浅析智能水务信息化管理系统的建设

浅析智能水务信息化管理系统的建设

初瑞光

中国石油化工股份有限公司中原油田分公司生产运行管理部河南濮阳457001

摘要：完善的智能水务系统，可以将水务系统中的供水、排水、污水再利用等功能结合为一体，真正实现将水务系统中的各个功能统一管理，通过智能水务的信息管理系统，还可以更好地提升油田水务系统管理水平。因此，智能水务系统是一个有效的将油田的各项水务功能进行一体化管理的系统，可以方便地实现水务系统的集中管理，将水务管理从多部门共同管理转换为同一部门的管理。

关键词：智能水务；管理系统；建设

引言

为积极响应中国石油化工股份有限公司打造一流企业的发展战略，结合中原油田水务专业生产运营信息化建设规划的要求，体现一流的定位、一流的装备、一流的技术和一流的管理，推进水务系统管理标准化、运行自动化、数据信息化、决策智能化和环境友好化建设，全面开展智能水务信息化建设工作，全面提高中原油田水务运行管理水平、服务主装置保障能力和绿色低碳竞争力，

1智能水务的关键技术

1.1智能感知技术

要想实现智能水务的建设，首先需要大量的数据来实现对水务状况的分析，那么就需要数据收集设备。目前主要采用的是智能感知设备来收集数据，从地理空间的角度确定好数据的测量点，并使测量点按照一定的逻辑顺序进行排列，从而实现一个全面的数据收集。RFID是现在智能感知的主流技术，RFID对水和电磁环境都有较强的耐受力，相对不容易受到环境的影响。RFID设备无需接触即可实现操作，也有较快的读取速度和较强的数据读取能力。将RFID标签置于管线上，并与GIS技术相结合，可以较快地实现数据的分析工作，直接将各测量点在地图上显示出来，并显示出该测量点所测量的管道情况，在施工环节和故障维修环节都可以更方便地进行施工，并减少意外事故的出现。

1.2云计算技术

采用智能水务需要将数据传送到云端，并对数据进行一定的计算与分析，根据结果来对水资源的配置进行调整，这种基于互联网的技术使水资源的调度更加高效灵活。也就是通过云计算技术，将水务的计算环节从云端来进行处理，这样的业务实现了“水务云”。云空间为水务提供了更好的存储、交换、传输、计算平台，对水务的生产与管理提供很大的辅助作用。

1.3大数据技术

大数据分析是智能水务建设中非常重要的技术。其不仅是水务的重要技术，也是各行各业都在发展的一个技术。在水务的运营过程中会产生大量的数据，无论是生产运营环节，还是用户的反馈环节都有很多相关数据。这里的数据经过大数据分析的筛选，会将数据从有序转变为无序，并筛选出具有统计价值的数据，这些数据是有很多潜在价值的。如果放弃使用大数据进行分析，这些数据就不能发挥真正的价值。比如分析城市的气候与客户用水量的关系，可以有助于制定更合理的自来水生产计划；对设备故障的频率进行分析，有助于制定更科学的设备检修计划等。

1.4信息安全技术

将水务的相关信息投入到网络中去，信息安全的问题也随之而来。针对客户种类的不同，要对客户的信息有所保护，包括水务系统本身的数据都需要保护。存储在服务器的数据是不能随意篡改的，也要确保设备返回的信息是准确的。因此，需要对数据进行保护来保证信息的完整性和真实性，确保水务信息的安全，并要对重要的数据进行备份，以防数据被恶意破坏，从而避免不必要的损失。

2智能水务管理系统的建设

2.1取水泵站控制子系统

中原油田水务系统的取水泵站的主要作用是汲取江河湖泊的地表水及地下水；这些取水点的地势通常较低，需要用水泵将水提升到较高的水池进行沉淀、过滤等其他工艺生产。（1）管道监控信号接入自动控制系统：加压泵前后的管道有压力表，流量表，水质测试仪等多种仪表，之前只有压力表与PLC连接，并没有流量计及其他一些监测仪表，随着生产质量要求的增加一些流量讲仪表或其他温度仪表并接入到泵站PLC。泵站控制系统能更好的控制泵站的设备，及可以将此数据分享给总水厂PLC及上层系统。（2）配电房的环境情况接入控制系统：加压站有一个独立的控制电房，配电房的环境情况对控制系统对整个水厂的控制系统也较为重要，如环境条件不好会影响电气元件运行的稳定性及寿命。如再严重些，则会产生火灾。所以我们将配电房的温度接入控制系统可以实现远程监控，如配电系统出现异常，值班人员在第一时间安排人员到现场进行检查。同时对电柜的电流，电压，电量进行检测，也有得利于对电源质量的检测，也可统计电量的使用情况。（3）泵站的单独控制系统接入水厂总控制系统每个单独的泵站完整稳定的单站控制系组建议好后，还需将此站并入到水厂的总的控制系统，这样才可以实现远程监控及操作。并能将此站的生产数据上传到上层的控制系统。此泵站需通过局域网连接水厂的总控制网络。

2.2供水管路加压泵站控制子系统

加压泵前后的管道有压力表，流量表，水质测试仪等多种仪表，之前只有压力表与PLC连接，随着生产质量要求的增加一些流量仪表或其他温度表并接入到泵站PLC，如温度计，PH值，二氧化氯监测仪，流量计等。等这样泵站控制系统能更好的对泵站的各类生产指示进行采集，对设备的运行参数进行监测。可让管路的压力稳定性高，同时也实现了远程监控。这些仪表是将数据传给总水厂上层系统的基础。每个加压泵站有一个完整稳定的单站控制系统，此系统组建好后，还需将此站并入到水厂的总的控制系统，这样才可以实现远程监控及操作。并能将此站的生产数据上传到上层的控制系统。

2.3在线生物毒性预警子系统

化学品特别是化学农药的广泛应用带来环境污染的严重问题。有毒和危险化学品向水环境的意外泄漏，造成水源被污染，这会对城市供水系统造成重大污染，对城市居民会造成重大危害。所以在一些取水点通常会安装生物毒性预警系统。生物毒性预警系统通常是用生物监测的方法，这通过把生物监测技术与环境科学相结合的一种方法。不仅可以用来测定和评价单一化学物质对水环境内水生生物的影响，而且还能够直接用来测定工业废水的毒性和几种化学物质混合后的联合毒性，并为水厂研究化学物质的致毒机理积累资料。此在线生物毒性预警系统通过在线采集斑马鱼的行为变化指数，实时分析水质污染指数，通过数字化计算，人性化显示，综合分析当前水体对斑马鱼的行为影响，判断水质污染指数，从而实现对监测水体的生物在线水质安全预警，有助于自来水厂的水质安全监控。

2.4智能水交易系统

区块链技术可以支持给定流域内水权的点对点交易，给予用户足够的、或者是愿意与该地区的其他用户共享超额资源的权利，此环节无需全天候依赖中心化的结果。同一流域中的用户可以根据最新的天气信息、产品价格、市场趋势和长期气候变化趋势(用户可以通过移动设备获取这些信息)来决定用水策略。这为水务管理提供了一种新的信息获取和实时管理办法。个人消费者、工业用户、水务公司和政府管理部门，都可以使用这些信息来决定水资源的使用策略。

结束语

智能水务是对油田取用水所有环节进行一体化控制的重要途径，一个完善的智能水务系统可以对油田水务系统的供水、排水、防洪、污水再利用等功能进行一个完善的统筹管理。如今的网络技术和信息通信技术都非常发达，大数据分析也为各行各业提供了更科学的数据处理方式，这些新技术都可以应用到水务系统之中，建立一个智能水务系统，不仅仅可以将水务部门的工作一体化，也可以让公众的生活更加便捷。

参考文献：

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