智慧水务是智能制造和智慧城市的重要组成部分,近年来,在安全供水、水利、污水处理和石化等领域应用不断拓展。但在石化领域的应用尚处于起步阶段,仍有极大的提升空间,可以预见未来5~10年,伴随5G技术的普及,智慧水务将获得长足发展。
智慧水务应用广泛、发展迅猛
智慧水务是运用云计算、大数据、物联网、移动互联网等全新的信息技术手段,通过智能设备实时感知水务部门生产过程、环境、状态等全方位动态信息,对各类独立运行的刚性应用系统进行整合和集成,按业务要求建立科学的数据应用模型,通过对海量数据的智能分析,快速做出智能的响应,为水务企业生产、管理和服务提供决策支撑,从而达到“智慧”应用。
在本世纪初,“水务”专指水资源输送、调配等工作的管理业务。随着社会的发展和科技的进步,现在智慧水务被赋予了更为广义的概念,这里“水务”不仅仅包括水利部门的防汛抗旱和水司的安全供水,还扩展到污水处理、工业循环水等所有与送水、用水、水处理、水文监测等相关联的场合。智慧水务除了海量数据存贮、远程监控管理、快速智能反应等这些共性外,在各自的应用场合又各具特点。
1.安全供水领域
智慧水务最早由城镇居民安全供水提出,并已在该领域为众多的自来水公司所接受。NB-IOT窄带物联网智能水表的应用,解决了水司人工抄表工作量大、收费难的痛点问题,同时还派生出许多提升服务质量、减员增效、降低生产成本等附加功能。当前,智慧水务在安全供水领域的发展势头非常迅猛。
2.水利领域
在水利行业,智慧水务更多地关注水位与水量的概念。城市防洪排涝、水库蓄水、跨区域调水、农田防汛抗旱等都与此相关。所以,在水利行业智慧水务更侧重于在线监测监控系统的建设,通过合理调控水网各级闸门,为水资源的合理利用、减少旱涝灾害的影响提供保障。
3.污水处理领域
随着社会对环境保护的要求越来越高,污水处理行业获得了迅猛发展。污水处理行业主要分两大板块,城镇生活污水处理和工业污水处理。其中,工业污水由于产品和工艺的多样性,处理的复杂性大大超出生活污水。
智慧水务在污水处理行业的安全管理、生产运行、水质分析化验、设备管理、日常办公等关键业务方面大有用武之地。其特点是,可以建立统一的业务信息管理平台,系统可对污水处理企业的进、产、排三个主要环节进行监控,对企业实时生产数据、视频监控信息、工艺设计优化、日常管理过程等相关数据进行集中管理、统计分析、潜力挖掘,为不同层面的生产运行管理者提供即时、丰富的生产运行信息,为辅助分析决策奠定良好的基础。
通过智慧水物,对水量、水位、水质、电耗、药耗、设备状态等信息通过系统平台进行收集、整合、分析和处理,借此建立各个环节的数学模型,分析生产环节水、电、药的消耗与回收、排放之间的相互关系,找出优化方案,实现生产过程的实时控制与精细化管理,为企业规范管理、节能降耗、减员增效和精细化管理提供技术支持,从而助力企业健康发展。
4.石化领域
在工业用水方面用水量最大的工业企业是火电、石油化工、钢铁冶金。水务工作涉及面最广的有两大块:循环水系统和污水处理系统。
石化行业由于产品多、生产工艺复杂,智慧水务的应用更具代表性。石化行业生产中,循环水系统是公共系统的重要组成部分,具有系统复杂、用户多、水量大等特点,运行能耗、水耗巨大,其用水量约占企业总用水量的85%~92%,用电负荷约占企业总用电量的20%~30%。因此,石化行业的智慧水务建设意义重大。
智慧水务在石化领域有极大提升空间
目前,智慧水务在石化行业中的应用还处于起步阶段,各企业的发展很不平衡,存在极大的提升空间。综合分析,存在以下四个共性问题:
1.规范和标准问题。在系统开发设计、建设及运营管理等方面缺少相应的规范和标准,许多已运行的循环水系统,由不同设计单位设计,水平参差不齐;很多系统起点低,仅能满足使用要求,节水节电方面的考量缺失,导致浪费严重,生产成本居高不下。
2.基础设施设备建设不规范。存在产权隶属关系复杂、品牌和类型鱼龙混杂,设备能耗高、老化损坏、自动化程度低,仪表质量参差不齐、示值误差大,严重制约着智慧水务建设的进程。
3.存在信息“孤岛”现象。已建立的各类专业业务应用系统,受建设年代、技术约束以及部门职能分工所限,纵向管理居多,信息“孤岛”现象普遍,限制、阻碍了更高层次的应用,不易实现“智慧”运行的目标。
4.资金不足和人才缺乏。尤其众多的中小企业,在资金不足、人才贫乏的困境中,如何利用新一代信息技术实现高级应用,还需要探索和实践。
以上问题也是各企业面临的挑战,尽快解决问题,跟上智能制造的步伐,才能在市场竞争中立于不败之地!
综上所述,智慧水务是利用新一代信息技术,通过传感器、网络和移动系统与水务信息系统的结合,构建成智能感知、智能诊断、智能预警、智能调度、智能控制和智能服务全方位的水务管理系统。智慧水务是智能制造和智慧城市的重要组成部分,是新基建时代的发展方向。可以预见,随着5G和互联网的推广应用,在未来的5~10年内,智慧水务将在全社会得到长足发展。