根据国家对水务行业“十四五”期间“安全、便民、高效、绿色、经济、智慧”的发展要求，很多水务企业都以智慧水务建设为抓手，积极探索与推进水务数字化转型工作。
立足于国家政策，以及行业发展现状，7月22日，在2021（第六届）供水高峰论坛上，施耐德电气（中国）有限公司水务及环保公用事业行业能力中心架构师张建提出，数字化融合是智慧水务的基石，并以此为主题，重点介绍了施耐德电气在数字化融合方向上，对智慧水务的探索，以及对水务行业的助力。
张建
中国已经是施耐德电气在全球的第二大市场
施耐德电气是全球能源管理以及自动化领域的专家，引领数字化转型，以实现高效和可持续。中国是施耐德电气在全球的第二大市场，目前业务足迹已经遍布了中国的大部分地区（如下图）。
施耐德电气专注水行业40多年，在中国已经拥有1100多家分销商，储备有1400多名研发工程师，以及近300名技术服务工程师，1所线上施耐德电气大学。目前，施耐德电气在中国已经有5000多个应用案例，覆盖中国300多座城市市场。
施耐德电气在中国水行业的主要客户
数字化构建智慧水务
随着水务行业的持续发展，越来越多的水务企业意识到了智慧水务发展的必要性和重要性。而如何做好智慧水务，是一个需要持续探索的过程。张建认为，数字化融合是智慧水务的基石，他强调，数字化的融合手段，可以最大限度的助力运营更加高效。
1、能源与自动化的融合。可以助力企业生产更加安全、可靠、高效。
2、从终端到云端的融合。助力企业运管更加灵活、便捷。
3、设计、建造与运营、维护的融合。助力企业在项目的全生命周期中更加精细化的进行管理。
4、分散式管理到集成化企业管理的融合。这在供水一体化运营中更加明显，帮助整个供水一体化的运营更加高效，并且做到不断优化。
张建介绍了施耐德电气基于EcoStruxure 的智慧水务典型架构：整个架构以包括适配改造、维护保养、MPS（检测评估）、备品备件、框架协议等在内的全生命周期服务为基础，支撑施耐德电气水务三层架构，从互联互通的硬件层到边缘控制层，再到应用分析服务层。
底层互联互通的硬件层，包含施耐德电气的中低压配电产品以及自动化产品，这些产品在研发初期就已经植入了数字化的概念。增加了传感器、边缘计算的模块，硬件本身可以实现通讯和诊断。张建介绍，现在施耐德电气的这些智能硬件产品，在中国300多座城市中都有具体应用。
在边缘控制层，施耐德电气提供智能配电系统、生产监控系统、过程控制系统等。张建介绍，其中智能配电系统不同于传统的配电监控系统，在这个系统中，施耐德电气植入了针对资产的健康状态分析，以及故障预警和诊断等功能。
在应用分析服务层，施耐德电气用顶层的UOC，把各种各样的软件以及应用模块融合到这个平台当中，从整个设计阶段开始，兼容工厂设计软件E3D、数字化交付软件AVEVA.NET、企业资产软件APM，这些是实现数字孪生的基础。后期的运营和维护阶段，会提供操作培训软件OTS、预测性维护软件PRiSM，针对供水管网在线实时水力模型Aquis，以及针对核心业务提供不同的应用。
同时，平台当中还可以通过云部署、云计算的方式，提供千里眼、电力顾问等云服务产品。平台还可以更好的集成云计算、数字孪生、BIM&3D等新技术，打造整个数字化智慧水务的整体架构。
从上图可以看出，施耐德电气智慧水务整体解决方案覆盖了水务行业的全生命周期，从水源泵站到水厂、供水管网、排水管网、污水处理、农村供排水、海水淡化等，助力企业供水更加安全、可靠，品质更高。
从一体化运营及能效管理，看数字化融合对智慧水务的助力
面对刚刚开局的“十四五”，以及“双碳”目标要求。产业结构、数字政策、数字经济和数字技术改革与创新下的水务数字化转型机遇与挑战并存。
在中国市场，基于这样的产业背景。施耐德电气也做了积极的探索和规划。从统一运营、过程控制、配电监控、能效管理、资产运维等各方面，通过数字化构建智慧水务，张建现场重点分享了一体化运营管理和能效管理两个关键的应用。
能效管理
中国“碳达峰、碳中和”目标的制定有着重要的意义，对各行业来说是机遇也是挑战，对水务行业来说也是如此。
在这样的背景下，施耐德电气邀请包含水务行业在内的100家优秀企业进行了一次调研，在调研中，近40%的企业有非常明确的碳中和目标，这个数字在未来三年将达到80%，其中，有将近90%的企业希望在五年之内碳中和的效果达到行业中等以上乃至先锋的位置。有94%的企业希望将数字化的技术用于碳治理方面。
由此可见，数字化技术在“双碳”目标背景下的市场应用空间。那么什么是数字能效呢？张建认为，数字能效的目标和价值主张是全面的能效管理助力企业管理升级。节能不仅仅是设备节能，管理节能的潜力巨大。_ueditor_page_break_tag_
数字能效是如何发挥作用的？首先进行数据全收集，然后对收集的数据进行分析、并找到问题，针对问题来优化工艺和设备，从而改进管理持续节能。
张建介绍了数字能效的3、4、5、9思路：3级架构—— 集团级、分公司级、企业级；4维数据——电能数据、工艺数据、运维数据、药耗数据；5层管控——集团层、分公司层、企业层、工艺段层、设备层；9大功能——能效驾驶舱、能流图、能效仪表盘、能效实时监控、能效过程分析、智能报表、KPI管理、报警管理、日志管理。
论坛现场，张建也介绍了施耐德电气在桂林某水厂数字化水厂及能效管理平台的项目案例：
桂林主城区现有城北、东镇路、东江和瓦窑4座水厂，设计日供水能力44万立方米，供水人口90多万，供水范围260平方公里。随着人口不断增加，用水量逐年增长，4座水厂均已超负荷运转，桂林市启动了城北水厂二期供水工程建设（新增20万吨/天），本项目利用法开署贷款建设，对项目提出很高的智慧化要求。
为了满足项目的智慧化要求目标，施耐德提出了系统解决方案，提供了全套智慧水务软硬件，包括智能中压柜、智能低压柜、变压器、变频器、PLC可编程控制器等，并提供配电监控与分析、能效管理系统、生产监控系统、电气资产运维、配电室站控专家等系统解决方案。
桂林项目中，成功将新技术应用到了水厂的运行管理中，目前该项目已经是桂林的智慧水厂标杆项目。
一体化运营管理平台
张建介绍了智慧水务一体化运营中心平台。该平台属于企业级的监视控制和决策支持系统。通过该平台，可以打通设备、人、信息乃至整个运营过程。在这个平台当中，施耐德电气的应用贯穿整个业务链条。通过系统连接、数据采集、可视化展示，数据分析，再到最后的行动计划，持续的优化整个运营过程。
智慧水务一体化运营中心平台的优势包括：1、信息化基础设施：内置高性能工业级实时/历史数据库；2集成的模块化插件：集成的扩展功能，随时实现数字化创新应用，标准化的系统App，无缝集成GIS、BIM；3、一体化的工程模型：可建立一个包含所有设施、设备、数据、运营调度逻辑等的工程模型；4、分布式部署：网络架构灵活，在不增加软件成本的同时，任意数量的硬件上部署应用，同时支持云部署；5、提供多用户并发环境：支持多用户并行开发，提供标准态势感知图库及高效、灵活的OMI展现工具；支持在线组态、快速修改；6、对分布式系统的用户和权限（适于多层级、多用户系统）进行统一管理和认证，无需第三方编程实现。
张建介绍，该平台能够为客户创造诸多价值，比如在调度管理层上，能够实现水厂、泵站、分中心及集团中心的数据可视化。其次，丰富的系统接口，可集成多个应用子系统，并在不同部门之间提供一致的运营视图，增强协作水平，同时为管理决策提供数据支持。平台中，统一的用户权限和数据级安全，能够保证系统的安全性，而且支持移动端交互。
上图为施耐德电气智慧水务一体化运营中心平台在项目中的实践视图。张建介绍，上图所示的项目系统非常多，项目中将所有的水源、水厂、泵站、管网、分区、热线信息，以及工单系统，整合到平台中，通过平台更好的实现生产组织、管网调度、能效优化的有效系统，助力管理效率的提升，使生产调度实现透明化、数字化。
施耐德电气也会提供基于云服务的千里眼平台，通过移动APP的方式，让整个现场工作更加灵活便捷，做到设备资产的主动运维。
其次，可以更好地消除运维当中遇到的一些问题，比如资料的丢失、人员流动频繁等。有了系统后，可以通过系统记录整个运维过程，给用户带来更好的运维体验和价值。
张建介绍，关键设备预测性维护也是施耐德电气数字化架构的重要内容。针对机泵等关键设备，建立预测维护的软件模型，通过对设备进行建模和机器学习，预测准确率高达90%，从而让整个运维过程能够降低非计划停机时间，提高设备利用率，优化运维成本。
张建强调，施耐德电气希望成为助力水务行业实现高效和可持续发展的数字化伙伴，也期待施耐德电气的技术和产品能在更多的水务项目中得到应用，在“双碳”目标背景下，更好为水务行业赋能。
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