6163银河com

专业智造至臻品质联保服务

二十年行业经验品质保障,专注于水箱定制、生产与销售服务!

服务热线:0731-85783205

18932453205

数字水务及其在污水处理厂中的应用探索

0224给水排水2021-07-15 10:45:36


前言

规模经济性、基础设施和服务压力,以及创新意愿使得城市成为应用智慧技术的最佳场所。智慧城市将整合物质系统、数字系统和人类系统,并为市民创造可持续、繁荣、包容的发展成果,而基础设施的扩张和连接是衡量智慧城市建设成功与否的关键。水资源作为城市做重要的资源之一,与市民的生活休戚相关。水务行业将直接影响新型智慧城市评价标准框架(GB/T 33356-2016)所述的城市服务、城市管理、公共安全、生态宜居等客观指标,对市民体验也具有很大影响,因此其数字化、智能化是建设新型智慧城市的重要组成部分。与此同时,基础设施老化、极端天气的持续增多、城市人口的过度集中,加速了水资源短缺,并引发一系列水质及水安全问题,面对这些压力,发展数字水务将有助于促进城市水务管理的转型,并为行业及消费者带来全新变革。

本文在综合国内外学者、机构研究的基础上,结合国际数字水务最新报告,对业务领域、价值潜力、应用场景等方面对数字水务进行分析先容,最后落脚于数字水务在污水厂中的应用探索。

QQ截图20200724090659.png

不同业务领域的数字化发展

智慧水务包括水务信息采集、传输、存储、处理和服务,可提升水务管理的效率和效能,实现更全面的感知,更主动的服务,更整合的资源,更科学的决策,更自动的控制和更及时的应对。水务业务可以划分为基础业务、条块业务以及支撑业务,田雨等人认为四大条块业务即防汛业务、水资源管理业务、水生态管理业务和水环境管理业务是数字水务建设中最为重要和最为迫切的建设领域。四大条块业务的数字化都是建立在信息感知更全面的基础之上,但各自发展侧重点不尽相同其中防汛业务体现在应急预警方面,水资源管理业务体现在资源整合、主动服务等方面,而水生态管理和水环境管理业务体现在科学决策、智能控制等方面。

以防汛业务为例,随着极端天气频发,数字业务可以实时监控洪水发生的可能性和影响,从而降低洪水带来的伤亡和经济损失,为灾后重建提供帮助;可以通过遥感技术、水利模型等管理雨水径流和极端天气事件造成的城市内涝;可以通过传感器、监控设备等对城市排水系统进行联动调控,防止洪涝灾害发生。在2017年飓风厄玛席卷佛罗里达之前,奥蒙德海滩在五处可能发生洪灾的湖泊上安装了传感器。当时,传感器和App检测到暴雨即将来临,于是系统提前排水,自动降低了储水池的水位,而湖泊排水系统上的天气感应阀门则在暴雨前自行启动,避免了一场洪灾的发生。

数字水务的价值潜力

数字技术将帮助水务行业自身创造出多种价值,如:降低运营成本、优化现有资产、提高员工参与度与生产效率等。除此之外,数字水务的应用还将对用户及环境带来深远影响,如水务企业运营和财务方面的数字化方案都将有助于提高用于体验(可参照电子账单推送、线上缴费、网络报修等服务),污水收集系统的实施数据传输、流域传感器网络的建立则将尽可能减少污染,以最大的力度保护环境。

1、市场价值

(1)降低运营成本

数据、传感器可以用来实时跟踪、分析大量的有关能源消耗、化学品使用、运行维护和系统性能的数据;资产管理系统和财务跟踪工具可以确定运营成本,并提高流程的效率。通过长时间的数据收集与管理,可以得到运营成本基线并进一步判断未来趋势,这将确保系统以最优和成本效益最高的方式运行,在减少资源消耗的同时降低服务成本。

(2)优化现有资产

我国城市发展由“增量扩张”向“存量优化”的转型已得到政府及社会各界的广泛重视。水务行业作为重资产行业,随着基础设施建设的完善,如何通过优化的方式来应对基础设施的老化将成为今后调整水务结构与功能的重点。以我国排水管道为例,截止到2017年底,我国城市排水管道长度总量达到63.0万千米,其中国足球协会超级联赛过27万千米排水管网的使用年龄在十年以上,管道功能性缺陷及结构性缺陷长度占比超过30%,解决缺陷时究竟是修理还是更换才能达到功能保障及经济最优,是目前管道修复工程面临的最直接问题之一。预测数据分析与决策优化系统工具相结合可以解决此类问题,其提出预测性资产管理计划用于修复老化资产,优化资产绩效。

(3)提高生产效率

水务管理具有一系列复杂的数据采集设施,如流量计、传感器、视频监控等,但这些数据复杂而庞大,运行人员无法将这些数据联系起来,从而识别其中存在的问题与隐患。智能监控及分析系统可以统筹不同来源的数据,收集保存至中央存储器,经过一系列运算分析后以图表等形式直观的呈现在运行人员面前,使他们可以将精力及注意力集中在系统所反映的异常数据上,从而提高生产效率。除此之外,一些移动终端如智能收集、平板电脑的使用,也可以使员工更快更轻松的完成工作,同时提高工作中收集的数据的质量和准确性。

2、非市场价值

(1)增强用户体验

为了提高可持续性,加大水资源保护力度,水务企业开始制定创新战略,以便提高消费者参与度,重塑人们的用水观念。除此之外,水务企业正在努力打造一个功能齐全的线上网路综合运营系统,全面优化各类服务,包括:抄表、计费、客户服务、收款和财务报告等。总的来说想让用户改变用水习惯,就要提供更为便捷的服务,尽量降低对用户日常生活习惯的影响。昆士兰麦凯区市政府则引入了自动抄表技术,帮助消费者更好地管理用水,节约开支。如果出现漏水现象,数字水表还能及时警告消费者和当局,方便当局尽早解决问题,减少水资源的浪费。AI聊天机器人等新数字技术可以随时为消费者答疑解惑,为加强用户参与提供了极大的可能,同时还能推送用户快讯,提供用水和节水信息。

(2)降低管理风险

风险管理是水务行业的重要组成部分,其对于维护公用系统有效性、公共安全和民众信任至关重要,使用先进的数字技术进行风险预测及管理,可以帮助水务部门或企业发现问题并在其变为公共事件前采取相应的措施给予应对。以管网漏损为例,随着数字水务的推进,供水单位获取了越来越多的数据如GIS数据、水质/流量/压力监测数据、日常维护数据等,通过挖掘这些大数据所蕴含的信息,可以用于辅助供水管网的漏损检测,从而降低管理风险。

(3)保护人类及环境健康

公共事业需要把保护人类及环境健康放在首位,但传统模式可能由于纸质资料不便捷、动态更新不及时、巡检工作效率低、分析问题无依据等问题造成监管不及、不得当甚至是缺乏监管,至使环境污染事件频发。数字技术为监管提供了手段及依据。以水体、流域为例,可以通过设置原位传感器或分析仪对水质进行测量,并结合流域尺度的气候模型、水利水质模型对污染物的浓度、分布、迁移等进行监测及判断。

污水处理厂中的应用探索

1、国内外污水厂数字化现状

欧美国家的污水处理事业相对完善,并结合通信、自动化、计算机等领域的科研成果,逐步迈向数字化。以美国芝加哥Stickney厂为例,其监控系统高度自动化,控制系统可通过算法对设备及工艺进行优化,形成了自动采集、自动判断、自动调整、自动控制四位一体的运行模式。德国不来梅Oppolzer的污水厂高度智能化,整个厂区只有几个运行人员来负责厂区日常记录,其他管理都由数据中心的电脑进行控制。亚洲地区日本污水处理监控技术较为突出,其数字系统的特点为监控系统小型化结合多传感器融合技术。

目前国内污水厂自动化程度不高,设备运行通常处于半自动状态,例如:粗格栅及提升泵房的提升泵处于现场手动控制或上位机远程单纯启停,没有实现根据污水流量而自动调节提升泵频率、亦没有根据提升泵的运行时间长短来控制泵的启停;二沉池的污泥输送机及剩余污泥泵没有联动控制系统,致使工作人员需根据污泥量的多少控制污泥输送机的数量及运行。监控手段以PLC监控系统为主,随着网络发展,计算机与互联网组成的网络监控系统开始得以应用,实现了远程查看。目前,随着无线传感技术的突破以及无线网络的成熟,远程无线监控成为新的发展主流,技术人员将无线传感器布局在检测区域,组成传感器阵列,以无线跳跃的方式传输信号,进而汇总到网络节点,再以GPRS无线技术传输出去。

2、数字化在污水厂中的应用探索

(1)BIM建模/无人机倾斜摄影+地理信息系统(GIS)技术应用

通过BIM建模/无人机倾斜摄影+GIS技术,污水厂可以实现对基础数据资源的数字化、可视化管理,将地图元素、地面、地下空间信息融入到管理系统之中,通过采用三维模拟技术对厂内建构筑物进行详实的展示,其中BIM建模可用于新建污水处理厂,无人机倾斜摄影技术可用于已建污水处理厂。通过此联合技术的应用,将工程阶段产生的数字化信息贯穿于整个建设管理中,解决大量信息的沟通、协调问题,为设计、施工以及运营单位在内的各参建主体提供协同工作的基础,构建基于5G+BIM技术的工程建设全生命周期管理将是污水厂未来数字化发展的主要趋势之一。

QQ截图20200724090748.png

(2)移动终端设备应用

为运行人员提供诸如智能手机,平板电脑等移动设备,使污水厂员工能够在巡检过程中更快更轻松地完成工作,同时提高工作中收集的数据的质量和准确性。这些终端的数据将上传至数据中心,有利于其他人员查看,并保障了数据的完整性,为大数据分析提供了依据和基础。

(3)增强现实与虚拟现实(AR和VR)应用

AR和VR技术也具有广阔的发展空间,其可通过提供建构筑物、设备、管道、线缆等资产的全息图像,为员工开展浸入式场景培训,此外,还可以让员工在没有预先大量储存相关常识的情况下,通过可视化引导对设备进行问题识别甚至是检修。

利用AR技术提供的文本输入功能,现场工作人员可以使用它来快速共享信息。通过AR技术,可以判断哪些设备运转正常,同时结合数据分析,可以实现预防性的设备维护。再结合GIS、传感器、数字孪生技术,可以更进一步的生成物理系统的运行副本,对污水厂的功能进行模拟,并直观的进行监控,提高污水厂预测性维护及事故预防能力。

QQ截图20200724090810.png

(4)5G技术应用

随着4G进入规模商用,面向2020年级未来的第五代移动通信(5G)已成为全球通信发展热点。相对4G,5G将以一种全新的网络架构,提供缝制10Gbps以上的带宽、毫秒级时延,及超高密度连接,实现网络性能新的跃升。相比于4G以人为中心的移动宽带网络,5G网络将实现真正的“万物互联”,从人与人通信延伸到物与物、人与物智能互联,使移动通信技术渗透至更加广阔的行业和领域。

随着物联网海量设备和各种新服务类型的出现,传统的工控集群网络逐渐不堪重负,5G技术可以实现业务数据本地化处理和接入到移动云平台,通过边缘计算可以为污水厂提供以下服务:提高污水厂计量、控制、实行、应用的实时性;为大量多样化异构数据提供优化;实现数据的就地闭环,访问控制与威胁防护的广度和难度因此大幅提升。

标题:数字水务及其在污水处理厂中的应用探索,版权归原编辑所有。
声明:根据《信息网络传播权保护条例》,如转载侵犯了您的权利,请在一个月内通知大家,大家会及时删除。
如需转载,请注明出处:/baike/835.html

相关推荐

  • 村庄绿化技术

    村庄绿化技术

    村庄绿化技术在山体绿化基本饱和情况下,生态建设主战场已转向平原绿化,而村庄绿化是平原绿化极为重要的组成部分。目前浙江各地正围绕“美丽乡村”和“森林村庄”建设,村庄绿化工作搞得如火如荼。本文浅谈一些村

  • 小型水库除险加固的4类施工技术

    小型水库除险加固的4类施工技术

    小型水库除险加固的4类施工技术 1.防洪安全加固 防洪安全加固原则是增大水库的泄洪能力,提高建筑物的抗洪能力。针对我国小型水库特点,可采取以下加固措施:①大坝加高。当坝顶实际高程稍低于

  • 建筑工程转换层施工技术

    建筑工程转换层施工技术

    建筑工程转换层施工技术高层建筑技术的不断进步,城市需求也不断转变。而现代高层建筑正向着多功能、综合用途的方向发展,其功能造型也越来越复杂,期间要求转换结构的形式和结构轴线位置也越来越多。 建筑功能日

  • 水工建筑物防渗加固施工技术图文详解

    水工建筑物防渗加固施工技术图文详解

    水工建筑物防渗加固施工技术图文详解多年来水工建筑物防渗加固问题一直是水利工程施工当中施工中尤为重要的环节,当基础土质较差,渗透性较强时,在水流的作用下对基础的危害很大。因此防渗加固工程便成了水工建筑

  • 垃圾焚烧厂渗滤液处理技术的特点、重点以及难点

    垃圾焚烧厂渗滤液处理技术的特点、重点以及难点

    垃圾焚烧厂渗滤液处理技术的特点、重点以及难点垃圾焚烧厂渗滤液主要来自于垃圾本身持水、垃圾分解产生的液体以及垃圾收运过程中带入的雨水。垃圾焚烧厂渗滤液具有氨氮含量高、有机污染物浓度高、含盐量高、组分复

  • 土石坝施工技术四步骤

    土石坝施工技术四步骤

    土石坝施工技术四步骤 土石坝的优势与缺陷 优势 土石坝在水利工程中的应用范围广泛、历史悠久,施工材料多是就地取材。它充分利用各种土石方,节约了木材、钢材、水泥等材料,同时,避免了长途运输造成的成本消

  • 农业滴灌技术的先容与应用范围

    农业滴灌技术的先容与应用范围

    农业滴灌技术的先容与应用范围滴灌是通过干管、支管以及毛管上的滴头,在低压下向土壤经常缓慢地滴水;是直接向土壤供应已过滤的水分、肥料或其它化学剂等的一种灌溉系统。 农业滴灌技术应用范围广,基本上可用于

  • 水利工程技术管理资料常见问题

    水利工程技术管理资料常见问题

    水利工程技术管理资料常见问题1、水利工程项目划分按级可划分为什么? 单位工程—分部工程—单元工程。 2、水利工程项目划分的原则是什么?注意:单位中各个分部工程量(或投资)不宜

  • 项目技术交底方法

    项目技术交底方法

    项目技术交底方法施工技术交底是使施工人员对工程特点、技术质量要求、施工方法与措施和安全等方面有较详细了解的必要措施,以便于科学地组织施工,安全文明生产;只要是混工地的都要知道这些内容。 技术交底有几

  •  水利工程基础灌浆与岩石基础灌浆技术概况

    水利工程基础灌浆与岩石基础灌浆技术概况

    水利工程基础灌浆与岩石基础灌浆技术概况 水利工程基础灌浆与岩石基础灌浆技术概况 水利工程中,灌浆技术是进行地基处理中比较常用而且十分重要的工程措施,广泛地应用于大坝坝体的加固处理与防渗工程中。水利

水务资讯 | 时事资讯

热门关注

/baike/“十三五”期间宁夏数字治水创新工作成效显著

“十三五”期间宁夏数字治水创新工作成效显著

“十三五”期间宁夏数字治水创新工作成效显著  6163银河com讯宁夏气候干旱、生态脆弱,自古既得益于黄河滋润,又受制于严重缺水,经济社会发展史就是一部流淌千年的水利开发史。从上世纪九十年代以来

全国联保 | 终身售后

推荐采购

  • 模块水箱消防玻璃钢水箱

    模块水箱消防玻璃钢水箱

    模块水箱消防玻璃钢水箱玻璃钢水箱水箱制造技术,玻璃钢保温水箱是目前上采用的新型水箱。由整体的SMC水箱板拼装而成。其特点是采用食品级树脂,因此水质好,清洁;具有强度高,重量轻,耐腐蚀,外型美观,使用寿命长,保养管理方便等特

  • 工地用封闭水箱装配式玻璃钢膨胀水箱

    工地用封闭水箱装配式玻璃钢膨胀水箱

    工地用封闭水箱装配式玻璃钢膨胀水箱简单先容玻璃钢水箱整体由的SMC水箱板拼装而成。其特点是采用食品级树脂,因此水质好,清洁;产品具有强度高,重量轻,,外型美观,使用寿命长,保养管理方便等特点。玻璃钢水箱概况玻璃钢水箱整体由

  • 养殖用地埋式水箱热镀锌水箱

    养殖用地埋式水箱热镀锌水箱

    养殖用地埋式水箱热镀锌水箱我企业生产的玻璃钢水箱是gj建筑材料工业局和文件dy批的产品,完全符合gj标准的技术能要求。该水箱经gj有关部门检测,水箱符合《生活饮用水输配设备及防护材料的评价规范》要求,水质符合gj《生活饮用

  • 化工用人防水箱装配式搪瓷水箱

    化工用人防水箱装配式搪瓷水箱

    化工用人防水箱装配式搪瓷水箱我企业真诚感谢各界朋友的支撑,愿携手新老客户,为事业做出新的贡献!欢迎广大新老客户垂询订购。玻璃钢水箱是制造生产的新型水箱。该产品制造、安装均不受土建施工影响,不用焊接设备,防腐处理,美观耐用,

  • 卧式雨水过滤罐污水处理玻璃钢隔油池

    卧式雨水过滤罐污水处理玻璃钢隔油池

    卧式雨水过滤罐污水处理玻璃钢隔油池产品本体结构采用环向密集波纹体结构,抗压、抗冲击强度高,,正常使用情况下使用寿命超过70年。玻璃钢化粪池造价低,玻璃钢化粪池造价低于钢筋水泥混凝土化粪池20%左右,与砖砌化粪池基本持平。该

张经理经理
18932453205

圣博凯斯saintbox

企业地址:

长沙市雨花区环保中路188号

经营模式:

生产厂家

联系电话:

0731-85783205

在线咨询:

泽海水箱客服QQ

18932453205
XML 地图 | Sitemap 地图