得州康罗市人口增长迅猛,20年间从约3.9万人激增至超过11.5万人,目前已跻身全美增长最快城市之列,在快速发展的休斯顿都市圈中排名第一。这种爆发式增长给康罗市的供水系统带来巨大压力,导致当地一度暂停新开发项目审批,并迫切需要对老化的供水基础设施进行现代化改造,同时大幅提升系统容量。
施耐德电气与康罗市政府合作,部署了开放式、软件定义的自动化平台EcoStruxure Automation Expert(EAE),覆盖该市全部19座供水和污水处理设施,这是一项5000万美元基础设施升级计划的一部分,也是康罗市历史上规模最大的一次改造项目。该项目将原本分散、依赖人工操作的供水系统,转变为统一的数字化管理网络,能够为康罗市快速增长的人口提供全天候可靠服务。这一案例堪称其他城市的典范,也因此入围了POWER杂志年度“顶级工厂奖”水务类别。
在实施现代化改造之前,康罗市的供水运营主要依靠客户投诉来发现服务问题,运营人员每天需要花费约5小时手动在各设施间采集数据。随着系统每年新增约2000个用水账户,加之夏季灌溉用水占全市总用水量的50%以上,康罗市原有的基础设施已难以应对需求增长。2017年哈维飓风造成的破坏进一步暴露了系统的脆弱性,凸显了内置灾难恢复能力和远程运维能力的迫切需求。
施耐德电气的EcoStruxure Automation Expert代表了一种与传统截然不同的水务自动化方式。不同于专有的、与硬件绑定的系统,EAE将软件与硬件解耦,使康罗市能够在全部19座设施中部署标准化、模块化的自动化方案。该系统从最初仅4座水厂扩展到如今的19座,却没有产生传统扩容方式通常伴随的工程成本指数级上升问题。该平台与Modicon M262逻辑与运动控制器及变频驱动器配合部署,实现了安全远程监控、自动数据采集、实时告警,并内置网络安全与灾难恢复功能——使运营模式从被动应对转变为主动管理。
这次现代化改造带来的一项关键基础设施成果,是银泉旁通供水管线项目——这条长1550英尺、直径16英寸的管道从15号水厂出发,每分钟可输送1200加仑水量,服务于45号州际公路以西及康罗市东北部地区,大幅增强了该市的配水网络能力。该自动化平台还将支持即将建设的29号水厂(每分钟1500加仑的水井,配备100万加仑储水设施)以及计划在2026年前建成的多口新井,确保系统能够随城市持续增长而扩展。
此次部署在康罗市供水运营的各个维度都带来了可量化的提升。
康罗市这一项目尤为值得关注之处在于其可复制性。美国有数千个中小型城市同样面临基础设施老化、人口增长与气候脆弱性相互交织的挑战。康罗市的部署案例证明,开放式、软件定义的自动化方案并不局限于大型都市供水企业——任何规模的成长型城市都可以采用这种方案,在水资源管理方面实现根本性改善。开放架构避免了供应商锁定问题,使市政当局能够整合最优硬件,并根据预算和需求实现渐进式扩容。
该项目同时也推动了康罗市在透明度和生活质量方面的更广泛目标。增强的监控能力和系统可视性,使该市能够实时跟踪运营表现,在问题影响居民之前及时发现并处理,并在快速扩张的社区中持续提供稳定可靠的供水服务。通过此次合作,施耐德电气与康罗市政府共同打造了一份范本,展示了市政当局如何利用创新自动化技术实现关键水务基础设施的现代化,减少水资源损耗,提升运营韧性,并建设能够服务未来几代人的水务系统。
——POWER
Q&A
Q1:康罗市为什么要对供水系统进行升级改造?
A:康罗市20年间人口从约3.9万人增长到超过11.5万人,是全美增长最快的城市之一,原有供水系统难以承受这种爆发式增长带来的压力,因此启动了5000万美元的基础设施升级计划。
Q2:EcoStruxure Automation Expert平台有什么特别之处?
A:该平台是开放式、软件定义的自动化系统,将软件与硬件解耦,可以在不产生传统扩容高昂工程成本的情况下,实现标准化、模块化部署,并支持远程监控、自动数据采集和内置网络安全防护。
Q3:这次改造给康罗市带来了哪些实际效果?
A:改造使供水系统从被动响应转变为主动管理,减少了人工数据采集时间,提升了系统可靠性和透明度,并支持了新水厂及供水管线的建设,确保系统能随城市增长持续扩展。
