點(diǎn)石成金 智能水網(wǎng)應(yīng)對(duì)水危機(jī)利器
在不大量更新現(xiàn)有管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的情況下,減少管網(wǎng)的漏損率,提高水資源的運(yùn)行效率并降低成本,智能水網(wǎng)可發(fā)揮“點(diǎn)石成金”的關(guān)鍵作用。
生命起源于水,但水危機(jī)則很可能是人類面臨的下一個(gè)全球性危機(jī)。相關(guān)預(yù)測(cè)顯示,到2025年,全球?qū)⒂腥种娜丝谏钤陂L(zhǎng)期缺水的狀態(tài)中。沒(méi)有水,人類生存面臨威脅,經(jīng)濟(jì)發(fā)展更無(wú)從談起。不少科學(xué)家認(rèn)為,要解決水危機(jī),智能水網(wǎng)建設(shè)迫在眉睫。
智能水網(wǎng),要解決的就是對(duì)水資源的無(wú)序利用和浪費(fèi)。這種問(wèn)題在當(dāng)今很多國(guó)家都普遍存在。比如,在不少城市,市政供水系統(tǒng)老舊,設(shè)備超期服役現(xiàn)象嚴(yán)重,不少管段由于城市發(fā)展、道路拓寬,就位于機(jī)動(dòng)車道下,從而造成管網(wǎng)漏損率偏高,造成大量的水資源浪費(fèi)。
與此同時(shí),市政供水系統(tǒng)所用的儀表,比如水表等,大多還是第一代的模擬儀表,需要人工抄讀,既耗人力又容易出錯(cuò),對(duì)于水供給的情況和水質(zhì)情況都無(wú)法做到及時(shí)詳細(xì)的了解,從而造成許多不必要的損失與浪費(fèi)。
資料顯示,中國(guó)城市公共供水系統(tǒng)管網(wǎng)漏損率約為20%,尚未達(dá)到國(guó)家控制標(biāo)準(zhǔn)。曾有相關(guān)報(bào)道顯示,中國(guó)城市供水漏損量高達(dá)每年60億立方米,美國(guó)的數(shù)據(jù)則大約為0.2億立方米。
對(duì)于預(yù)算緊張的自來(lái)水公司而言,它們十分關(guān)心如何維護(hù)現(xiàn)有的供配水基礎(chǔ)設(shè)施,但目前存在的諸多問(wèn)題,往往使自來(lái)水公司陷入“更換或維修”的兩難之中。
在不大量更新現(xiàn)有管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的情況下,減少管網(wǎng)的漏損率,提高水資源的運(yùn)行效率并降低成本,智能水網(wǎng)可發(fā)揮“點(diǎn)石成金”的關(guān)鍵作用。
所謂智能水網(wǎng),其實(shí)和智能電網(wǎng)類似,即通過(guò)智能化的手段實(shí)現(xiàn)水廠及管網(wǎng)的自動(dòng)化控制、監(jiān)控調(diào)度、泄漏檢測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)等功能,使水在生產(chǎn)及傳輸過(guò)程中有效地提高生產(chǎn)效率、降低能源消耗、減少水的漏失、減少水資源污染。
智能水網(wǎng)的硬件總體框架從基層到終端可以分為五層:物理設(shè)備層,傳感和控制層,信息收集和交互層或網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)管理、融合和分析層,以及終端的數(shù)據(jù)展示層。
其中,信息收集和交互層或者網(wǎng)絡(luò)層包括無(wú)線終端、光纖、總線等,它們將從傳感和控制層中收集到的關(guān)于供配水管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的大量實(shí)時(shí)信息,發(fā)送到智能水網(wǎng)數(shù)據(jù)中心,也就是智能水網(wǎng)的最核心部分,被稱為數(shù)據(jù)管理和決策層。
數(shù)據(jù)管理和決策層相當(dāng)于智能水網(wǎng)系統(tǒng)的“大腦”,它可能位于自來(lái)水公司的數(shù)據(jù)中心,也可能位于“云服務(wù)器”上。它將提供最佳的輸配水系統(tǒng)的壓力管理功能,比如通過(guò)遠(yuǎn)程控制如減壓閥、變速泵等相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備,優(yōu)化輸配水管網(wǎng)的壓力,根據(jù)水資源使用的真實(shí)情況,可以動(dòng)態(tài)地調(diào)度水資源。
位于智能水網(wǎng)最頂端的是數(shù)據(jù)展示層,根據(jù)用戶的實(shí)際需求,將數(shù)據(jù)管理層提供的決策以最接近于用戶的形式展示出來(lái)。比如,不久的將來(lái),水公司管理層智能終端上,將實(shí)時(shí)地顯示出管網(wǎng)系統(tǒng)的哪里出現(xiàn)了漏水的情況,哪里的水質(zhì)可能出現(xiàn)了異常等;最終用戶的智能終端上也將顯示每天用水的實(shí)際情況。
智能水網(wǎng)的廣闊市場(chǎng)前景,吸引了很多業(yè)參與其中。有的公司致力于基層水管理功能的實(shí)現(xiàn);有的作為基層設(shè)備供應(yīng)商、通訊方面的先驅(qū)者,致力于水網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集和傳輸;也有提供整體解決方案的企業(yè)。比如,在上海的通用電氣(GE)中國(guó)研發(fā)中心實(shí)驗(yàn)室,不少科學(xué)家正致力于開發(fā)智能水網(wǎng)解決方案:利用自來(lái)水公司控制系統(tǒng)每天提供的海量數(shù)據(jù),通過(guò)開發(fā)先進(jìn)的分析算法以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理、監(jiān)控和優(yōu)化供配水管網(wǎng),以此實(shí)現(xiàn)供配管網(wǎng)系統(tǒng)的智能化管理。
這是一個(gè)正方興未艾的大市場(chǎng)。力士研究(LuxResearch)所做的一份水領(lǐng)域IT市場(chǎng)調(diào)查顯示,預(yù)計(jì)2020年水領(lǐng)域IT的市場(chǎng)規(guī)模和投入將至少十倍于2009年,從2009年的5.3億美元增加到2020年的163億美元。所謂水領(lǐng)域IT,很多都屬于智能水網(wǎng)的范疇。而如果能在智能水網(wǎng)上取得突破,無(wú)疑有助于更好地利用和保護(hù)水資源,也將為人類的更可持續(xù)發(fā)展作出積極而深遠(yuǎn)的貢獻(xiàn)。
文章版權(quán)歸西部工控xbgk所有,未經(jīng)許可不得轉(zhuǎn)載。
你可能感興趣的文章