施耐德電氣為重慶中法供水提供全面的自動化及中低壓配電解決方案

挑戰

對重慶中法供水的自動化工程師夏義杰而言，每年最緊張的時期就是夏季的用水高峰期。因為公司負責的重慶市江北區、渝北區近年來發展飛速，居民對自來水的需求日益增多，因此水廠的供水壓力非常大。夏義杰感慨地表示，“為了滿足供水缺口，我們的水廠每年都在不停地擴建，新項目基本上剛建好就滿負荷運轉了，每年高峰期我們都生怕會缺水。”

如果將水廠類比成工廠，那么自來水就是工廠里生產的產品，供水量代表著產能，水質的好壞代表著產品的質量。產能可以通過擴建的方式去提升，質量則必需依靠水廠里各個系統的穩定運行來保證。

一方面，水廠水源原水質量具有不確定性，同時，自來水生產過程中絮凝沉淀步驟里的加礬、加氯環節也逐漸從過去的人工加藥轉變為現在的自動化控制。自動化系統是否穩定可靠，直接影響出廠水質和居民的飲水健康安全。因此，自動化設備的穩定性和控制系統的精確性對水廠來說至關重要。

“施耐德電氣Modicon M580和M340 PLC在水務行業久經考驗，具有高度的穩定性和極低的故障率，控制精準，為工程安全及水處理過程的穩定運行提供了保障，這是我們選擇施耐德電氣作為合作伙伴的重要原因之一。”胡煒對施耐德電氣的自動化系統給予了高度的評價。

另一方面，因為水廠的日常運轉離不開電力的持續供給，所以穩定可靠的配電系統也不可或缺。施耐德電氣的中低壓配電產品在建筑、數據中心、工業、能源、基礎設施等各個領域得到廣泛應用，其Blokset系列智能低壓配電柜能夠實現安全可靠、智能運維和高效部署，PIX系列可抽出式空氣絕緣開關設備具有節約空間、連續運行等優勢……受到客戶高度認可。這些中低壓配電產品為水廠的運行注入了源源不斷的動力。

在施耐德電氣自動化與配電系統“保鏢”的守護之下，重慶中法供水管轄的各個水廠多年來運作正常，為北部地區廣大市民提供了優質的飲用水以及逐步完善的客戶服務。如今，每當有朋友詢問“你們水廠的出水質量如何”時，重慶中法供水的自動化工程師夏義杰都會自豪的回答，“我們水廠出廠的自來水優于國家標準。”

解決方案

人可以三天不吃飯，但卻不可以三天不喝水。這意味著無論是居民還是工廠，對用水的需求都是源源不斷的，所以水廠不但要保證安全的供水，更要確保“持續”的安全供水，因此精細化的日常運維和管理就顯得尤為重要。

然而，對過去的重慶中法供水來說，日常運維并不是一項輕松的任務。因為山城重慶的特殊地勢，各個地方的層高不同，為了保證所有地區的水壓都滿足需求，需要進行分級加壓，所以水廠的分站特別多，需要管理的加壓站和泵站也特別多。如果單靠人工進行日常巡檢，工作量很大，十分辛苦。

另外，人工獲取運維數據的準確性和及時性也有待提高。以前，重慶中法供水的運維人員需要到各個泵站去將工藝、能耗等數據手抄回來，然后再整理成報表。人工抄寫不但容易出現錯漏，而且報表的更新速度也很慢，往往以“天”或“周”為周期。

如果將智慧水務比作一座金字塔，那么來自于現場設備的工藝、控制數據就是金字塔的根基。倘若沒有準確的數據基礎，所有基于數據的上層應用就都是“空中樓閣”。也因為沒有統一的數據源，與管網中持續不斷的“水流”形成鮮明對比的是，水廠各個部門之間的“數據流”卻是彼此割裂的，很難順暢地進行數據交互。

施耐德電氣的數字化解決方案則讓這些問題迎刃而解。Modicon M580 PLC采用全以太網架構，滿足未來水廠物聯網需求，確保水廠設備更加便捷的加入到控制網絡，確保采集數據的實時準確，將工藝設備的運行參數和設備運行狀態等現場數據自動采集并上傳至AVEVA系統平臺，以便于實時監控水廠運行狀態。AVEVA系統平臺能夠實時監測設備的運行狀況和能耗水平，并以曲線圖、柱狀圖或自定義報表的形式展現出來，使得運維人員既可感知水廠和水網的瞬息萬變，又能決策于千里之外。

由于數據直接來自于現場設備，也就從源頭上保證了數據的準確性。無論水廠的哪個部門需要相應的數據，都可基于統一的數據源隨時調取。

夏義杰對此表示：“AVEVA系統平臺幫助我們水廠將一二三期水廠的數據實現了互聯互通，從控制室到現場設備的無縫鏈接，統一了數據來源，能夠快速生成可視化報表，既保證了供水正常，也保障了水質安全。與此同時，還大大降低了水廠值班和巡檢人員的工作強度，實現了少人值守和智能化管理。”

客戶效益

伴隨著各行各業的數字化浪潮，智慧水務的概念也被越來越多的提及，很多水務公司都在積極嘗試使用數字化手段賦能水廠運營。雖然業內對智慧水務的實現路徑和最終愿景還沒有形成統一的認知，但大家的最終目標卻不謀而合——即讓水廠達到更穩定、更高效的運行狀態，并以更低的能耗為用戶提供更優質的用水。

施耐德電氣能夠提供從生產控制、運營調度到企業管理層應用的智慧水務解決方案，基于EcoStruxure系統平臺，融合最先進的軟件、網絡通信技術和自動化控制系統、傳感器技術等，以低成本高效率地解決水務企業的難題，助力以重慶中法供水為代表的水務公司邁入智慧時代。

當前，重慶中法供水已經不再滿足于對數據本身的監控，而是致力于對數據進行匯總分析，挖掘數據背后隱藏的價值，從而獲得能夠優化整個水廠運營的洞察。

舉例來說，將某個季度的供水量和工藝參數與歷史數據庫中往年同期的數據進行對比，就能察覺設備是否運行在比較節能或者比較高效的狀態下，如果供水量不如往年同期，也能很快分析出問題所在；再比如將不同水泵機組的能效進行橫向對比，分辨出哪些機組的能效較高，哪些機組的能效較低，并據此對各個機組在調度上進行組合和優化，就能降低整體能耗。

隨著智能化水平的進一步提高，重慶中法供水未來還將實現設備的預測性維護，在問題發生之前就將隱患扼殺于搖籃之中，防患于未然。