宋相儒   北京ABB貝利工程有限公司技術(shù)支持工程師

  智能水網(wǎng)的必要性

  水與油，孰更珍貴?當然是水。油存在替代產(chǎn)品，但水沒(méi)有。當前幾乎沒(méi)有不進(jìn)口水的地區 ，主要的城市、工業(yè)設施和經(jīng)濟區的發(fā)展，都離不開(kāi)水。

   據世界銀行估計，全球的水損失在25%到30%，即存在約200億美元的節省成本的機會(huì )，根本原因在于：水網(wǎng)敷設于地下，無(wú)法檢測泄漏，無(wú)法預計爆管，地下管網(wǎng)的可視狀態(tài)信息也是非常有限的。

  而智能水網(wǎng)可以降低水泄漏損失以及其他收益，包括分析和檢測效能、提高可用率，改善可視化、優(yōu)化運營(yíng)以及節能等。

   智能水網(wǎng)的組成

   智能水網(wǎng)由物理層、測量和控制層、數據采集和傳輸層、數據管理和顯示層、數據融合和分析層組成，與傳統水網(wǎng)相比，數據融合和分析層是智能水網(wǎng)體現“智能”的重要部分。
  
                  
 
   第2層：測量與控制 (sensing & control)

   在這一層我們的方針是測量與跟蹤必要的測點(diǎn)，達到提高網(wǎng)絡(luò )管理，方便泄漏檢測；滿(mǎn)足政府法律法規 ；資源的智能化利用；節省成本，提高收益 ；保護環(huán)境的目的。

   第3和4層：數據采集 / 通訊與數據管理 / 顯示

   數據采集與通訊，即將不同區域的數據采集與傳輸到控制層，實(shí)現的功能包括：可靠的數據傳輸、通訊連接中斷時(shí)，數據緩存功能、廣泛的協(xié)議和帶寬支持、實(shí)時(shí)數據推送至SCADA 系統 。
 
  數據管理與顯示，即將各個(gè)不同區域的數據集中的管理和顯示，水網(wǎng)絡(luò )的核心是SCADA 系統 – 監視、管理和控制 ，可實(shí)現大跨度的地理區域 、處理與存儲海量數據、提供水管網(wǎng)的控制 、發(fā)送操作指令至不同的水網(wǎng)設備。

   Symphony Plus是一個(gè)SCADA系統，Symphony Plus通過(guò)集成傳統的孤立設備和系統，S+ Operations 人機接口將自動(dòng)化系統的范圍擴展到了整個(gè)管網(wǎng)，簡(jiǎn)化了流程監視。

   Symphony Plus采用可擴展性的SCADA 架構：從極小規模到超大規模，從就地網(wǎng)絡(luò )到廣域網(wǎng)絡(luò )均可應用。

  第5層：數據融合與分析

  Symphony Plus集成GIS功能，將GIS與報警和事件緊密地結合在一起，從報警事件就可以直接鏈接到泵站的位置，利于用戶(hù)快速處理。

   在各個(gè)預先配置的圖層都可以使用GIS ，查看DMA的邊界、管網(wǎng)信息、傳感器(記錄器) 的位置、閥門(mén)的位置、水箱或者其他儲水設施 、泵站的位置 、水處理設施的位置 、地圖背景信息(如街道等)等等。

   我們有了這些信息之后，就要進(jìn)行分析，來(lái)找出水泄露的原因和位置，TaKaDu就是這樣一個(gè)管網(wǎng)泄漏應用，TaKaDu是一種軟件即服務(wù)(SaaS)的解決方案，將水網(wǎng)數據轉化為針對故障、低效和水泄漏事件的實(shí)時(shí)報警。藉由與SCADA系統的接口，TaKaDu 提供及時(shí)的可操作的知識，以及對水設施在各個(gè)層次上的分析。

   TaKaDu方案采用最先進(jìn)的統計算法來(lái)檢測、預警，并提供實(shí)時(shí)數據來(lái)探究泄漏、爆管與其他水網(wǎng)的低效能 ，可為用戶(hù)改善整體運營(yíng)和財務(wù)指標，提供水網(wǎng)問(wèn)題、泄漏和爆管的早期精確實(shí)時(shí)預警 ；泄漏期間減少用水量 ；降低爆管率和間接損失 ；提高維修工人的操作效率 。用戶(hù)無(wú)需過(guò)多的投資就可實(shí)現TaKaDu應用。

  每套水網(wǎng)系統都是有其特點(diǎn)的，需要對成本/收益比進(jìn)行評估 ，ABB 可以提供智能水網(wǎng)的整體解決方案，從儀表、閥門(mén)到SCADA和泄漏監測應用等，更為重要的是融合了GIS的智能解決方案，可分析水網(wǎng)的泄露。

  就像“TaKaDu”這個(gè)軟件的名字一樣，如果我們再不做一些事情，世界上最后一滴水將會(huì )是人類(lèi)的眼淚。

   摘自《自動(dòng)化博覽》2013年10月