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重磅|凯纳供水智能设备采集监控平台获省科学技术进步奖

发布时间:2021-02-02 13:47:09


近日,哈尔滨凯纳科技股份有限公司自主研发的供水智能设备采集监控平台荣获黑龙江省科学技术进步奖,同时表彰何军军、王学森、隋祥、佛海鹏、李杨、张爱民在推动科技进步、促进我省经济和社会发展中作出的贡献,颁发获奖证书。


据悉,黑龙江省科学技术奖由黑龙江省科学技术厅主办评选,主要授予为促进科技进步和经济社会发展作出突出贡献的个人或组织,该奖项是黑龙江省在政府科技成果奖励方面的最高荣誉,也是衡量城市、企业科技创新能力的硬指标。

哈尔滨凯纳科技股份有限公司成立于1995年,注册资本5000万元,专注于物联网产品研发与应用。我们拥有坚实的物联网专业技术,通过NB-IOT(窄带物联网)、5G网络的部署实现万物互联,推进两化融合,帮助企业数字化转型,以智慧化升级助力企业可持续增长。
凯纳科技在发展中形成了以ICT(信息与通信技术)业务为基础,以“凯纳物联网开放平台”系列产品为核心,以供水行业为重点,以环保、供热、燃气、农业、信访等领域为拓展,以高新技术为保障的创新型企业发展模式。2016年获市非公经济纳税百强企业表彰。2017年获省政府质量奖提名奖。2018年董事长田立坤荣获首批“龙江科技英才”荣誉称号;与哈尔滨工业大学谭久彬院士成立智能制造数据采集院士工作站。2019年董事长田立坤入选第四批国家“万人计划” 人才名单(科技创业领军人才)。
凯纳科技是国家级高新技术企业,是黑龙江省、哈尔滨市企业技术中心。先后承担国家级重点信息化项目五个,省市级科技项目十个,取得近百项软件产品著作权、科技成果证书和专利,其中三项获得国家级奖项,形成了具有自主知识产权的产品系列。近年来,企业在供水行业迅猛发展,持续加大智慧供水领域人工智能、物联网技术的研发投入,形成了业内领先的行业解决方案,先后在北京、宁波、海南设立了分公司,已积累包括哈尔滨供水集团,鸡西供水公司,绥化自来水公司,鹤岗自来水公司,中惠地热,红光锅炉,大唐电力,华电能源等1000余家机构用户资源。

凯纳泵站智慧管理系统依据城市供水泵站的特点及管理需求,结合5G应用、物联网、大数据、边缘计算及人工智能等技术,将供水远程监测、设备智能管控、水质分析、动态预警、数字化场景模拟、集群联合调度等功能有效集成,为泵站无人值守、供水智能调度的系统目标打下坚实基础,实现泵站控制简易化、人员办公高效化、企业管理精细化、供水业务智慧化、客户服务便携化的业务目标。

凯纳泵站智慧管理系统依托现代5G通信技术的发展趋势及国家出台的一系列供水信息化鼓励措施,将物联网+大数据技术,结合5G通信业务赋能于智慧供水行业,同时同时将包括基于SOA的企业数据总线技术、基于GIS的大数据量缓存管理技术、数据融合与挖掘技术、协同处理技术、XML技术、WebService技术和应用集成技术等集成应用于智慧供水领域。可实现以下创新:(一)供水信息化智慧管理系统级泵站工作状态预测,通过对水泵机组和电机各种参数的监测,实时预判电机状态的发展趋势,智慧生成运维计划,实现科学预防。系统实时采集供水设备控制PLC、控制板卡、专属控制器、水泵电机及执行器件、传感器及仪表、边界防护等数据,实现泵站的全信息可视化展示及异常报警功能。
 
 
图 2 供水信息化智慧管理
 
(二)供水信息化智慧运维
系统实现设备档案记录、统一资产管理,通过对机组每个部件的RFID标签对每个部件数据实时采集,生产部件的身份和设备运行记录形成电子档案。通过档案统一对所有泵站的设备进行资产管理,做到运维更换统一执行,实现运维一体化,管理一体化。相同的设备根据智能分析进行泵站间的互换使用,实行降低运行和维修成本的目的。利用热频谱识别技术及和采集数据,并根据人工智能算法,预测水泵和机组故障,指导运维。通过监测频谱和转速数据,总里程数来智能生成运维计划,实现科学预防,合理运维计划。利用供水设备控制PLC、专属控制器、水泵电机及执行器件、传感器及仪表等数据对系统进行实时系统自检,实现泵站的智能化运维。
 
 
图 3 供水信息化智慧运维
 
 
 
图 4 供水信息化智慧运维闭环管理过程
 
(三)供水信息化智慧决策
系统基于分布式边缘计算能力,针对泵站设备能耗进行分析并自调控,从而实现泵站智能决策、脱离平台实时动态组网及自管理功能。采用边缘计算方式设计,通过夜间最小流量法,根据现场的瞬时和时间段内的电能数据,压力数据,流量数据并利用人工智能算法和泄漏监测模型来实现对区域漏损的判断,真实准确的判断出日漏损量和不同来水压力下的漏损情况,为指导修复漏损和降低漏损提供依据。利用云平台、大数据和人工智能算法实现城市多个泵站间集群联合调整,通过统一的调度平台,实现同时间节点对多个泵站进行调压、调量控制,实现每个泵站的联合调度。通过自来水自动调度模型算法实现通过泵站实现的自来水管网的优化调度,通过电能分析,对泵站内同条件下电机运行电量与流量数据的分析,实现对泵站效率进行监测,通过报表和人工智能数据推送,实现对高能耗泵站改造升级数据支撑依据。
 
 
图 5 供水信息化智慧决策特色功能
 
 
图 6  供水信息化智慧决策调度
 
 
图 7  供水信息化智慧决策漏损分析
 
基于5G技术应用的凯纳智慧水务平台产品的项目开发,大大促进智能供水物联网的发展进程;以成熟的自主研发产品替代国外品牌,为我国节约大量资金,提升国际竞争力;增加社会就业,培养锻炼众多物联网人才;提高凯纳知名度,增强市场竞争力,使公司向专业化和规模化的先进企业靠拢。通过物联网、云计算、大数据等技术,对现场端的数据采集设备,如凯纳数据采集控制仪、凯纳供水远程终端单元、凯纳水质分析仪、水文RTU等,开展实现现场数据采集传输、设备运行实时监控、预防性维护、故障预测与诊断、健康状态评价、能耗分析预测、泵站集群管理、边缘计算等智慧水务信息化服务。
 

凯纳智慧水务平台项目拥有典型的示范作用,未来可以面向智慧水务行业的全行业信息化标准定制,推动高端产品的社会化普及,实现供水人力、资源、成本的巨量节约,推动“中国制造2025”更快、更好的向更高层次发展。
 
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