善用工业物联网技术 推进水务与供热行业智慧转型

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简介:目前，工业物联网已经成为各行各业实现转型升级的新武器。在实际应用中，它不仅可以解决制造业的效率和能源效率问题，还可以给一些关系到国计民生的基础产业带来智能化的变革。

例如，随着中国“智慧城市”建设的广泛推进，水暖行业的智能化升级已成为必然趋势。如何利用工业物联网技术实现这些产业的转型？

不难看出，许多城市的水暖企业正处于寻求智慧和变革的阶段，这种需求背后有着非常强大的驱动力。一方面，随着我国城市化的趋势，城市供水、供热等公共服务的需求规模不断扩大，居民对这些公共服务质量的要求也越来越高。传统的软硬件基础设施和管理运营模式在服务社会和保障需求方面都面临着巨大的挑战。

另一方面，挑战直接来自供水和供热企业的经济效益。在传统模式下，一系列管理因素和技术限制使得能源、资产和人力等各方面无处不在的低效率、滞后、浪费等现象，严重影响了企业盈利能力等“硬指标”。只有通过智能化改造，才能让更多的供水和供热企业摆脱瓶颈。

“如果你不通过它，它将伤害”形成一个顽固的疾病在广泛运作的水加热

那么，具体到水暖企业的行业实践，他们在操作和技术上的实际痛点是什么？

在水务行业，企业运营涵盖了从水源、取水泵站、水厂、管网、终端用户、污水管网、泵站到污水处理厂等所有环节。在这样一个完整的生命周期中，水务公司面临着许多挑战。对于企业来说，设备的老化和粗放的管理模式使得企业在很多情况下只能依靠手工经验来操作，缺乏非常规范的规则和规范。此外，由于自动化和信息化的限制，整个企业的投资回报处于相对较低的水平。然而，由于运营和运营经验缺乏联系和继承，当有经验的员工离开或退休时，新员工很难快速掌握技能并立即解决问题。

对于供热行业，也有类似的挑战。如管理模式粗放陈旧、生产经营多系统切换、操作繁琐、水力和热力不平衡、多热源复杂联网等。另一个问题是过度依赖劳动力。由于供热管网滞后没有统一有效的策略，负荷预测完全依赖人工；换热站依靠人工值守，操作基本依靠人工，基础数据由人工采集，难以实现高效响应、决策和优化。

事实上，贯穿这些企业的最根本、最常见的“顽疾”可以概括为“没有办法是痛苦的”。也就是说，由于数据和系统之间缺乏透明度，很难在控制、管理和操作等自下而上的每个环节做出实时、准确的优化决策。最后，它只能依靠广泛的人工管理和调整，而“智慧”是不能讨论的。

创新的物联网架构已经成为行业智慧的“工具”

在这方面，当前基于物联网技术的架构和工具正日益成为改善现状的利器。例如，施耐德电气基于物联网的新型生态架构，可以成为帮助企业通过数据和系统，实现信息技术与运营技术集成的利器。

Ecostruxure工厂有一个三层架构，由互连的产品、边缘控制、应用/分析和服务组成，形成一个开放、互连和互操作的生态系统，其本质是将数据转化为智能和决策。分析ecostruxure的三层架构，底层互联设备主要包括仪器、传感器、变频器等各种智能组件；边缘控制层包括dcs分散控制、plc过程控制、sis安全控制等，顶层主要是应用和分析的软件和工具，包括能源管理、整个生产的运行调度、辅助分析等。，如管网优化、遥测、运行控制和管理系统，以及资产管理和设备运行状态分析，这些都是一些可供企业分析和决策层使用的软件和解决方案。

依靠这种架构，企业可以实现智能设备的技术连接，收集实时和广泛的数据，并将关键数据从传感器传输到云。之后，数据将通过分析转化为有价值和有意义的分析结果，最终主导决策。依靠这个过程，设备、人员、管理和操作的每一个变化都被及时传达和反馈，形成一个闭环。

打开闭环，实现智能水和供暖的应用

那么，基于物联网技术架构的解决方案平台是如何具体应用于水和供暖行业的呢？

生态结构在智能水务中的应用首先体现在水务的智能调度和优化控制上。产水、供水和用户端均在调度管理范围内。需要将生产、能耗、漏水、水质和水力模型预测等一系列措施结合起来，以优化整个水生命周期。

同时，这种体系结构实质上已经成为整个预防性运行维护系统的基础平台。生产数据可以通过cm(状态管理器)组件实时传输到资产管理中心，通过设备模型判断设备状态，实现前瞻性维护。

水行业的另一个典型问题是供水泄漏管理。在这方面，将施耐德电气的gis系统与在线液压模型相结合，可以有效保证整个系统建设的真实性。依靠运营收费、客户服务、远程数据水表、scada实时数据和管网检测系统的有机结合，可以帮助企业做好泄漏管理，形成大数据泄漏管理系统。

在供暖行业，生态建筑也可以通过建筑各层的有机结合来解决智能供暖的挑战。在一楼，热交换站可配备压力传感器、变送器、人机界面、人机界面、plc、变频器等设备；在控制层，数据通过vpn网络或云进行采集和管理，并通过scada系统与各热交换站实时交互；向上，建立了应用程序、分析和服务层，它们构成了将数据转化为价值的最重要的层。

在这一层，企业可以依托termis和ems等仿真和决策工具实现负荷预测、多热源的调度管理和能源的优化运行。以termis生产调度模拟系统为例，该系统可以通过建立热网模型，实现整体系统的可视化，实现温度优化、压力优化、多热源生产计划优化等功能，是一个全方位对热网的调度和管理的专家系统。同时，它也是一个集成的系统，它将scada系统、能源管理系统以及一些第三方的包括收费、客服系统集成在一起，用来解决水力问题、热力问题，以及整个管网的调度和管理的问题。