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施耐德电气(中国)有限公司水行业首席架构师胡峻:基于先进网络技术的智能水务解决方案分享

2019-02-22 10:35

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  胡峻:很高兴跟大家探讨施耐德电气在工业互联网在助力水行业上的一些体会。我给大家演讲的题目有4个方面的内容。施耐德电气在行业内领先的EcoStructure架构简介还有智慧水务解决之道,同时还有关键应用简介及智慧水务典型案例。

  施耐德电气是全球能效管理和自动化领域的专家,2017年的财年收入247亿欧元,2018年是257亿欧元,这是十年前的三倍的增长幅度。一方面得益于市场环境的变化给我们带来了巨大商机,另一方面是我们持续对趋势的洞察不断创新的结果。施耐德电气是技术型的公司,每年会有5%的营收用于研发,在全球超过有14.4万名员工,同时业务遍及了全世界的100多个国家,随着工业互联网的加速发展,以不可想象的方式改变着我们的生活和商业格局,同时通过工业互联网使我们的水务信息领域和我们的运营领域有了融合在一起的可能性,通过工业互联网+我们的能源自动化以及软件技术有机地融合在一起,将我们水务运营的IT和OT融合在一起,为我们的水务运营提供了一个巨大的提升潜能,把我们的水务运营提升到一个崭新的高度。

  这是我们施耐德电气在业内领先的EcoStructure架构,从应用分析与服务和边缘控制以及互联互通的产品,施耐德电气在核心领域不断创新,创造了大量卓越的互联互通的产品,当我们一个关键的应用如果用网络以及远程分析发生故障,我们这个应用不能解决,需要启动本地化的控制以及边缘计算,施耐德电气也为客户提供了边缘控制的产品以及简单的部署方式。

  最近五年来最大的一个变化在于软件应用分析服务商持续优化,形成一个跨硬件平台的架构,不同用户跨界系统可以在这个架构上,在这个开放架构上使一切创新成为了可能。基于楼宇数据中心的工业和基础设施,EcoStructure做了分析实例化,基于这些实例化的架构我们形成了在这些领域不同的解决方案。EcoStructure架构最明显的一个目的,就是为了给用户创造价值,通过这个架构体系以及我们在移动端的以及对风险梳理能力达到这个用户可持续性以及实现智能高效可盈利的运营。

  施耐德电气擅长在不同垂直行业有着非常丰富的经验和解决方案。为我们在全球的顶级客户提供服务。这是我们提供一些服务的顶级客户和大企业。随着信息化发展,我们现在已经进入了全面信息化的时代,在这种情况下水务也存在着信息化的转型,但水务信息化的基础比较差,而且存在着从传统的业务到智慧化的转型,这就给我们的各个水司带来了巨大的挑战。有五个挑战:

  基础设施以及能耗漏水以及城镇化建设速度,我们的水务跟不上这个速度,还有我们这个财务投资回报率以及我们这个信息时代的安全等等一系列。

  国家的层面,不断提出来了互联网+智慧城市、智慧水务还有提高基础等等一系列的概念,意味着智慧水务更多落地在互联网+水务。随着社会的发展,随着人口的增加,水耗在增加,安全用水的标准也在提升,在这个情况下为智慧水务提供广阔发展空间以及上万亿的市场,四个发展目标来提升供水服务水平,提标改造包括降低运营成本以及减少环境的影响一系列的发展目标。

  作为智慧水务来说这个概念非常大,包含了我们刚才提到的,从互联网+到水务一个庞大的体系,它是以基础设施的建设为基础,以信息化和智慧化为核心,以我们的关键应用,我后面会跟大家提到这个手段的完整解决方案,目的是为了解决我们在整个水务系统生产中,生产和管理当中遇到的一问题,并持续对它进行优化。同时,为我们的客户提供更优质的服务。一个完善的建设的水务系统、它的良好运营,同时会为我们的政府提供一个非常优质的城市名片。

  通过我们的感知技术以及通讯技术可以实时感知整个城市供排水的运行状态,大量水务资源进行及时预算以及处理,帮助它处理、决策。主要目的是通过更加精细化、动态地对整个水务生产过程当中的生产、管理以及服务流程进行优化,形成智慧水务。同时,为公众、企业以及政府提供运维、监视以及决策的良好手段。在这其中会用到大量的工业互联网的网络技术,包括Modbus TCP-IP以及智能水表以及OPC-UA。外网会用到企业专线以及移动通信技术,是非常综合的应用。施耐德电气解决方案,涵盖了从供水、生产处理以及海水淡化整个全系列的水务方案,给用户减少成本,降低能耗。作为施耐德电气电器,大家都知道在智能配电全球非常领先,是我们最重要、最基础也是最重要的一个互联互通的产品,基于工业互联网先进的数字化解决方案,一方面可以帮助用户改善传统配电业务,同时也可以提高它的预防性维护,为他们创造一个安全高效可靠的运行环境,为他们创造价值。

  智能控制。这是施耐德自动化领域非常强势的地方,不同的产品我们不需要再进行协议的转换,符合这个OPC UA协议可以直接进行连起来,。

  基于这个EcoStructure架构,以它为基础,我们进行刚才提到的OT以及IT融合以及我们固定和移动端的接入,还有我们往上层OPC UA的连接技术,在我们的海水淡化、污水处理、物理焚烧等等一系列的过程控制、资产运维以及决策管理进行完美的融合。

  智慧无人值守有很多方面,涉及到视频、安防,形成无人值守需要多元化的网络,有线、无线、视频、工厂内网和外网的融合,通过高度可靠性,我们反复提到施耐德的EcoStructure架构,基于我们高数据质量的传输,结合我们先进智能化的配电系统,实现我们泵站以及水场无人化值守,实现无人的运维。

  农村污水比较分散,通过底层数据搜集上来了,通过公网传到云端,用模型进行一系列的分析,实时污水的管理。智慧调度是城市供水智慧水务重中之重,通过工业内网连接我们18大系统,把我们这个数据传到云端,通过移动端搜集远程管网的数据进行管网大数据分析,形成一张图的管网调度,把我们这个EcoStructure模型以及SCADA放到一张图,对未来24小时水量进行预测,以及水质安全和我们供水管网压力进行优化。

  这是我们移动端的应用,叫做千里眼。可以通过移动端对供单进行查询,对我们这个二维码的设备定位以及实时数据进行分析,包括现场的一些录像、录音,还有知识库的下载可以通过这个来实现。智慧能效管理,我们在这个工艺当中提取能效相关一些因素,基于我们能源管理的规则形成我们智慧水务的能效管理方案,和常规的能效管理有类似的地方,但我们同时也利用了移动端的技术,一些大数据的分析。

  在全球这么多重要城市当中有很多的典型项目,包括世界第二大的海水淡化厂项目和两个世界上最大的污水处理厂以及全球最大管网项目以及在全球几个关键城市的水务资产,后面这几个是我们在国内的,上海的地埋式污水处理厂,给予了EcoStructure架构的智能中低压配电技术,通过无线传输以及刚才提到的千里眼技术,实施了一个全厂的供配电智能运维。这是我们实现无人值守项目,我们通过这个工业互联网将施耐德软硬电完整融合在一起,形成了这样一个整体解决方案,包括这个视频安防,达到了一个人在现场进行管理,一个人巡检,基本上可以说是一个真正无人值守的一个水厂,处理能力18万吨。

  浦东综合调度中心,这只是其中一个例子,早一些年做的我们最近对它进行的升级,包括五个水厂和九个泵站以及一次管网,我们通过EcoStructure的架构以及我们的基于工业互联网的一系列软件、硬件配电把他们完整的融合在一起,把这些水厂进行实时监控,还有这个调度控制以及管网的分析,是非常完整的。这两年我们也在虚拟现实上做了大量的研发以及投入,我们可以在一些水厂建立三维模型,利用我们VR以及AI技术帮助我们客户提升他们在运营上的档次。

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