胡冠楠

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

0引言

近年來，隨著信息技術和物聯網的飛速發展，電氣自動化技術已經在水務行業中得到了廣泛應用。電氣自動化技術是一種用于實現水務系統的自動控制的技術，它通過利用電子學、計算機技術、控制工程等多種技術，實現對水務系統的生產、運營、維修等方面的自動監控。智慧水務作為一種先進的水務技術，不僅僅局限于水資源的管理，還涵蓋了水資源的開發、利用和保護，以及提供高效、安全、環保的供水服務。因此，電氣自動化在智慧水務中的應用具有十分重要的意義。

1電氣自動化技術在智慧水務中的應用

1.1電氣自動化在水務管理方面的應用

智慧水務系統采用電氣自動化技術，可以對水務系統的生產、運營、維修等方面進行自動監控，提高水務系統的效率和穩定性。電氣自動化系統可以實時監測水質、水壓等參數，如果出現異常，系統會自動發出警告，以保證水質安全。

此外，電氣自動化系統還可以實現對水務系統的遠程管理，方便水務管理部門的工作。例如，水務管理部門可以通過移動端設備監控水務系統的運行情況，并在發現異常時及時采取措施。此外，電氣自動化系統還可以通過數據分析和預測等功能，對水務系統的運行情況進行評估和優化，提高水務系統的效率和經濟效益。

1.2電氣自動化在節水方面的應用

電氣自動化技術可以幫助智慧水務系統實現節水，提高水資源的利用效率。例如，電氣自動化系統可以通過實時監測水流量和水壓等參數，以調節水務系統的運行，避免水的浪費。此外，電氣自動化系統還可以通過對水務系統的運行數據進行分析，確定節水措施，以達到節水的目的。

1.3電氣自動化在安全保障方面的應用

電氣自動化技術可以幫助智慧水務系統實現安全保障，提高水務系統的安全性。例如，電氣自動化系統可以通過實時監測水務系統的安全情況，它可以通過電氣自動化技術實現對水務系統的智能監測和報警。例如，當水質異常或水務系統故障時，智能報警可以及時發出報警信息，從而保證水務系統的安全性和穩定性。

此外，智慧水務中的智能維護系統也對安全起到重要作用，它可以通過電氣自動化技術實現對水務系統的智能維護和管理。例如，通過電氣自動化技術，可以實現對水務系統的定期檢查和維護，實現安全控制，從而保證水務系統的長期安全穩定運行。

1.4電氣自動化在質量控制方面的應用

電氣自動化技術也可以在智慧水務系統的質量控制方面發揮作用。例如，電氣自動化系統可以通過實時監測水質參數，以確保水質符合衛生標準，保證供水安全。此外，電氣自動化系統也可以對水務系統的運行數據進行分析，確定質量控制措施，以保證水務系統的高質量運行。

1.5電氣自動化在環境保護方面的應用

電氣自動化技術在智慧水務系統的環境保護方面也有重要作用。例如，電氣自動化系統可以通過實時監測水務系統的環境參數，如果發現環境異常，系統會自動發出警告，以保證環境的安全。此外，電氣自動化系統也可以通過環境數據分析，確定環境保護措施，以保證水務系統對環境的保護。

1.6電氣自動化在智慧管理方面的應用

電氣自動化技術也可以在智慧水務系統的智慧管理方面發揮重要作用。例如，電氣自動化系統可以通過對水務系統的運行數據進行分析，以提高水務系統的管理效率。此外，電氣自動化系統也可以提供管理人員多維度的信息，以方便管理人員對水務系統進行科學管理。

總體而言，電氣自動化技術在智慧水務系統中的應用非常重要，不僅可以提高水務系統的效率，同時也可以保證水務系統的安全，對于提高水務系統的管理效率和水資源的利用效率具有重要意義。

2電氣自動化的優缺點

電氣自動化技術在智慧水務中的應用，不僅可以提高水務系統的效率和穩定性，還可以大大降低運維成本，提高水資源的利用效率。此外，電氣自動化技術在智慧水務中的應用還有很多其他優秀的特點。

（1）環保：電氣自動化技術在智慧水務中的應用可以大大減少人為因素對水環境的污染，保護水環境，實現綠色環保。

（2）節能：電氣自動化技術在智慧水務中的應用可以通過節能設備和技術，實現水務系統的節能，降低能源消耗，節約資源。

（3）高效：電氣自動化技術在智慧水務中的應用可以通過高效的監測和控制系統，實現水務系統的高效運行，提高水務效率。

由此可見，電氣自動化技術在智慧水務中的應用具有很多優秀的特點，是一種非常有前途的技術。然而，在實際應用中，電氣自動化技術在智慧水務中的應用也存在一些問題和挑戰：

（1）技術難度：電氣自動化技術是一項技術含量非常高的技術，在實際應用中需要具備很強的技術能力和經驗。

（2）資金投入：電氣自動化技術在智慧水務中的應用需要較大的資金投入，從而增加了水務系統的運營成本。

（3）系統復雜度：電氣自動化技術在智慧水務中的應用需要構建較復雜的監測和控制系統，從而增加了系統復雜度。

（4）技術更新速度：電氣自動化技術在智慧水務中的應用需要不斷更新和改進技術，從而滿足水務系統的需求。

因此，要想在智慧水務中更好地應用電氣自動化技術，需要在解決上述問題和挑戰的基礎上，加強技術研究，提高技術水平，此外，還需要建立良好的合作關系，加強技術交流與合作，從而推動電氣自動化技術在智慧水務中的應用。

3AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺

3.1平臺概述

安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計算到能效管理平臺的產品生態體系，AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺通過在污水廠源、網、荷、儲、充的各個關鍵節點安裝保護、監測、分析、治理裝置，用于監測污水廠能耗總量和能耗強度，重點監測主要用能設備能效，保護污水廠運行安全可靠，提高污水廠能效，為污水處理的能效管理提供科學、精細的解決方案。

3.2平臺組成

AcrelEMS智慧水務綜合能效管理系統由變電站綜合自動化系統、電力監控及能效管理系統組成，涵蓋了水務中壓變配電系統、電氣安全、應急電源、能源管理、照明控制、設備運維等，貫穿水務能源流的始終，幫助運維管理人員通過一套平臺、一個APP實時了解水務配電系統運行狀況，并且根據權限可以適用于水務后勤部門管理需要。

3.3平臺拓撲圖

3.4平臺子系統

3.4.1變電站綜合自動化系統及電力監控

對水務配電系統中35kV、10kV電壓等級配置繼電保護和弧光保護，實現遙測、遙信、遙控、遙調等功能，對異常情況及時預警。

監測變壓器、水泵、鼓風機的電流、電壓、有功/無功功率、功率因數、負荷率、溫度、三相平衡、異常報警等數據。

3.4.2電能質量監測與治理

水務中大量的大功率電機、水泵變頻啟動導致配電系統中存在大量諧波，通過監測其配電系統的諧波畸變、電壓波動、閃變和容忍度指標分析其電能質量，并配置對應的電能質量治理措施提高供電電能質量。

3.4.3電動機管理

馬達監控實現水務中電機的保護、遙測、遙信、遙控功能，電動機保護器能對過載、短路、缺相、漏電等異常情況進行保護、監測和報警。高效、準確地反映出故障狀態、故障時間、故障地點、及相關信息，對電機進行健康診斷和預防性維護。同時支持與PLC、軟啟、變頻器等配合，實現電動機自動或遠程控制，監視、控制各個工藝設備,保障正常生產。

3.4.4能

為水務搭建計量體系，顯示水務的能源流向和能源損耗，通過能源流向圖幫助水務分析能源消耗去向，找出能源消耗異常區域。

將所有有關能源的參數集中在一個看板中，從多個維度對比分析，實現各個工藝環節的能耗對比，幫助領導掌控整個工廠的能源消耗，能源成本，標煤排放等的情況。

能耗數據統計采集水務中污水廠、自來水廠、水泵站等的用電、用水、燃氣、冷熱量消耗量，同環比對比分析，能耗總量和能耗強度計算，標煤計算和CO2排放統計趨勢。

能效分析按三級計量架構，分別進行能效分析，契合能源管理體系要求，可對各車間/職能部門的能效水平進行分析，同比、環比、對標等。通過污水處理產量以及系統采集的能耗數據，在污水單耗中生成污水單耗趨勢圖，并進行同比和環比分析，同時將污水的單耗與行業/國家/指標對標，以便企業能夠根據產品單耗情況來調整生產工藝，從而降低能耗。

3.4.5智能照明控制

系統為污水廠、自來水廠、水泵站等提供了照明控制管理方案，支持單控、區域控制、自動控制、感應控制、定時控制、場景控制、調光控制等多種控制方式，模塊可根據經緯度自動識別日出日落時間實現自動控制功能，盡量利用自然光照，實現室內、廠區照明的智能控制達到安全、節能、舒適、高效的目的。

3.4.6環境監測

污水廠、自來水廠、水泵站等場所溫濕度、煙霧、積水浸水、視頻、UPS電池間可燃氣體濃度展示和預警，保障污水廠、自來水廠、水泵站等安全運行。當可燃氣體或有害氣體濃度超標可自動啟動排風風機或新風系統，排除隱患，保持良好的水處理環境。

4相關平臺部署硬件選型清單

4.1電力監控、電能質量、電動機管理及配電室環境監控系統

5前景展望

未來的智慧水務系統將在電氣自動化技術的支持下，實現更高效、更環保、更節能的管理方式，從而為社會帶來更多的益處。因此，未來電氣自動化技術在智慧水務中的應用具有廣闊的前景，值得我們關注與研究。總之，電氣自動化技術在智慧水務中的應用，是一個十分有前途的研究方向。它不僅能夠實現水務系統的自動化管理，提高管理效率，而且還能夠保證水資源的安全和可持續利用。因此，電氣自動化技術在智慧水務中的應用具有廣闊的前景，將為智慧水務系統的發展帶來新的機會和挑戰。

未來，我們期待在電氣自動化技術的不斷發展和改進的同時，智慧水務系統也能夠跟上技術的發展步伐，實現更高效、更環保、更節能的管理方式。*終，通過電氣自動化技術在智慧水務中的應用，實現人類對水資源的更好利用和保護。

參考文獻

[1]王曉東.電氣自動化技術在智慧水務中的應用[J].智慧水務研究,2018,5(2):23-28.

[2]張紅.電氣自動化在智慧水務中的應用[J].水務科技,2019,45(3):67-70.

[3]劉杰.智慧水務系統中的電氣自動化技術[J].水資源與水工程,2021,12(2):35-38.

[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022.05版

[5]電氣自動化在智慧水務中的應用與展望