張心志

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：以新塘鎮(zhèn)排水系統(tǒng)為例,，結(jié)合廣州市建設(shè)國家新型智慧城市的戰(zhàn)略目標(biāo)以及實(shí)現(xiàn)新塘鎮(zhèn)市政排水系統(tǒng)智慧化建設(shè)的需求,，介紹了智慧水務(wù)在污水管網(wǎng)系統(tǒng)“擠外水,、提濃度"以及在雨水系統(tǒng)防洪排澇預(yù)測中的應(yīng)用,。對污水管網(wǎng)系統(tǒng)管道水位,、水質(zhì),、流量和外水入侵情況進(jìn)行在線實(shí)時監(jiān)測,，對提升污水廠運(yùn)行效能有較大裨益，對雨水系統(tǒng)易澇點(diǎn)和外江水位進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和預(yù)警,，構(gòu)建城市內(nèi)澇風(fēng)險預(yù)警體系,，避免災(zāi)害發(fā)生，從而實(shí)現(xiàn)排水管網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行和管理智能化,、專業(yè)化和精細(xì)化,。

關(guān)鍵詞：智慧水務(wù)；提質(zhì)增效,；排水系統(tǒng),；智能預(yù)警

0 引言

近年來，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,，它已融入到各行各業(yè),。智慧水務(wù)就是通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與水務(wù)技術(shù)深度融合，使水務(wù)系統(tǒng)的管理和運(yùn)行更加智能化,、數(shù)據(jù)化,、精細(xì)化。

水是生命之源,，而隨著城市的發(fā)展水污染問題愈發(fā)嚴(yán)重,，城市河涌、水系受到嚴(yán)重污染的情況屢見不鮮,，水環(huán)境,、水資源監(jiān)管和治理成為城市發(fā)展迫切需要解決的問題,。水質(zhì)監(jiān)測缺失或不及時、暴雨或洪澇災(zāi)害預(yù)警不及時更是直接關(guān)系到國計民生的問題,。而智慧水務(wù)能夠協(xié)調(diào)并及時,、準(zhǔn)確、地對此類問題進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警,，構(gòu)建城市暴雨監(jiān)測,、預(yù)報、內(nèi)澇風(fēng)險預(yù)警,、災(zāi)害評估等功能于一體的防控體系,，為城市防汛減災(zāi)提供堅實(shí)的技術(shù)保證。同時,，智慧水務(wù)建設(shè)是推進(jìn)城市管理智慧化,、科學(xué)化的重要舉措，結(jié)合廣州市建設(shè)國家新型智慧城市的戰(zhàn)略總目標(biāo),，新塘鎮(zhèn)加快智慧排水系統(tǒng)建設(shè),，發(fā)揮智慧水務(wù)在智慧城市建設(shè)中的示范效應(yīng)。

1 工程概況

廣州市增城區(qū)新塘鎮(zhèn)鎮(zhèn)域面積為84.86km2,，污水系統(tǒng)包括新塘和永和兩個系統(tǒng),，服務(wù)人口約65萬，其中新塘污水廠土建規(guī)模為15萬m3/d,，永和污水廠土建規(guī)模為10萬m3/d,，雨水管網(wǎng)總長544km，污水管總長696km,，雨污合流管總長667km,。鎮(zhèn)域有內(nèi)澇點(diǎn)13個，污水泵站10個,，防洪閘門9個,。

2019年12月新塘鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效工程正式啟動，智慧水務(wù)建設(shè)屬于本工程的一個子項工程,。新塘鎮(zhèn)智慧水務(wù)平臺集移動辦公,、在線審批、過程監(jiān)控,、多級河長管理和公眾參與管理等多功能于一建設(shè)全流域管控一體,、全鎮(zhèn)域聯(lián)動協(xié)作、全鎮(zhèn)資源共享的智慧管控平臺,，通過“廠-網(wǎng)-河一體化,，水務(wù)環(huán)境一體化"的建設(shè)模式[1]，實(shí)現(xiàn)“水質(zhì)提升,、防洪安全,、云上護(hù)水"的建設(shè)目標(biāo),。平臺軟件界面見圖 1。

圖1 平臺軟件界面

2 智慧水務(wù)建設(shè)內(nèi)容

硬件設(shè)備安裝：本工程在污水管網(wǎng)各重要節(jié)點(diǎn)安裝液位計135個,、水質(zhì)取樣器4個和流量監(jiān)測儀1個,，實(shí)現(xiàn)污水系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)測。在雨水系統(tǒng)的排澇泵站,、內(nèi)澇點(diǎn)等處安裝電子水尺37個,、雨量計5個和攝像頭11個,、實(shí)現(xiàn)洪澇預(yù)警,。

軟件平臺：主要包含排水設(shè)施一張圖、設(shè)施巡檢養(yǎng)護(hù),、廠站網(wǎng)河監(jiān)測一張網(wǎng),、防澇應(yīng)急調(diào)度、數(shù)據(jù)共享與集成,、安全生產(chǎn)信息管理,、排水設(shè)施數(shù)據(jù)管理和排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)更新維護(hù)等模塊。

排水設(shè)施一張圖模塊：基于GIS將排水設(shè)施數(shù)據(jù)與地理信息數(shù)據(jù),、地圖數(shù)據(jù)集成,，實(shí)現(xiàn)排水管網(wǎng)、污水處理廠,、一體化處理設(shè)施,、泵站、排水戶等的可視化以及設(shè)施的基礎(chǔ)信息查詢,、統(tǒng)計,、空間分析等功能，同時可疊加監(jiān)測實(shí)時數(shù)據(jù),，將靜態(tài)地理數(shù)據(jù)與動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行無縫結(jié)合,，為污水廠、排水管網(wǎng),、泵站等監(jiān)管業(yè)務(wù)提供實(shí)時數(shù)據(jù)支撐,。實(shí)現(xiàn)研究范圍內(nèi)所有排水設(shè)施靜態(tài)數(shù)據(jù)、動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù),、關(guān)鍵考核指標(biāo)的一張圖展示,，主要功能摸塊有：地圖管理、排水設(shè)施專題圖,、隱患點(diǎn)專題圖,、運(yùn)營調(diào)度看板、管網(wǎng)問題智能診斷等,。功能包含：排水設(shè)施圖層瀏覽,、查詢,、定位、追溯分析,、實(shí)時定位,、設(shè)施定位、地圖查詢,、刪除等功能,。

設(shè)施巡檢養(yǎng)護(hù)模塊：建設(shè)設(shè)施巡檢養(yǎng)護(hù)模塊，建立對納入養(yǎng)護(hù)計劃的設(shè)施建立統(tǒng)一的臺賬,，實(shí)現(xiàn)排水管網(wǎng)設(shè)施養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)的信息化管理,，借助移動終端了解巡檢人員的巡檢軌跡和巡檢到位情況；通過設(shè)施狀態(tài),、參數(shù)等數(shù)據(jù)可掌握,、分析設(shè)施運(yùn)行情況。系統(tǒng)建設(shè)模塊包含人員管理模塊,、問題臺賬,、人員出勤監(jiān)測、人員軌跡播放,、設(shè)施統(tǒng)計,、工單詳情等功能。

廠站網(wǎng)河監(jiān)測一張網(wǎng)模塊：針對城市易澇點(diǎn)建設(shè)易澇點(diǎn)水位監(jiān)測與視頻監(jiān)控,；在排水系統(tǒng)中布設(shè)排水管網(wǎng)水位,、流量、水質(zhì)監(jiān)測儀器,；在泵站及工業(yè)園區(qū)出口布設(shè)水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備,，實(shí)時感知排水管網(wǎng)運(yùn)行情況，掌握易澇點(diǎn)水位,、管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)水位及流量,、泵站及工業(yè)園區(qū)水質(zhì)情況；支持設(shè)備基本信息,、參數(shù),、位置信息管理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的動態(tài)更新管理,。功能包括：監(jiān)測數(shù)據(jù)查看,、提質(zhì)增效專題圖、監(jiān)測設(shè)備預(yù)報警,、液位之間關(guān)聯(lián)分析,、液位雨量關(guān)聯(lián)分析、液位河道水位關(guān)聯(lián)分析、污水廠監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,、易澇點(diǎn)液位情況分析,。

防澇應(yīng)急調(diào)度模塊：防澇應(yīng)急調(diào)度模塊集成多部門數(shù)據(jù)，包括氣象,、國土,、水利、公安等部門數(shù)據(jù),，結(jié)合排水管理要素一張圖系統(tǒng)與排水設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用,，實(shí)現(xiàn)汛期前“應(yīng)急預(yù)案制定"、汛情發(fā)生時的“執(zhí)行預(yù)案,、應(yīng)急調(diào)度",、汛情結(jié)束后的“一雨一報"、“預(yù)案優(yōu)化",、“澇情回顧"等綜合管理,。結(jié)合移動APP與排水儀器的配套使用,，可實(shí)現(xiàn)防澇工作人員及車輛,、物資的綜合管理、結(jié)合水雨情分析提供在線快速調(diào)配的決策支持,。功能包含：預(yù)警啟動,、應(yīng)急隊伍管理、值班管理,、信息報送管理,、事中報告、事后報告,、應(yīng)急預(yù)案管理和應(yīng)急隊伍調(diào)度等功能,。

數(shù)據(jù)共享與集成模塊：通過標(biāo)準(zhǔn)化接口方式實(shí)現(xiàn)與外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享對接集成，項目將與廣州市增城區(qū)水務(wù)局對接,，接入增城區(qū)已建河道水位的在線監(jiān)測數(shù)據(jù),；與廣州市智慧排水系統(tǒng)對接，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共享交換,。

安全生產(chǎn)模塊：通過安全生產(chǎn)APP項目管理人員對項目安全情況進(jìn)行核查,，當(dāng)管理人員發(fā)現(xiàn)安全隱患時可通過APP上傳安全隱患至系統(tǒng)提示相關(guān)項目工作人員盡快處理。本模塊功能包含：項目信息,、消息推送,、隱患排查治理、隱患上報,、隱患處理,、日常工作、培訓(xùn)分析,、學(xué)習(xí)培訓(xùn),、個人中心和資料歸檔等功能,。

摸清排水設(shè)施“家底"信息，將河涌信息,、流域要素,、入河排口、排水管網(wǎng),、實(shí)時在線水質(zhì)監(jiān)測等信息數(shù)據(jù)收集,、整合[2]；新塘鎮(zhèn)智慧排水管理系統(tǒng)的建設(shè),，集成了PLC自控系統(tǒng),、水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng),、云端管理系統(tǒng),、防洪排澇模型等系統(tǒng)，同時新建控制室1座,。

智慧水務(wù)平臺以數(shù)據(jù)為核心,，包括數(shù)據(jù)采集、解析和展示,，匯集數(shù)量眾多,，品牌不一的監(jiān)測設(shè)備到統(tǒng)一的平臺系統(tǒng)，讓管理者能夠清晰直觀地看到各種監(jiān)測數(shù)據(jù),；以應(yīng)用為目標(biāo),，實(shí)現(xiàn)雨、污水管網(wǎng)信息實(shí)時在線監(jiān)控,，掌握,、真實(shí)的監(jiān)測信息、氣象信息,，通過系統(tǒng)制定切實(shí)有效的應(yīng)急措施并能快速啟動,。

3 智慧水務(wù)應(yīng)用

3.1污水系統(tǒng)提質(zhì)增效

經(jīng)過多年的建設(shè)，我國城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施已基本實(shí)現(xiàn)全覆蓋,，處理能力基本上可以滿足城鎮(zhèn)居民生活排水的處理需求,。但排水管網(wǎng)不健全、不完善,，管網(wǎng)質(zhì)量差,、運(yùn)行不規(guī)范、養(yǎng)護(hù)不及時等導(dǎo)致出現(xiàn)污水收集率低下,、污水處理廠進(jìn)水濃度偏低等問題,。為此，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部等部委聯(lián)合印發(fā)了《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動方案(2019~2021年)》，提出生活污水處理的由“數(shù)量增加"向“質(zhì)量提升"轉(zhuǎn)變,，挖掘提升生活污水收集處理設(shè)施的效能,，要求實(shí)現(xiàn)城市生活污水集中收集率、污水廠進(jìn)水BOD濃度“雙提高"的目標(biāo),，保持和鞏固水環(huán)境整治,、水生態(tài)改善的工作成效。本工程的實(shí)施同樣響應(yīng)了“污水處理提質(zhì)增效"的新要求,。

本工程排水管網(wǎng)特點(diǎn)是：管網(wǎng)覆蓋面廣,、長度較長，管網(wǎng)錯綜復(fù)雜,；同時,，由于新塘鎮(zhèn)地處東江北岸，水系發(fā)達(dá),，河涌遍布,，地下水位較高，污水管網(wǎng)多次下穿河涌,，污水管網(wǎng)較復(fù)雜接入點(diǎn)多且分散,。

污水水質(zhì)、水量和水位是污水的三個重要指標(biāo),，均可通過在線設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,。監(jiān)測點(diǎn)的布置，從經(jīng)濟(jì)性和可實(shí)施性角度出發(fā),，優(yōu)先選取水量易發(fā)生波動節(jié)點(diǎn)、過河涌節(jié)點(diǎn),、支管接入主管等節(jié)點(diǎn)處設(shè)置監(jiān)測設(shè)備,。東江是珠江的支流，其每天會出現(xiàn)高,、低潮水位,，選取2021年12月實(shí)測東江水位變化曲線見圖2。

圖2實(shí)測東江水位波動曲線圖

由圖2智慧水務(wù)平臺監(jiān)測到的東江潮汐水位變化范圍為-0.07~2.6m(1985國家高程系,，余同),。本工程范圍內(nèi)東江北岸地勢低洼，地面實(shí)際低標(biāo)高為2.81~3.05m,，不能夠滿足50a一遇的防洪排澇標(biāo)準(zhǔn),，存在水淹風(fēng)險，并且于2020年5月22日暴雨期間被水淹,，水淹深度為50~60cm,，退水時間為3~4h。本工程在水力計算的基礎(chǔ)上提出新建排澇泵站的方案，終在東江與簍箕涌,、西涌和甘涌交匯口處分別新建三座排澇泵站,，解決了東江邊地勢低洼處雨季的防洪排澇問題。

根據(jù)智慧水務(wù)平臺監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,，隨著每天東江潮汐水位的波動,，沿江路污水主管的液位呈同步正相關(guān)變化，數(shù)據(jù)選自2021年10月中下旬,，見圖3,。

圖3東江水位與污水管液位波動曲線圖

這說明有地下水入滲或江水倒灌至污水系統(tǒng)，同時水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示水質(zhì)濃度與水位呈負(fù)相關(guān)變化,，進(jìn)一步佐證了有外水進(jìn)入污水系統(tǒng),。

針對由于存在地下水入滲點(diǎn)和江水倒灌口導(dǎo)致污水管網(wǎng)“低濃度、高水位"的運(yùn)行情況,，采取分期實(shí)施的工程方案,。近期以“擠外水"為主要目標(biāo)，以截流井倒灌,、雨污錯混接,、管道缺陷、部分雨污分流為重點(diǎn)整治對象開展“清污分流",；遠(yuǎn)期開展管網(wǎng)完善,、源頭雨污分流改造、溢流污染控制等,，建立長效機(jī)制,，推進(jìn)源頭治理，進(jìn)一步改造優(yōu)化污水收集處理系統(tǒng),，持續(xù)推進(jìn)污水處理提質(zhì)增效,。12月8日外水點(diǎn)整治實(shí)施完畢后，沿江路污水主管的液位保持平穩(wěn),，不再隨東江水位波動,，實(shí)現(xiàn)了污水系統(tǒng)的良性平穩(wěn)運(yùn)行，見圖4,。

圖4外水點(diǎn)整改后東江水位與污水管液位波動曲線圖

但12月21日降雨后,，沿江路污水管液位快速上升甚至超過警戒及報警水位，說明沿江路污水管上游存在錯混接點(diǎn),，導(dǎo)致雨季大量雨水進(jìn)入污水系統(tǒng),，需進(jìn)一步向上游溯源并進(jìn)行錯混接改造。

通過智慧水務(wù)設(shè)置的液位計在外江潮汐水位變化時監(jiān)測到污水管液位的變化,，發(fā)現(xiàn)大量的外水點(diǎn),，對新塘污水系統(tǒng)所有發(fā)現(xiàn)的江水倒灌點(diǎn)或入侵點(diǎn)進(jìn)行整改,，累計擠出外水量3.7萬m3/d，成效顯著,，表現(xiàn)為新塘污水廠進(jìn)廠污水水質(zhì)濃度有明顯的提升,，見圖5。

圖5新塘污水廠進(jìn)廠COD濃度變化曲線圖

由圖5可知,，項目實(shí)施后(2020年11月~2022年3月)新塘污水廠水質(zhì)濃度有較為顯著的提升,，各月COD均值為193.6mg/L；與項目實(shí)施前相比(2020年1月~2020年10月)各月COD均值為102mg/L,，進(jìn)廠C0D濃度提升89.8％,。在擠出外水的同時，污水濃度進(jìn)一步提升,，實(shí)現(xiàn)了污水系統(tǒng)提質(zhì)增效—“擠外水,、提濃度"的建設(shè)目標(biāo)。

3.2雨水系統(tǒng)內(nèi)澇風(fēng)險預(yù)警

內(nèi)澇是指由于強(qiáng)降水或連續(xù)性降水超過城市排水能力致使城市內(nèi)產(chǎn)生積水災(zāi)害的現(xiàn)象,。隨著城市化的快速發(fā)展,，城市下墊面硬化面積逐年增加，下滲量減少,，導(dǎo)致地表徑流量增加,，大幅增加了城市的內(nèi)澇風(fēng)險，會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,，廣州市每年由于內(nèi)澇造成的經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)數(shù)億元,。

為解決洪澇災(zāi)害采取了一系列措施，其中一項便是建設(shè)智慧水務(wù)內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對城區(qū)易澇及重要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警,，采用多個雨量計，提高測雨的準(zhǔn)確性,，對可能或即將產(chǎn)生洪水災(zāi)害的暴雨進(jìn)行預(yù)警,；對內(nèi)澇現(xiàn)況和趨勢進(jìn)行展示和渲染，當(dāng)出現(xiàn)超標(biāo)準(zhǔn)洪水時,，即進(jìn)行預(yù)警并自動聯(lián)系布防人員現(xiàn)場處置。

2021年5月雨季,，通過設(shè)置于新塘污水廠的雨量計監(jiān)測,，得到5月累計降雨為332mm，共15場雨,，其中大雨5場,，小雨10場，具體情況見圖6,。

圖6新塘鎮(zhèn)污水處理廠降雨累計曲線圖

對于下沉隧道等監(jiān)測的易澇點(diǎn),，通過監(jiān)控視頻,、電子水尺等實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測，一旦積水深度超過設(shè)定數(shù)值即聯(lián)動LED顯示屏發(fā)布雨洪信息,，并關(guān)閉道閘阻止行人及車輛進(jìn)入,，且可以聯(lián)動現(xiàn)場排水設(shè)備進(jìn)行及時排水，避免和延緩城市內(nèi)澇的發(fā)生,。

同時,，對泵站、閘門和污水廠進(jìn)行信息化,、智慧化改造和賦能,，建成智慧泵站、智慧閘門和智慧污水廠,，使其像人類一樣具有“智慧",，能夠“思考"，針對不同的運(yùn)行工況和突發(fā)狀況能夠采取智慧化的應(yīng)對措施,。

新塘鎮(zhèn)澇點(diǎn)是新塘鎮(zhèn)長期以來存在的內(nèi)澇黑點(diǎn),，其地勢較低，地形坡度較大,，現(xiàn)狀雨水口少難以滿足地面雨水收集的需要,，且上游匯水面積較大為0.61km2。經(jīng)水力計算復(fù)核,，現(xiàn)狀d1650的雨水管僅能滿足重現(xiàn)期P=1a的排水需求,。內(nèi)澇情況表現(xiàn)為：小雨積水、大雨內(nèi)澇,，嚴(yán)重困擾了附近居民的日常生活,，2021年5月31日暴雨期間，此處大水深為68cm(見圖7),，歷時2h才退水,。

圖7內(nèi)澇點(diǎn)改造前降雨曲線

針對內(nèi)澇點(diǎn)，采取的工程措施如下：對上,、下游雨水管網(wǎng)進(jìn)行清淤,、清障；現(xiàn)狀雨水管網(wǎng)存在較多結(jié)構(gòu)病害,，如異物穿入,、變形和塌陷等，進(jìn)行病害修復(fù),；新建橫截式雨水溝和雨水口,，加強(qiáng)對雨季地面漫流雨水的收集；新建2×d1000雨水分流管對上,、下游雨水進(jìn)行分流,。改造實(shí)施完畢后,，可滿足重現(xiàn)期P=5a的排水標(biāo)準(zhǔn)。

在實(shí)施工程措施的同時,，進(jìn)行智慧化改造,，安裝智慧排水監(jiān)測和預(yù)警設(shè)備，現(xiàn)場安裝有電子水尺,、雨量計,、攝像頭和LED雨情預(yù)警顯示屏。

內(nèi)澇點(diǎn)改造實(shí)施前,，降雨重現(xiàn)期大于1a便會發(fā)生內(nèi)澇,，圖7降雨曲線所示，積水深為68cm,。

內(nèi)澇點(diǎn)改造實(shí)施完畢后,，消除了的內(nèi)澇隱患，在暴雨期間積水深為6cm,，并未發(fā)生內(nèi)澇,，見圖8。

圖8內(nèi)澇點(diǎn)改造后降雨曲線

4 AcrelEMS-SW智慧水務(wù)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(chǎn)品生態(tài)體系,，AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺通過在污水廠源、網(wǎng),、荷,、儲、充的各個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝保護(hù),、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(qiáng)度,，監(jiān)測主要用能設(shè)備能效，保護(hù)污水廠運(yùn)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(xué)、精細(xì)的解決方案,。

2.平臺組成

AcrelEMS智慧水務(wù)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(wù)中壓變配電系統(tǒng),、電氣安全、應(yīng)急電源,、能源管理,、照明控制,、設(shè)備運(yùn)維等，貫穿水務(wù)能源流的始終,，幫助運(yùn)維管理人員通過一套平臺,、一個APP實(shí)時了解水務(wù)配電系統(tǒng)運(yùn)行狀況，并且根據(jù)權(quán)限可以適用于水務(wù)后勤部門管理需要,。

3.平臺拓?fù)鋱D

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(wù)配電系統(tǒng)中35kV,、10kV電壓等級配置繼電保護(hù)和弧光保護(hù)，實(shí)現(xiàn)遙測,、遙信,、遙控、遙調(diào)等功能,，對異常情況及時預(yù)警,。

監(jiān)測變壓器、水泵,、鼓風(fēng)機(jī)的電流,、電壓、有功/無功功率,、功率因數(shù),、負(fù)荷率、溫度,、三相平衡,、異常報警等數(shù)據(jù)。

4.2電能質(zhì)量監(jiān)測與治理

水務(wù)中大量的大功率電機(jī),、水泵變頻啟動導(dǎo)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(biāo)分析其電能質(zhì)量,，并配置對應(yīng)的電能質(zhì)量治理措施提高供電電能質(zhì)量。

4.3電動機(jī)管理

馬達(dá)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)水務(wù)中電機(jī)的保護(hù),、遙測,、遙信、遙控功能,，電動機(jī)保護(hù)器能對過載,、短路、缺相,、漏電等異常情況進(jìn)行保護(hù),、監(jiān)測和報警。準(zhǔn)確地反映出故障狀態(tài),、故障時間,、故障地點(diǎn),、及相關(guān)信息，對電機(jī)進(jìn)行健康診斷和預(yù)防性維護(hù),。同時支持與PLC,、軟啟、變頻器等配合,，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)自動或遠(yuǎn)程控制,，監(jiān)視、控制各個工藝設(shè)備,保障正常生產(chǎn),。

4.4能耗管理

為水務(wù)搭建計量體系,，顯示水務(wù)的能源流向和能源損耗，通過能源流向圖幫助水務(wù)分析能源消耗去向,，找出能源消耗異常區(qū)域,。

將所有有關(guān)能源的參數(shù)集中在一個看板中，從多個維度對比分析,，實(shí)現(xiàn)各個工藝環(huán)節(jié)的能耗對比,，幫助領(lǐng)導(dǎo)掌控整個工廠的能源消耗，能源成本,，標(biāo)煤排放等的情況,。

能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計采集水務(wù)中污水廠、自來水廠,、水泵站等的用電,、用水、燃?xì)?、冷熱量消耗量,，同環(huán)比對比分析，能耗總量和能耗強(qiáng)度計算,，標(biāo)煤計算和CO2排放統(tǒng)計趨勢,。

能效分析按三級計量架構(gòu)，分別進(jìn)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(jìn)行分析，同比,、環(huán)比,、對標(biāo)等。通過污水處理產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù),，在污水單耗中生成污水單耗趨勢圖,，并進(jìn)行同比和環(huán)比分析，同時將污水的單耗與行業(yè)/國家/指標(biāo)對標(biāo)，以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)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(yīng)控制,、定時控制,、場景控制、調(diào)光控制等多種控制方式,，模塊可根據(jù)經(jīng)緯度自動識別日出日落時間實(shí)現(xiàn)自動控制功能,，盡量利用自然光照，實(shí)現(xiàn)室內(nèi),、廠區(qū)照明的智能控制達(dá)到安全,、節(jié)能的目的。

4.6電氣安全

4.6.1電氣火災(zāi)監(jiān)測

監(jiān)測配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度,，實(shí)現(xiàn)對污水廠,、自來水廠、水泵站的電氣安全預(yù)警,。

4.6.2消防應(yīng)急照明和疏散指示

根據(jù)預(yù)先設(shè)置的應(yīng)急預(yù)案快速啟動疏散方案引導(dǎo)人員疏散,。系統(tǒng)接入消防應(yīng)急照明指示系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過平面圖顯示疏散指示燈具工作狀態(tài)和異常情況,。

4.6.3消防設(shè)備電源監(jiān)測

監(jiān)測消防設(shè)備的工作電源是否正常,，保障在發(fā)生火災(zāi)時消防設(shè)備可以正常投入使用。

4.6.4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(shè)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(shí)時監(jiān)測疏散通道防火門的開啟,、關(guān)閉及故障狀態(tài),，顯示終端設(shè)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(dāng)終端設(shè)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?xì)怏w濃度展示和預(yù)警,，保障污水廠,、自來水廠、水泵站等安全運(yùn)行,。當(dāng)可燃?xì)怏w或有害氣體濃度超標(biāo)可自動啟動排風(fēng)風(fēng)機(jī)或新風(fēng)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(shí)時監(jiān)測低壓并網(wǎng)柜每路的電流,、電壓、功率等電氣參數(shù)及斷路器開關(guān)狀態(tài),，逆變器運(yùn)行監(jiān)視,，對逆變器直流側(cè)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(shù)、當(dāng)前發(fā)電功率,、累計發(fā)電量進(jìn)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(shù)據(jù)。

平臺結(jié)合廠區(qū)實(shí)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(wǎng)點(diǎn)位置,，各個屋頂?shù)难b機(jī)容量。

4.9工藝仿真監(jiān)控

平臺通過2D,、3D方式實(shí)時監(jiān)視粗格柵,、污水提升、細(xì)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(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。在格柵清渣機(jī),、污水提升泵,、回流泵、曝氣風(fēng)機(jī),、加藥泵,、濃縮壓濾機(jī)、吸沙泵,、吸泥泵等低壓電動機(jī)控制柜或低壓饋電柜安裝電動機(jī)保護(hù)，進(jìn)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(hù)、堵轉(zhuǎn),、逆序,、溫度等保護(hù)以及外部故障連鎖停機(jī)，與PLC,、軟啟,、變頻器等配合，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)自動或遠(yuǎn)程控制,，監(jiān)視,、控制各個工藝設(shè)備,保障正常。