導讀：當前，工業物聯網已經成為了各行各業實現轉型升級的新利器。在實際應用中，它不僅能夠為制造業解決效率和能效問題，也能為一些關系到國計民生的基礎設施產業帶來智能化的變革。

例如，在國內廣泛推動“智慧城市”建設的今天，水務和供熱行業板塊的智慧化升級也隨之成為了必然的趨勢，如何利用工業物聯網技術為這些行業實現轉型呢？

不難看到，當前眾多城市的水務和供熱企業都處于求智、求變的階段，這一需求的背后有著非常強勁的驅動力。一方面，我國城鎮化的趨勢使得城市水務、供熱等公共服務的需求規模不斷擴大，居民對這些公共服務品質的要求也在提升，無論是傳統的軟硬件基礎設施還是管理運營模式，在服務社會、保障需求的職能上都已面臨巨大的挑戰。

另一方面的挑戰，則直接來源于水務、供熱企業的經濟效益。在傳統模式下，一系列管理因素和技術上的局限，使低效、滯后、浪費等現象在能源、資產及人力等各個環節隨處可見，嚴重影響了企業的盈利能力等“硬指標”。只有進行智慧化的轉型，才能使更多的水務、供熱企業擺脫瓶頸。

“不通則痛”形成水務供熱粗放運營頑疾

那么，具體到水務和供熱企業的行業實踐，它們在運營和技術等層面分別有哪些現實的痛點呢？

在水務行業，企業運營覆蓋從水源地、取水泵站、水廠、管網、最終用戶、污水管網、泵站到污水廠等各個環節。在這樣的一個全生命周期當中，水務公司面臨著很多的挑戰。對于企業而言，設備的老化、管理模式的粗放，使得企業在很多情況下只能依靠人工經驗來運營，缺乏很標準的規則和規范。此外，受到自動化、信息化水平的局限，綜合導致整個企業的投資回報率停留在比較低的水平。而由于缺乏操作、運營經驗的銜接和傳承，當有經驗的工作人員離職或退休之后，新員工難以迅速掌握技能，馬上解決遇到的問題。

而對于供熱行業，也有相仿的挑戰。例如管理模式粗放老舊，生產經營的多系統切換、操作繁瑣，水力和熱力的平衡失調，多熱源聯網復雜等。另一個問題就是對于人工的過度依賴，由于對熱網的滯后性沒有統一有效的策略，負荷預測全靠人工；換熱站依靠人工值守，操作基本依靠人工，基本數據還要靠人工搜集，根本難以做到高效的反應、決策和優化。

其實，貫穿這些企業的最根本也是共性的“頑疾”，總結起來就是“不通則痛”。即由于數據、系統之間缺乏通透，使得控制、管理、運營等從下到上的各個環節難以進行實時、精準的優化決策，最終只能大量依靠人工的粗放管理和調節，“智慧”也就無從談起了。

創新物聯網架構成為行業智慧“利器”

在這方面，當前基于物聯網技術的架構和工具，正在越來越多地成為改善現狀的利器。例如，施耐德電氣基于物聯網的全新EcoStruxureTM架構，就可以成為幫助企業打通數據和系統、實現IT和OT融合的利器。

EcoStruxure Plant擁有互聯互通的產品、邊緣控制、應用/分析和服務三層架構，形成開放、互聯互通、互操作性的生態體系，其本質則是將數據轉化為智能和決策。剖析EcoStruxure 的三層架構，底層互聯互通的設備主要包括各類儀表、傳感器、變頻器等智能元器件產品；邊緣控制層則包括DCS分散控制、PLC過程控制、SIS安全控制等；最上層主要是應用和分析的軟件和工具，包括對能源的管理、整個生產的運行調度、輔助分析等，比如管網的優化、遙測、運行控制和管理系統，以及對資產管理和設備運行狀態的分析，這都是企業的分析決策層能夠用到的一些軟件和解決方案。

依托這套架構，企業可以實現智能設備的技術連接，并進行實時、廣泛的數據收集，將關鍵數據從傳感器傳輸到云端。之后，則是將數據通過分析轉化為有價值、有意義的分析結果，最終主導決策。依托這一過程，使得設備、人員、管理、運營中每一個變化都得到及時傳達和反饋，形成閉環。

打通閉環，實現智慧水務及供熱應用落地

那么，基于EcoStruxure這套物聯網技術架構的解決方案平臺，具體是如何在水務和供熱行業應用的呢？

EcoStruxure在智慧水務中的應用，首先體現在水務智能調度和優化控制。從水的生產，再到水的供應，再到用戶端完全都在調度管理的范圍之內，需要結合生產、能源消耗、水的漏損、水質、水力模型的預測等一系列的舉措，對整個水的生命周期進行優化調度。

同時，這一架構實質上還成為了整個預防性運維系統的基礎平臺，生產數據可以通過CM（Condition Manager）組件將實時數據傳到資產管理中心，通過設備模型來判斷設備狀況，實現前瞻性的維護。

在水務行業還有一個典型的問題就是供水漏損管理。在這方面，結合施耐德電氣的GIS系統和在線水力模型，可以有效保證整個系統建設的真實性。依托于對營業收費、客戶服務、遠程數據水表、SCADA實時數據以及管網巡檢系統等子系統的有機結合，能夠幫助企業更好地去做漏損管理，形成漏損的大數據管理系統。

而在供熱行業，EcoStruxure同樣可以通過各層架構的有機融合，解決智慧供熱的挑戰。 在底層，可以為換熱站提供包括壓力傳感器、變送器、人機接口、HMI、PLC、變頻器等設備；在控制層，則通過VPN的網絡或者通過云端進行數據的采集和管理，向下通過SCADA系統實時地跟各個換熱站進行交互；向上則設立應用、分析及服務層，構成數據轉化為價值的最重要一層。

在這一層，企業可以依托Termis和EMS等仿真和決策工具實現負荷預測、多熱源的調度管理和能源的優化運行。以Termis生產調度模擬系統為例，該系統可以通過建立熱網模型，實現整體系統的可視化，實現溫度優化、壓力優化、多熱源生產計劃優化等功能，是一個全方位對熱網的調度和管理的專家系統。同時，它也是一個集成的系統，它將SCADA系統、能源管理系統以及一些第三方的包括收費、客服系統集成在一起，用來解決水力問題、熱力問題，以及整個管網的調度和管理的問題。

編輯：徐冰冰