“自動(dòng)化”到“智慧化”——智慧水廠(chǎng)建設的新思路
編輯:2023-02-27 16:13:08
水處理系統作為重要的基礎設施,2012年《關(guān)于開(kāi)展國家智慧城市試點(diǎn)工作的通知》:國家智慧城市(區、鎮)試點(diǎn)指標體系(試行)對供水系統提出明確的指標,2014年8月,國家發(fā)改委、工信部、科技部、公安部、財政部、國土部、住建部、交通部等八部委印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導意見(jiàn)》中,要求大幅提升電力、燃氣、交通、水務(wù)、物流等公用基礎設施的智能化水平。
無(wú)論是國家政策還是地方政策、規劃,水務(wù)都是不可或缺的重要一環(huán),但是,這些政策、措施仍然是處于規劃層面。與城管、交通等以管理為主的行業(yè)和純制造業(yè)不同,水務(wù)行業(yè)既涉及生產(chǎn),又服務(wù)于大眾,同時(shí)還有上游保護、下游環(huán)保等職責。水廠(chǎng)作為具有一定政府職能的企業(yè),雖然當前有各方面特別是很多著(zhù)名企業(yè)都在努力探索,推出大量的設想、產(chǎn)品和解決方案,但要實(shí)現智慧城市要求下的水廠(chǎng)智慧化,仍然存在沒(méi)有清晰脈絡(luò ),沒(méi)有形成共識的困境,需要頂層規劃,探索實(shí)現智慧水廠(chǎng)建設的路徑。
1明確智慧水廠(chǎng)理念目標
建設智慧水廠(chǎng)的誤區,是將智慧水廠(chǎng)等同于全自動(dòng)水廠(chǎng)、無(wú)人水廠(chǎng)。2012年住房城鄉建設部辦公廳《關(guān)于開(kāi)展國家智慧城市試點(diǎn)工作的通知》明確:“智慧城市是通過(guò)綜合運用現代科學(xué)技術(shù)、整合信息資源、統籌業(yè)務(wù)應用系統,加強城市規劃、建設和管理的新模式。為探索智慧城市建設、運行、管理、服務(wù)和發(fā)展的科學(xué)方式,決定開(kāi)展國家智慧城市試點(diǎn)工作”,2014年八部委印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導意見(jiàn)》指出:“智慧城市是運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據、空間地理信息集成等新一代信息技術(shù),促進(jìn)城市規劃、建設、管理和服務(wù)智慧化的新理念和新模式”,由此可見(jiàn),智慧城市的手段是新的技術(shù),特別是信息技術(shù),目的是提高規劃、建設、管理和服務(wù)能力。為滿(mǎn)足智慧城市的要求,作為城市重要基礎設施,智慧水廠(chǎng)應該是以應用新一代信息技術(shù)為手段,生產(chǎn)、運行、維護、調度和服務(wù)等全方位、全過(guò)程各環(huán)節高度信息互通、反應快捷、管理有序的高效節能、綠色環(huán)保、環(huán)境舒適水廠(chǎng)。
2構建智慧水廠(chǎng)框架體系
綜上所述,智慧水廠(chǎng)應該由一個(gè)從生產(chǎn)到管理全面信息化、自動(dòng)化的框架系統組成。目前在“大眾創(chuàng )業(yè),萬(wàn)眾創(chuàng )新”的大背景下,涉及水務(wù)業(yè)務(wù)的企業(yè)都在探索水務(wù)行業(yè)的智能化、進(jìn)而智慧化,如:遠程抄表系統、管網(wǎng)GIS系統、漏損檢測系統、能耗管理系統、泵房綜合控制平臺以及機器人、視頻識別系統等等。根據以往的經(jīng)驗和思路,整合這些成果,我們通常會(huì )提出如圖1的框架。
該系統以水廠(chǎng)安全、可靠以及節能降耗為目標,針對目前水廠(chǎng)運營(yíng)可能存在的問(wèn)題,運用先進(jìn)的信息技術(shù)和控制技術(shù),建立一系列的管理、控制系統,加強水廠(chǎng)生產(chǎn)管理。
從工業(yè)化、電氣化到自動(dòng)化,都是通過(guò)技術(shù)的創(chuàng )新,來(lái)提高我們的生產(chǎn)力,水廠(chǎng)的發(fā)展也是如此,電和電動(dòng)機、水泵的發(fā)明,使給水能夠工業(yè)化、電氣化,繼電器技術(shù)產(chǎn)生了“一鍵啟動(dòng)”,PLC使“自動(dòng)化”成為可能,網(wǎng)絡(luò )成就了“中央控制”,這些發(fā)展,其共同的特點(diǎn)就是:發(fā)明新的技術(shù)-解決現有問(wèn)題-提高生產(chǎn)效率-推進(jìn)管理進(jìn)步,這是一種從下而上發(fā)展思路,我們可以稱(chēng)之為“自動(dòng)化”思路,上述框架正是沿用了這一思路。智慧城市強調管理,智慧水廠(chǎng)的建設思路應該是自上而下的思路,即:完善管理體系-利用信息技術(shù)-提高管理效率-提升生產(chǎn)水平-實(shí)現新的目標。這一思路,我們可以稱(chēng)之為“智慧”思路?;谀壳暗乃畯S(chǎng)管理制度,是長(cháng)期生產(chǎn)實(shí)踐的結晶,雖然在手段上可能不夠先進(jìn),但在實(shí)踐中證明是可靠適用的。因此,建議通過(guò)分解現有水廠(chǎng)生產(chǎn)管理功能,以現有管理體系為依據,將現有的管理需求分解整合為各功能模塊,這些可組合、可分期、可擴展的模塊,應該包含了現有水廠(chǎng)管理的各種需求,并可通過(guò)擴展滿(mǎn)足水廠(chǎng)管理的新需求。
水廠(chǎng)除了最重要也是自動(dòng)化最為關(guān)注的生產(chǎn)工藝外,還包括:為確保生產(chǎn)可靠運行的人為保障工作、原材料的管理工作、設備的維護、建構筑物的維護以及人員的管理、安全的保障等。分解、分析和完善水廠(chǎng)的管理體系,推薦的智慧水廠(chǎng)框架體系如圖2。
這些系統以及在此基礎上不斷補充完善,構建了完整的水廠(chǎng)生產(chǎn)、管理、服務(wù)體系,通過(guò)其智慧解決方案,可以解決目前存在的管理、服務(wù)手段落后的痛點(diǎn),滿(mǎn)足智慧城市對水廠(chǎng)的管理需求。
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