層架構(gòu)，形成開放、互聯(lián)互通、互操作性的生態(tài)體系，其本質(zhì)則是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為智能和決策。剖析EcoStruxure 的三層架構(gòu)，底層互聯(lián)互通的設(shè)備主要包括各類儀表、傳感器、變頻器等智能元器件產(chǎn)品;邊緣控制層則包括DCS分散控制、PLC過程控制、SIS安全控制等;最上層主要是應(yīng)用和分析的軟件和工具，包括對(duì)能源的管理、整個(gè)生產(chǎn)的運(yùn)行調(diào)度、輔助分析等，比如管網(wǎng)的優(yōu)化、遙測(cè)、運(yùn)行控制和管理系統(tǒng)，以及對(duì)資產(chǎn)管理和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的分析，這都是企業(yè)的分析決策層能夠用到的一些軟件和解決方案。
依托這套架構(gòu)，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備的技術(shù)連接，并進(jìn)行實(shí)時(shí)、廣泛的數(shù)據(jù)收集，將關(guān)鍵數(shù)據(jù)從傳感器傳輸?shù)皆贫恕Ｖ?，則是將數(shù)據(jù)通過分析轉(zhuǎn)化為有價(jià)值、有意義的分析結(jié)果，最終主導(dǎo)決策。依托這一過程，使得設(shè)備、人員、管理、運(yùn)營中每一個(gè)變化都得到及時(shí)傳達(dá)和反饋，形成閉環(huán)。
打通閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)智慧水務(wù)及供熱應(yīng)用落地
那么，基于EcoStruxure這套物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)的解決方案平臺(tái)，具體是如何在水務(wù)和供熱行業(yè)應(yīng)用的呢?
EcoStruxure在智慧水務(wù)中的應(yīng)用，首先體現(xiàn)在水務(wù)智能調(diào)度和優(yōu)化控制，從水的生產(chǎn)，再到水的供應(yīng)，再到用戶端完全都在調(diào)度管理的范圍之內(nèi)，需要結(jié)合生產(chǎn)、能源消耗、水的漏損、水質(zhì)、水力模型的預(yù)測(cè)等一系列的舉措，對(duì)整個(gè)水的生命周期進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度。同時(shí)，這一架構(gòu)實(shí)質(zhì)上還成為了整個(gè)預(yù)防性運(yùn)維系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺(tái)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以通過CM(Condition Manager)組件將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳到資產(chǎn)管理中心，通過設(shè)備模型來判斷設(shè)備狀況，實(shí)現(xiàn)前瞻性的維護(hù)。
在水務(wù)行業(yè)還有一個(gè)典型的問題就是供水漏損管理。在這方面，結(jié)合施耐德電氣的GIS系統(tǒng)和在線水力模型，可以有效保證整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)的真實(shí)性。依托于對(duì)營業(yè)收費(fèi)、客戶服務(wù)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)水表、SCADA實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及管網(wǎng)巡檢系統(tǒng)等子系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，能夠幫助企業(yè)更好地去做漏損管理，形成漏損的大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
而在供熱行業(yè)，EcoStruxure同樣可以通過各層架構(gòu)的有機(jī)融合，解決智慧供熱的挑戰(zhàn)。 在底層，可以為換熱站提供包括壓力傳感器、變送器、人機(jī)接口、HMI、PLC、變頻器等設(shè)備;在控制層，則通過VPN的網(wǎng)絡(luò)或者通過云端進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和管理，向下通過SCADA系統(tǒng)實(shí)時(shí)地跟各個(gè)換熱站進(jìn)行交互;向上則設(shè)立應(yīng)用、分析及服務(wù)層，構(gòu)成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為價(jià)值的最重要一層。
在這一層，企業(yè)可以依托Termis和EMS等仿真和決策工具實(shí)現(xiàn)負(fù)荷預(yù)測(cè)、多熱源的調(diào)度管理和能源的優(yōu)化運(yùn)行。以Termis生產(chǎn)調(diào)度模擬系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)可以通過建立熱網(wǎng)模型，實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)的可視化，實(shí)現(xiàn)溫度優(yōu)化、壓力優(yōu)化、多熱源生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化等功能，是一個(gè)全方位對(duì)熱網(wǎng)的調(diào)度和管理的專家系統(tǒng)。同時(shí)，它也是一個(gè)集成的系統(tǒng)，它將SCADA系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)以及一些第三方的包括收費(fèi)、客服系統(tǒng)集成在一起，用來解決水力問題、熱力問題，以及整個(gè)管網(wǎng)的調(diào)度和管理的問題。
由于結(jié)合了這樣的利器，近年來施耐德電氣在國內(nèi)成功實(shí)施多個(gè)智慧水務(wù)項(xiàng)目，包括浦東某自來水公司綜合調(diào)度中心的建設(shè)與改造，蘇州某工業(yè)園區(qū)從水源地到水廠，再到管網(wǎng)和污水處理廠的全生命周期項(xiàng)目等?；诓煌鞘械默F(xiàn)狀，可以將漏損率提高5%到30%不等，通過整個(gè)智慧水務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)的建設(shè)，其運(yùn)營效率則可以提高25%。而在供熱行業(yè)，施耐德電氣也已先后在陜西、黑龍江、山東、北京等省市參與實(shí)施多個(gè)集中供熱項(xiàng)目，可謂碩果累累。
值得一提的是，這一物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)在近年來新興的PPP模式中，也得到了很好的落地應(yīng)用，可謂為智慧水務(wù)、供熱的模式創(chuàng)新和探索提供了支撐。
作為這一領(lǐng)域的典型企業(yè)代表，東控智慧城市運(yùn)營科技有限公司的高級(jí)副總裁胡曉翔就談到：“在我們的PPP項(xiàng)目的實(shí)施過程中，會(huì)涉及到很多物聯(lián)網(wǎng)以及業(yè)務(wù)管理類的系統(tǒng)建設(shè)。施耐德電氣EcoStruxure架構(gòu)可以說在智慧水務(wù)的解決方案層面提出了一個(gè)頂層設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)架構(gòu)。里面包括了數(shù)據(jù)層、技術(shù)層、業(yè)務(wù)架構(gòu)等。我們覺得，在現(xiàn)在這種情況下能夠提出一個(gè)相對(duì)成熟、相對(duì)完整的體系架構(gòu)，對(duì)我們后面的工作會(huì)有很大的支撐和幫助?！?/FONT>
（轉(zhuǎn)載）
