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MUNICIPAL 4.0

水工业的数字化和网络化

社区和城市的许多资产——我们的水和卫生基础设施——被无形地埋在地下。过去,这些公共供应和处理设施是根据预期的人口发展、工业化假设和降水影响,为长期规划和确定规模的。然而,显而易见的是,气候变化、消费者行为变化或人口趋势的实际后果已经在创造新的需求,而现有的系统已经无法跟上。

解决方案:供应和处理系统必须能够快速灵活地适应不断变化的条件。除了一个好的数据库和相应的IT工具外,这还需要智能机器和联网的工厂控制,以便在未来的投资和今天的操作任务中处于安全的位置。

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Günter Müller-Czygan

Division Manager Process Engineering
+49 (0) 291-9929-44
guenter.mueller-czygan@hst.de

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Holger Droste

MUNICIPAL 4.0 Projects
+49 (0) 291-9929-85
holger.droste@hst.de

网络

机器、设备和组织

机器和植物的智能控制一直是最先进的。受工业4.0和物联网(IoT)环境发展的启发,机器和系统更加智能化,目前有可能进行全面的基于网络的数据收集和分析。

在此基础上,网络在基础设施系统中的跨系统集成使市政网络结构的运营管理更加灵活和高效,使其更安全,从而确保未来的安全。

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应用程序

信息化数据构成了市政基础设施未来证明和高效规划与运营过程的基本框架。数字化改造为数据采集和评估创造了新的有利的可能性。

MUNICIPAL 4.0 提供以下好处::

  • 异构数据的集中记录与结构化
  • 本地和跨系统信息的同步分析
  • 以清晰排列的方式生成具有更高重要性的运行图(仪表板原理)
  • 运营管理中更高效的工作流程
  • 通过更大的数据深度和密度提高投资决策规划数据的可靠性
  • 通过事件适应组件、对象和系统规划和控制降低投资和运营成本
  • 将当地降水数据整合为水管理各方面问题的实时值
  • 利用基于实时数据的过程仿真进行更好的状态监测

产品和解决方案

市政 4.0 代表现代网络技术与市政基础设施系统的综合工程和解决方案方法的结合。

它将现有的基于数字的解决方案与新的发展结合起来,在现代网络系统的帮助下,使基础设施经得起未来的考验。这方面的例子包括智能机器,例如使用Intelli产品,以驾驶舱、仪表板或基于模拟的完整渠道管理解决方案的形式高效使用数据。

同样,进一步开发基于web的软件解决方案,如SCADA.web、KANiO.web或NiRa.web,重点是市政4.0.

背景

在德国,每年大约有60-70亿欧元用于城市水资源管理,用于建筑物和设备的翻新或新建 (数据来源: Flyer UBA „德国的水资源管理” – 供水和卫生,截至2014年4月,2010年的数字)。仅在这一部门中,就有45亿欧元用于废水处理。德国的废水基础设施在过去的社会和空间上是平衡的,并且作为一个中心系统已经发展了几十年。这确保了今天全国范围内的高排水安全处理。这伴随着很长的技术和经济寿命。其后果是缺乏灵活性——这是未来下水道和污水处理厂运营商面临的巨大变化(如工业化、消费者行为变化和人口结构变化)的障碍。这同样适用于供水和其他基础设施部门,如能源供应和运输系统。同时,尽管有许多预测模型,但意外降水事件一次又一次地发生,从而导致信道系统和外围设备(例如道路沟壑)的容量问题。

通过数据平台进行跨部门或跨部门的信息甚至业务数据交换,以利用因特网上的数据服务进行实际可行的预防性管理,这个暂时还不存在,虽然这将给业务管理带来巨大的支持和重大的改进。在许多城市,现有的测量提供了大量关于水管理问题的数据,但这些数据的针对性不够。即使在市政和城市内部,也很难收集、评估和处理这些现有数据,并将其用于污水管网、雨水池和污水处理厂的整体管理。特别是,水管理中最重要的输入变量,降水量,在调查和计算中往往只是作为一种统计平均数,而没有充分考虑当地的特点,尽管现在有服务,例如通过互联网提供降水数据作为存档或作为本地考虑的预测(例如 www.niraweb.de).

联邦经济事务和能源部选择了HST项目“市政4.0-水管理定制服务”作为技术项目的资金来源 “智能服务世界-基于互联网的经济服务“.

资助项目

作为BMWi“智能服务世界”竞赛(BMWi)的16个获奖项目之一,由HST Systemtechnik领导的三家公司和三所大学研究所组成的联盟解决了灵活基础设施系统的挑战,并为水资源管理创造了必要的数字先决条件。

主要目标是实现异构数据源数据采集和传输的标准化,开发用于不同数据/数据格式的收集、结构和转换的基于web的数据平台,以及开发设计/工程、基准测试、对象/网络监控、数据融合、采购、集成流程链和运营优化。

鉴于安全问题日益增多,将特别注意发展必要的IT安全概念,作为成功实施ISMS的先决条件,并分析与云计算有关的法律问题。

为了及时了解市政4.0的最新消息、发展动态和意见,成立了一个兴集团。在星上访问我们,成为我们的会员,这样您就不会错过有关市政水管理数字化的新闻。

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合伙人

合伙人

HST Systemtechnik GmbH & Co. KG (Project Coordinator)
Heinrichsthaler Straße 8, 59872 Meschede
www.hst.de
Contact: Günter Müller-Czygan
Tel: 0291 9929 44; E-Mail: guenter.mueller-czygan@hst.de

Pegasys GmbH & Co. KG
Heinrichsthaler Straße 8, 59872 Meschede
www.pegasys-software.de
Contact: Uwe Frigger
Tel: 0291 9929 50, E-Mail: u.frigger@pegasys-software.de

SüdWasser GmbH
Bauhofstraße 5, 91052 Erlangen
www.suedwasser.com
Contact: Arne Nath
Tel: 09131 93307 5512, E-Mail: arne.nath@suedwasser.com

学术合作伙伴

IFAK Institut für Automation und Kommunikation e.V.
Werner-Heisenberg-Straße 1, 39106 Magdeburg
www.ifak.eu
Contact: Prof. Dr. Ulrich Jumar
Tel: 0391 9901 410, E-Mail: ulrich.jumar@ifak.eu

GECOC Cologne University of Applied Sciences
Campus Gummersbach, Steinmüllerallee 1, 51643 Gummersbach
www.gecoc.de
Contact: Prof. Dr. Michael Bongards
Tel: 02261 8196 6419, E-Mail: michael.bongards@fh-koeln.de

IEEM gGmbH, Inst. f. Umwelttechnik u. Management
a.d. Universität Witten/Herdecke
Alfred-Herrhausen-Straße 44, 58455 Witten
www.uni-wh-eem.de
Contact: Prof. Dr. Dr. mult. Karl-Ulrich Rudolph
Tel: 02302 9140 10, E-Mail: mail@uni-wh-ieem.de

试点项目

KOMMUNAL 4.0融资项目的一个组成部分是与市政网络和房地产运营商(即所谓的关联合作伙伴)合作,根据实际项目测试计划的开发项目。为此目的,在申请过程中已经签订了若干合作协议(例如,英戈尔斯塔特市、哈根市、锡根市),提供试点应用,例如,“水管理对象的模拟和基准测试”、“废水流量的能量和热分析”、“废水处理和污水处理在污水处理厂冬季进水或“汇箱管理”中有待开发和实际应用检验。

计划开展更多的试点项目,以便我们寻找更多的合作伙伴,这些合作伙伴由于其网络结构和特殊结构的数量而希望使其管理组织现代化,并且他们对KOMMUNAL 4.0具有特殊的潜力。特别提到的是市政当局,它们作为德国政府支持的这一旗舰项目的参与者,与其他项目伙伴一道,希望在水工业的数字化方面发挥积极作用,发挥先锋作用。

市政4.0的典型应用包括:

  • 超载的污水处理厂和雨水池
  • 激活存储容量/减少排放/溢出
  • 节气门体或排放调节器的联网
  • 结构化管理
  • 全网络有组织的监测、警报和报告
  • 用于特殊结构和网络监测/控制/维护的降水数据集成
  • 大数据:自动评估各种过程数据,以快速评估过程和条件

市政4.0计划(PDF)

在参与试点项目时,相关合作伙伴自己贡献自己的资源。如果需要一定数量的技术投资(如传感器、自动化设备等),在许多情况下,可以假设将提供单独的资金

参与城市的福利

市政当局作为联合伙伴在供资期间从项目联合体获得下列服务:

  • 为您的水管理设施创建物联网配置程序
  • 为提高效率和管理创建一个研究/潜在分析
  • 根据第8a节BSI法实施新IT安全法时对您的网络物理系统进行安全分析的建议
  • 在补助金期间,合伙人将可以自由获得所有可免费获得的应用程序开发,并可以就其自己的应用程序工具提交进一步的建议,只要项目预算涵盖这些工具,这些工具将免费开发
  • 邀请参加关于市政4.0主题的意见和想法交流讲习班以及关于信息技术安全的内部讲习班
  • 协助寻找和申请试点项目的额外资金
  • 相关合作伙伴收到了参加“NetzwerkinInitiative MUNICIPAL 4.0”的邀请,该组织由选定的市政府、协会、研究机构和公司组成,共同讨论城市水管理数字化的趋势、挑战和解决方案,并以联合出版物的形式制定标准。

作为回报,参与城市同意为项目提供以下服务:

  • 提供中央和特殊结构的供水和卫生总计划
  • 提供设备库存和现场检查
  • 为市政4.0和联网倡议市政4.0资助项目的一部分参与活动

相关合作伙伴承诺尽其所能支持市政4.0项目,并公开允许合作伙伴参与各自的试点项目。在项目网站上报告: www.kommunal4null.de.

有关试点项目的询问和想法可向所在地区的负责技术办公室或项目负责人提出:t Mr. Günter Müller-Czygan.

即将举行的活动

往事

工会

为了永久和成功地实施KOMMUNAL 4.0主题的所有活动和相关技术解决方案,从而实现市政基础设施的数字化,需要一个由市政、科学和工业组成的强大利益网络。为此,目前正在组建KOMMUNAL 4.0协会。

除了与感兴趣的市政府、大学、公司和其他组织建立联系外,协会还将培训、研讨会、大会和会议,就智能机器、高效数据分析(智能和大数据)等关键主题进行持续教育和发展,提出并确保网格管理等创新理念及其技术实现。此外,KOMMUNAL 4.0 e.V.将开展相应的公共关系工作(杂志、数字网络、社交媒体渠道),以促进市政基础设施的数字化。

该协会目前正在建设中,如果您对这一独特的KOMMUNAL 4.0网络表现出兴趣并联系Müller Czygan先生,我们将非常高兴。我们很高兴为您提供更多信息。

您将在这里找到有关KOMMUNAL 4.0 e.V.的最新信息。。已接受会员申请!你可以在下面下载登记表和会员费。加入我们,成为这个独特网络的第一批成员之一!

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