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智慧污水廠綜合解決方案
01 總體設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)污水廠的痛點(diǎn)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型必要性
能效提升受限
缺乏全局優(yōu)化控制策略，資源分配不精準(zhǔn)。整體能耗藥耗偏高，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性低。
決策響應(yīng)滯后
出水質(zhì)量波動(dòng)
生化處理與加藥曝氣等環(huán)節(jié)難以動(dòng)態(tài)匹配。關(guān)鍵過程缺乏聯(lián)動(dòng)機(jī)制，制約系統(tǒng)自適應(yīng)能力。
工藝調(diào)整滯后于水質(zhì)變化，傳統(tǒng)工藝難以實(shí)時(shí)響應(yīng)變化，穩(wěn)定性差。難以持續(xù)滿足高標(biāo)準(zhǔn)排放要求。
依賴人工整合多源信息，判斷周期長。異常工況識(shí)別不及時(shí)，增加出水超標(biāo)風(fēng)
設(shè)備管理粗放
工藝協(xié)同困難
缺乏預(yù)測性維護(hù)機(jī)制，設(shè)備狀態(tài)與水質(zhì)關(guān)聯(lián)性被忽視，故障排查靠經(jīng)驗(yàn)。維護(hù)工作被動(dòng)，人力與資源浪費(fèi)嚴(yán)重。
智能升級(jí)受阻
數(shù)據(jù)孤島嚴(yán)重
水質(zhì)監(jiān)測、設(shè)備運(yùn)行與控制系統(tǒng)相互獨(dú)立，形成信息壁壘。數(shù)據(jù)無法互通導(dǎo)致全局視角缺失，影響整體協(xié)同效率。
傳統(tǒng)架構(gòu)不支持智能算法接入，數(shù)據(jù)基礎(chǔ)薄弱。AI優(yōu)化與預(yù)測控制難以落地實(shí)施。
數(shù)字化基礎(chǔ)弱
經(jīng)驗(yàn)傳承度難
高度依賴?yán)蠋煾祩€(gè)人經(jīng)驗(yàn)，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。新人培養(yǎng)周期長，人才斷層問題突出。響應(yīng)效率低，管理精細(xì)化水平受限。
資源回收缺失
再生水、有機(jī)肥、磷礦資源、碳資產(chǎn)等未能實(shí)現(xiàn)有效資源化利用，造成二次資源浪費(fèi)。
系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)，標(biāo)準(zhǔn)化程度低，缺乏數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的預(yù)測與優(yōu)化機(jī)制。嚴(yán)重制約污水處理廠的智能化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。
建設(shè)思路
智慧污水廠的建設(shè)是污水廠數(shù)字化、自動(dòng)化建設(shè)之后的新型管理模式，是先進(jìn)信息技術(shù)、管理制度、凈水技術(shù)的深度融合。通過智慧污水廠的建設(shè)不僅能夠促進(jìn)廠內(nèi)生產(chǎn)管理模式的轉(zhuǎn)型升級(jí)，更是“互聯(lián)網(wǎng) + ^ { \prime \prime } 與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的和諧對(duì)接。通過智慧污水廠的建設(shè)，提高污水廠在運(yùn)行管理、設(shè)備管理、能耗管理、巡檢管理、安全管理等方面的水平，最終顯著提升全廠管理水平。
監(jiān)測控制
智能化升級(jí)
智慧化運(yùn)營
·全面感知水廠的運(yùn)行狀態(tài)，如實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、工藝流程、生產(chǎn)達(dá)標(biāo)等，更好的實(shí)現(xiàn)智慧化生產(chǎn)運(yùn)行管理。如自控系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等。
根據(jù)生產(chǎn)工藝需要，采用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等算法建立人工智能化模型，從而指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。如混凝劑投加智能控制系統(tǒng)、加氯智能控制系統(tǒng)等。
對(duì)水廠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)挖掘，為不同層級(jí)的生產(chǎn)運(yùn)行管理者提供及時(shí)、豐富的生產(chǎn)運(yùn)行信息。如智慧水廠綜合運(yùn)營平臺(tái)
污水廠工藝流程圖
預(yù)處理 (一級(jí)處理) 二級(jí)處理 (以活性污泥法AAO為例) 三級(jí)處理
生活污水 智能碳源投加 IORP 智能加藥除磷粗格柵 提升泵房 細(xì)格柵 沉 調(diào)節(jié)池 初沉池 厭氧池 缺氧池 好 二沉池 流量計(jì) 混凝沉淀↑ 砂池 氧H 濾池 消 → 出池 毒 水COD 1ORP(釋放磷) D 流量計(jì) （硝化）[流量計(jì) 柵渣 砂水分離 iMLSSi L 內(nèi)回流（硝酸鹽混合液）去除BOD） 計(jì)外運(yùn) 1 二流量訊 外回流 (補(bǔ)充厭氧池微生物)
備注：工業(yè)廢水：預(yù)處理（調(diào)節(jié)池 ^ + 隔油/氣浮） 生物處理 體流量計(jì)氣 精確曝氣系統(tǒng) 富磷剩余污泥 PAM(厭氧+A/O）→深度處理（高級(jí)氧化+膜分離）→排放/回用 壓力計(jì) 鼓風(fēng)機(jī)房 污泥濃縮 污泥脫水間 →污泥干化外運(yùn)沉淀污泥池液位
展示層 9 CETC普天利 □ 政務(wù)網(wǎng) 小東接AI水廠數(shù)智人 AI智能語音助手 可視化展示 移動(dòng)APP 口 互聯(lián)網(wǎng) 水廠 水務(wù)公司 政府單位 社會(huì)公眾
應(yīng)用層 智慧水廠綜合運(yùn)營平臺(tái) 工藝智能化單元 智能巡檢運(yùn)維系統(tǒng)管理駕駛艙 生產(chǎn)管理 設(shè)備管理 備件管理 化驗(yàn)管理 報(bào)表管理 手機(jī)APP 智能碳源投加 智能加藥除磷 無人機(jī)巡檢 機(jī)器狗巡檢巡檢管理 維修管理 保養(yǎng)管理 安防管理 應(yīng)急管理 碳計(jì)算 知識(shí)庫 精確曝氣 全廠協(xié)同控制 人形機(jī)器人巡檢 軌道機(jī)器人巡檢
支撐層 污水廠自控系統(tǒng) 安防監(jiān)控系統(tǒng) 水廠數(shù)字孿生系統(tǒng) 數(shù)據(jù)治理系統(tǒng) AI模型庫
網(wǎng)絡(luò)層 用 工控網(wǎng) 安防網(wǎng) 圓 無線通信 光纖通信 ? 網(wǎng)絡(luò)安全王
感知層 目 8 二 P 8 ！ CL 二 美 M水質(zhì)分析儀表 電磁流量計(jì) 超聲波液位計(jì) 壓力變送器 閥門 視頻監(jiān)控 門禁 電子圍欄 巡檢機(jī)器人 PLC控制柜 配電柜
智慧污水廠的建設(shè)內(nèi)容
\blacktriangle 智慧污水廠建設(shè)是為提升污水廠的運(yùn)營管理的信息化、數(shù)字化與智能化水平，主要包括綜合運(yùn)營管理、數(shù)字李生、工藝智能化、AI交互、智能運(yùn)維巡檢系統(tǒng)，在提高精細(xì)化管理水平的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、提質(zhì)增效與安全穩(wěn)定運(yùn)行。
綜合運(yùn)營管理平臺(tái) 數(shù)字孿生系統(tǒng)
AI交互系統(tǒng)
工藝智能化單元 智能運(yùn)維巡檢系統(tǒng)
智慧運(yùn)營管控平臺(tái)的建立是智慧污水廠的關(guān)鍵部分，利用新一代信息技術(shù)，將污水廠日常運(yùn)營生產(chǎn)、設(shè)備維護(hù)、水質(zhì)分析等任務(wù)構(gòu)建統(tǒng)一的管理體系。不同的應(yīng)用對(duì)象運(yùn)用不同的的應(yīng)用平臺(tái)管控水廠的生產(chǎn)運(yùn)營。
構(gòu)建污水處理全過程的數(shù)字孿生體，實(shí)時(shí)同步進(jìn)水水質(zhì)、設(shè)備狀態(tài)與工藝參數(shù)。通過高精度模型實(shí)現(xiàn)物理廠與虛擬廠的動(dòng)態(tài)映射，為智能決策提供可視化基礎(chǔ)。與其他的多源技術(shù)融合，可實(shí)現(xiàn)工藝仿真、故障預(yù)判、場景推演等。
包括AI數(shù)智人、AI智能語音助手等。系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)控污水廠的運(yùn)行情況，可與運(yùn)維人員進(jìn)行智能問答，自動(dòng)調(diào)用知識(shí)庫。不僅能自主運(yùn)行，還能在持續(xù)交互中自我學(xué)習(xí)。
污水處理廠最基本的任務(wù)是在保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，以水廠自控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以及工藝算法和領(lǐng)域模型的AI智能生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)污水廠生產(chǎn)運(yùn)行的穩(wěn)定以及工藝過程優(yōu)化控制（如精確曝氣、碳源投加、化學(xué)除磷等）
基于AI的預(yù)測性維護(hù)可提前識(shí)別設(shè)備與儀表故障風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行全生命周期管理與健康評(píng)估體系提升運(yùn)維科學(xué)化水平。
基于AI的巡檢系統(tǒng)可以不間斷的觀察生產(chǎn)情況，智能判斷故障，并生成巡檢報(bào)告，減少人員勞動(dòng)強(qiáng)度，保障人身安全，為設(shè)備維護(hù)提供依據(jù)。
02 智慧污水廠建設(shè)方案
1、智慧污水廠綜合運(yùn)營管理平臺(tái)
系統(tǒng)整合污水廠各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，一張圖對(duì)全廠績效及各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形化顯示，提供給生產(chǎn)運(yùn)營管理人員綜合態(tài)勢情況，實(shí)現(xiàn)核心指標(biāo)數(shù)據(jù)綜合掌控，為管理層對(duì)全廠運(yùn)營績效評(píng)估、輔助決策提供科學(xué)有效的數(shù)據(jù)依據(jù)，提高管理水平。
全景監(jiān)控：一屏統(tǒng)覽全廠運(yùn)行狀態(tài)，集成關(guān)鍵指標(biāo)動(dòng)態(tài)展示；數(shù)據(jù)駕駛艙支持實(shí)時(shí)決策與全局態(tài)勢展示。
三維建模：結(jié)合廠區(qū)數(shù)字孿生模型，直觀展示設(shè)備空間關(guān)系；可交互查看隱蔽工程、實(shí)時(shí)參數(shù)與運(yùn)維記錄。
聯(lián)動(dòng)定位：精準(zhǔn)定位設(shè)備、管網(wǎng)布局與設(shè)施分布，提升空間管理精度；
支持水量流向追蹤與多工藝段集中遠(yuǎn)程監(jiān)管。
虛實(shí)融合：融合傳感數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)三維場景動(dòng)態(tài)更新與狀態(tài)映射；實(shí)現(xiàn)物理世界與數(shù)字視圖的實(shí)時(shí)同步與交互。
工藝優(yōu)化：基于大數(shù)據(jù)分析和智能算法，對(duì)污水處理工藝進(jìn)行優(yōu)化；
智能決策：具備自動(dòng)預(yù)警、智能診斷、自主決策等功能，提升調(diào)度響應(yīng)速度與決策科學(xué)性。
綜合運(yùn)營平臺(tái)管理功能
生產(chǎn)調(diào)度
集成全廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)優(yōu)化各處理單元負(fù)荷分配。支持異常工況自動(dòng)響應(yīng)，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和應(yīng)急處置效率。
設(shè)備管理
建立全生命周期設(shè)備檔案，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警與預(yù)測性維護(hù)。結(jié)合工單系統(tǒng)，大幅提升運(yùn)維響應(yīng)速度與設(shè)備可用率。
能耗核算
實(shí)時(shí)監(jiān)測電耗、藥耗等能源數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成能耗分析報(bào)告，助力生產(chǎn)運(yùn)營決策。
數(shù)據(jù)分析
系統(tǒng)以數(shù)據(jù)倉庫、多維數(shù)據(jù)分析、商業(yè)智能（BI）技術(shù)的支撐，對(duì)水廠實(shí)際處理量、環(huán)比/同比處理理水量、進(jìn)出水水質(zhì)、電耗、藥耗等生產(chǎn)經(jīng)營要素的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為水廠的生產(chǎn)調(diào)度提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)依據(jù)和支持。
預(yù)警管理
系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)采集、分析各類運(yùn)行數(shù)據(jù)結(jié)合預(yù)設(shè)規(guī)則和智能算法，對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行提前識(shí)別與分級(jí)預(yù)警，幫助運(yùn)維人員及時(shí)干預(yù)，避免事故擴(kuò)大。發(fā)生預(yù)警后系統(tǒng)實(shí)時(shí)推送消息到相關(guān)責(zé)任人，自動(dòng)聯(lián)動(dòng)工單和應(yīng)急預(yù)案。
綜合運(yùn)營平臺(tái)管理功能
數(shù)字化碳管理
移動(dòng)端實(shí)時(shí)接入
移動(dòng)巡檢
工單處理
通過移動(dòng)端APP實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備巡檢，實(shí)時(shí)上傳運(yùn)行狀態(tài)與異常圖像。結(jié)合定位與打卡，確保巡檢流程規(guī)范、可追溯，提升運(yùn)維執(zhí)行效率。
平臺(tái)自動(dòng)生成、派發(fā)與跟蹤維護(hù)工單，支持優(yōu)先級(jí)設(shè)定與超時(shí)預(yù)警。運(yùn)維人員通過手機(jī)端接單處理，實(shí)現(xiàn)故障響應(yīng)全流程數(shù)字化管理。
432n 振工智慧污水廠綜合管理系統(tǒng)全部工單 張工>凸 WQ20250417-003:A3地浮清理
待辦工單 創(chuàng)速圖133
日 #WQ20250417-003:A3#池浮渣清理創(chuàng)理： II 4107江水不洗眼12:403查看詳情 張工>田 WQ20250417-003:A3#浮造滿理
超期預(yù)警 創(chuàng)造104查看詳情 張工WWQ20250417-003:A3#選浮造清理創(chuàng)道時(shí)則133掌記完成 標(biāo)記完成 延期申請(qǐng)
應(yīng)急指揮
突發(fā)水質(zhì)或設(shè)備故障時(shí)，移動(dòng)端即時(shí)推送告警并啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。管理人員可遠(yuǎn)程調(diào)度資源、協(xié)同多角色處置，大幅縮短應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間。
協(xié)同作業(yè)
支持多終端實(shí)時(shí)共享運(yùn)行數(shù)據(jù)與任務(wù)進(jìn)度打通廠內(nèi)運(yùn)維、化驗(yàn)與管理崗位間的信息壁壘。提升跨部門協(xié)作效率，實(shí)現(xiàn)一體化高效聯(lián)動(dòng)。
2、數(shù)字孿生系統(tǒng)
虛實(shí)映射
工藝仿真
系統(tǒng)目標(biāo)
故障預(yù)判
場景推演
數(shù)字孿生構(gòu)建污水廠高精度虛擬模型，實(shí)時(shí)同步水質(zhì)、設(shè)備狀態(tài)等運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)物理廠區(qū)與數(shù)字系統(tǒng)動(dòng)態(tài)聯(lián)動(dòng)。
基于歷史與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模擬不同工況下的處理效果，預(yù)測水廠處理效率及出水指標(biāo)變化，輔助優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性與抗沖擊能力。
結(jié)合AI算法分析設(shè)備性能、能耗與水質(zhì)趨勢，提前識(shí)別設(shè)備故障及運(yùn)行異常，實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)響應(yīng)向主動(dòng)預(yù)警的運(yùn)維模式升級(jí)。
模擬暴雨沖擊、進(jìn)水超標(biāo)等極端情況，測試調(diào)控策略響應(yīng)效果，制定應(yīng)急預(yù)案，增強(qiáng)污水廠應(yīng)對(duì)復(fù)雜工況的快速反應(yīng)與自適應(yīng)能力。
數(shù)字孿生三維圖形渲染引擎 ^ + 數(shù)字孿生三維地理信息引擎
基于數(shù)字孿生的智能模擬和預(yù)測預(yù)警
系統(tǒng)在線實(shí)時(shí)模擬水廠的工藝運(yùn)行，讓運(yùn)維人員直觀地了解水廠運(yùn)行情況，方便運(yùn)維人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及排查。同時(shí)利用大數(shù)據(jù)、人工智能和機(jī)理模型，對(duì)水廠運(yùn)行全過程的潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行早期識(shí)別和預(yù)測性報(bào)警，從傳統(tǒng)的“被動(dòng)響應(yīng)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)預(yù)警、快速處置”；當(dāng)預(yù)警升級(jí)為真實(shí)事件或發(fā)生突發(fā)情況時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)或半自動(dòng)啟動(dòng)應(yīng)急方案，實(shí)現(xiàn)快速、科學(xué)、高效的處置，確保水廠的安全生產(chǎn)、穩(wěn)定運(yùn)行和優(yōu)質(zhì)出水。
基于數(shù)字孿生的視頻監(jiān)控全景可視化
基于監(jiān)控資源和視頻拼接技術(shù)，將水廠室外周邊區(qū)域及車間內(nèi)部的監(jiān)控資源進(jìn)行視頻拼接，實(shí)現(xiàn)水廠全范圍區(qū)域的 3 6 0 ^ { \circ } 全景查看，與孿生模型進(jìn)行視頻融合，便于監(jiān)管人員在同一畫面中集中察看智慧水廠區(qū)域?qū)崨r。
數(shù)字孿生平臺(tái)可視化監(jiān)控大屏
通過構(gòu)建視頻圖像與地理空間的映射模型，將監(jiān)控視頻融合投射到三維數(shù)字場景中，實(shí)現(xiàn)全景拼接
3、AI交互系統(tǒng)
有效提高在運(yùn)營管理過程中的數(shù)字化， 智能化水平，使管理更高效， 便捷。
水務(wù)數(shù)智人
AI交互系統(tǒng)|運(yùn)營助手 （含知識(shí)庫）
智能交互問答
AI交互數(shù)智人能夠理解并處理用戶的語音或文本指令，提供自然、流暢的對(duì)話體驗(yàn)，解答污水廠的運(yùn)維問題，并且能執(zhí)行運(yùn)維人員的指令。
智能決策輔助
基于對(duì)全廠數(shù)據(jù)的分析，AI數(shù)智人可以提供深度分析數(shù)據(jù)，給運(yùn)維人員提供運(yùn)營優(yōu)化建議。
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生產(chǎn)數(shù)據(jù)報(bào)表可以根據(jù)指令或定期自動(dòng)生成運(yùn)營報(bào)表，將全廠的數(shù)據(jù)以可視化的方式呈現(xiàn)給運(yùn)維人員。
智能巡檢預(yù)警
AI交互系統(tǒng)可以聯(lián)動(dòng)巡檢系統(tǒng)，運(yùn)維人員可以通過交互助手，遠(yuǎn)程巡檢水廠，多維度預(yù)警，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程管控水廠，。
其他智能化應(yīng)用
巡檢機(jī)器狗
取樣檢測機(jī)器人
應(yīng)用場景： 應(yīng)用價(jià)值：二沉池 \spadesuit 水質(zhì)、排泥水清澈度\spadesuit 生化池 \spadesuit 安全帽佩戴情況\spadesuit 生產(chǎn)區(qū)域 * 全廠安防巡檢
應(yīng)用場景： 應(yīng)用價(jià)值：\spadesuit 各工藝段 \spadesuit 取樣及結(jié)果\spadesuit 實(shí)時(shí)上傳檢測報(bào)告
應(yīng)用場景： 應(yīng)用價(jià)值：泵房 \spadesuit 全景圖像實(shí)時(shí)傳輸
\spadesuit 生產(chǎn)區(qū)域 \spadesuit 復(fù)雜地形行走越障\spadesuit 智能路徑規(guī)劃、視頻圖像分析
4、 工藝智能化單元
精確曝氣系統(tǒng)
| 名称 | 组分 个数 | 反应个 数 | 化学计量系 数个数 | 动力学参 数个数 | 主要过程 |
| ASM1 | 13 | 8 | 5 | 14 | 碳和氮去除过程 |
| ASM2 | 19 | 19 | 22 | 42 | 有机物的去除、生物脱氮、生物除磷 和化学除磷等过程 |
| ASM3 | 13 | 12 | 6 | 21 | 包含碳和氮去除过程，在ASM2的基 础上增加聚磷酸盐的缺氧贮存和聚磷 菌的缺氧生长两个过程 |
2、精細(xì)化控制溶解氧
首先建立學(xué) 行行 通過仿真 的，模型的 理，確定該污水廠生 特征參數(shù) 單位的供氣流量，由執(zhí)行機(jī)先制控 物處過一特 的有效性 構(gòu)責(zé)調(diào)，的實(shí)現(xiàn)精細(xì)
精確曝氣系統(tǒng)結(jié)合水廠實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)和水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，包含機(jī)理模型，經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蛯?shí)時(shí)過程數(shù)據(jù)，持續(xù)推動(dòng)過程實(shí)現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)預(yù)測未來變化，并預(yù)先制定控制步驟，實(shí)現(xiàn)精確風(fēng)量控制，從而提高污水廠脫氮除磷效率，降低運(yùn)行成本，同時(shí)確保水質(zhì)的安全和穩(wěn)定。
基于模型動(dòng)態(tài)優(yōu)化的精確曝氣系統(tǒng)
\blacktriangle 系統(tǒng)概述
智能工藝控制系統(tǒng)是一套完整的污水處理廠生物池工藝動(dòng)態(tài)優(yōu)化及運(yùn)行控制系統(tǒng)，包括了污水廠生物處理過程中有機(jī)負(fù)荷的降解、脫氮等生物處理的各個(gè)環(huán)節(jié)。
0 核心功能
該系統(tǒng)可根據(jù)污水廠實(shí)際進(jìn)水量、水質(zhì)的變化及各控制單元溶解氧運(yùn)行水平的需求，通過對(duì)鼓風(fēng)機(jī)總風(fēng)量的調(diào)節(jié)及與流量調(diào)節(jié)閥門的聯(lián)動(dòng)，及時(shí)準(zhǔn)確地分配與控制生物反應(yīng)池的氣量，以達(dá)到溶解氧穩(wěn)定控制的需求，使生物池各反應(yīng)段高效穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
曝氣畫面 曝氣參數(shù)設(shè)置 曝氣初值設(shè)置 碳源投加 新建加藥間 曲線畫面 儀表 功率畫面 用戶登錄 用戶退出 報(bào)警測試 報(bào)警停止3.0 當(dāng)前為中后期數(shù)據(jù)3N當(dāng)前以4造數(shù)據(jù)計(jì)算 5.080 當(dāng)首為中后期數(shù)據(jù)當(dāng)能以5數(shù)據(jù)計(jì)算 數(shù)據(jù)來源一 手動(dòng) 儀表 第組以1款計(jì)算 第二組以2也數(shù)計(jì)算
二 二 一 一 二 鍵選擇 機(jī)惠
NH3N數(shù)據(jù)來源預(yù)測值 NO3N數(shù)據(jù)來源預(yù)測值 NH3N數(shù)據(jù)來源預(yù)測值 NO3N數(shù)據(jù)來源預(yù)測值 ○顯示5池或6池 ○顯示7池或8池 自動(dòng)切換顯示第一組風(fēng)量給定：85.00% 第一組風(fēng)量反饋：157.37m3/min 第二組風(fēng)量給定：85.00% 第二組風(fēng)量反饋：156.62m3/min 分池出水目標(biāo)設(shè)置
41中 2102:.201 190.00 二組風(fēng)量反演） 210201 地 COD BOD5 NH3SN NO3N P043○3地
3.67 178.00 4#也 第一組計(jì)算數(shù)據(jù)○5地
2.80 ○6t地 實(shí)時(shí)DO 目標(biāo)DO 計(jì)算風(fēng)量 實(shí)時(shí)風(fēng)量O7 2.36 04.00 85.00% 87.43%
2.00 154.00 m ○8#地第二組計(jì)算數(shù)據(jù)
1.29 142.00 當(dāng)前周期實(shí)時(shí)DO 目標(biāo)DO 計(jì)算風(fēng)量 實(shí)時(shí)風(fēng)量上一周期 04.00 87.01%212201 13 214520 202320 2100 20220 210300 上二周期
8 上三周期 第換 第動(dòng)當(dāng)前為自動(dòng)模式 當(dāng)前為自動(dòng)模式Vocal二中后氮 2023/08/07 03:11:20 W √ 20207013 機(jī)器人曲線實(shí)時(shí) 歷史
控制模式
基于機(jī)理模型工藝仿真的溶解氧恒量目標(biāo)控制模式，通過工藝沿程的氨氮、COD等指標(biāo)的精準(zhǔn)檢測和智能水質(zhì)預(yù)測，建立“分段反饋 ^ + 線性調(diào)節(jié) ^ + 鼓風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)”控制系統(tǒng)。
基于模型動(dòng)態(tài)優(yōu)化的碳源投加
0 系統(tǒng)概述
基于模型動(dòng)態(tài)優(yōu)化的碳源投加系統(tǒng)能全自動(dòng)根據(jù)污水處理廠進(jìn)水負(fù)荷以及出水要求而動(dòng)態(tài)調(diào)整生物池加藥量的工藝控制系統(tǒng)，能夠通過每天的進(jìn)水水質(zhì)，水量等參數(shù)進(jìn)行在線的水質(zhì)模型模擬，從而計(jì)算并控制最佳的碳源加藥量。
優(yōu)化目標(biāo)：碳源投加優(yōu)化 ^ + 出水TN穩(wěn)定達(dá)標(biāo)優(yōu)化變量：碳源投加泵流量
動(dòng)態(tài)機(jī)理模塊
控制優(yōu)化模塊
》
對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量等參數(shù)進(jìn)行在線的機(jī)理建模，找到對(duì)水質(zhì)影響顯著的擾動(dòng)和控制參數(shù)，投加量與處理效率之間的關(guān)聯(lián)性，最終給出不同工況下的藥劑投加的最高效率區(qū)間。
識(shí)別當(dāng)前和未來一段時(shí)間的污水廠處理負(fù)載，結(jié)合給定的優(yōu)化目標(biāo)，基于機(jī)理模塊的敏感性分析結(jié)果，計(jì)算出實(shí)時(shí)工況下的最佳的藥劑投加量。
基于模型動(dòng)態(tài)優(yōu)化的碳源投加
0 系統(tǒng)功能
污水廠碳源投加模型的核心目標(biāo)是精準(zhǔn)控制碳源投加量，以滿足生物脫氮除磷對(duì)碳源的需求（如反硝化、釋磷過程），同時(shí)避免碳源浪費(fèi)和出水COD超標(biāo)。
■工藝控制優(yōu)化：系統(tǒng)以污水處理動(dòng)力學(xué)和化學(xué)計(jì)量學(xué)方程為基礎(chǔ)，耦合進(jìn)水水質(zhì)、過程指標(biāo)等參數(shù)，建立藥劑投加控制算法模型，實(shí)時(shí)計(jì)算不同處理?xiàng)l件下藥劑的投加量，分別從前饋預(yù)測、過程監(jiān)控、水質(zhì)反饋方面，構(gòu)建復(fù)合算法模型，動(dòng)態(tài)調(diào)整藥劑投加量，實(shí)現(xiàn)藥劑投加的精確控制。
■碳源投加量計(jì)算：碳源投加流量的計(jì)算應(yīng)能實(shí)時(shí)響應(yīng)進(jìn)水水質(zhì)、水量及各工藝段的控制參數(shù)(硝化液回流比/流量，污泥回流比/流量，好氧池曝氣量等）的變化，同時(shí)根據(jù)加藥泵的流量范圍給出合理的計(jì)算結(jié)果。每次加藥量計(jì)算更新間隔應(yīng)小于等于5分鐘；碳源投加流量的計(jì)算應(yīng)能適應(yīng)季節(jié)性變化對(duì)反硝化效率的影響，通過在線水溫?cái)?shù)據(jù)或經(jīng)驗(yàn)規(guī)則對(duì)計(jì)算結(jié)果經(jīng)行季節(jié)性調(diào)整。
1智能碳源投加控制系統(tǒng)：需采用多參數(shù)控制模型，即需綜合分析各種工藝運(yùn)行參數(shù)對(duì)加藥量的影響，計(jì)算模型的建立以進(jìn)水量Q、進(jìn)水TN、氨氮、生化池ORP、硝氮、污泥濃度、回流DO、出水氨氮、總氮等與脫氮相關(guān)因素指標(biāo)為輸入量，以碳源投加量為輸出，實(shí)現(xiàn)藥劑的精確計(jì)算，提高化學(xué)藥劑利用率，達(dá)到節(jié)約藥耗得目的。
引入回流硝酸鹽和缺氧氨氮、硝酸鹽的預(yù)測指標(biāo)后，控制系統(tǒng)過渡為前饋控制模式，系統(tǒng)在自我迭代深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上由傳統(tǒng)PID控制轉(zhuǎn)為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制利用粒子群高級(jí)尋優(yōu)算法對(duì)各系統(tǒng)“目標(biāo)追蹤硝酸鹽”動(dòng)態(tài)鎖定，確保各個(gè)系統(tǒng)在指標(biāo)穩(wěn)定的同時(shí)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化管理。
須配置儀表：
1、在線硝酸鹽分析儀對(duì)加藥系統(tǒng)要求：
加藥泵應(yīng)采用變頻調(diào)節(jié)；
2. 加藥管出口應(yīng)有流量計(jì)；
3. 加藥系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)追蹤加藥量設(shè)定值；
4. 加藥量實(shí)時(shí)值與設(shè)定值偏差值應(yīng)不大于3%.
基于模型動(dòng)態(tài)優(yōu)化的碳源投加
基于AI模型動(dòng)態(tài)優(yōu)化的化學(xué)除磷藥劑投加 (PAC)
系統(tǒng)概述
精確除磷投加系統(tǒng)能夠根據(jù)污水廠實(shí)際的工藝情況進(jìn)行建模與調(diào)整，具備一定的自適應(yīng)與自學(xué)習(xí)功能，在全自動(dòng)智能投加系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)，能夠?qū)τ谶\(yùn)行人員有必要的預(yù)警與提示功能，確保整個(gè)PAC精準(zhǔn)加藥系統(tǒng)運(yùn)行在高效率狀態(tài)下，最終達(dá)到“按需加藥”的功能，以達(dá)到節(jié)約藥劑穩(wěn)定運(yùn)行的目的。
動(dòng)態(tài)機(jī)理模塊：對(duì)進(jìn)水水質(zhì)，水量等參數(shù)進(jìn)行在線的機(jī)理建模，通過歷史和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行不斷的校準(zhǔn)，找到對(duì)出水水質(zhì)影響最顯著的擾動(dòng)和控制參數(shù)，投加量與處理效率之間的關(guān)聯(lián)性，最終給出不同工況下的藥劑投加的最高效率區(qū)間。
控制優(yōu)化模塊：實(shí)現(xiàn)基于進(jìn)水水質(zhì)水量對(duì)加藥量進(jìn)行“前饋補(bǔ)償”控制，降低進(jìn)水負(fù)荷波動(dòng)對(duì)加藥效果產(chǎn)生的沖擊；根據(jù)出水磷酸鹽以及出水總磷濃度實(shí)施對(duì)加藥量的“反饋”監(jiān)控，保證藥劑的準(zhǔn)確投加，確保出水水質(zhì)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
基于AI模型動(dòng)態(tài)優(yōu)化的化學(xué)除磷藥劑投加
控制原理
精準(zhǔn)除磷投加系統(tǒng)應(yīng)以污水處理動(dòng)力學(xué)和化學(xué)計(jì)量學(xué)方程為基礎(chǔ)，耦合進(jìn)水水質(zhì)、過程指標(biāo)等參數(shù)，建立藥劑投加控制算法模型，實(shí)時(shí)計(jì)算不同處理?xiàng)l件下藥劑的投加量，分別從前饋預(yù)測、過程監(jiān)控、水質(zhì)反饋方面，構(gòu)建復(fù)合算法模型，動(dòng)態(tài)調(diào)整藥劑投加量，實(shí)現(xiàn)藥劑投加的精確控制。
除磷劑投加應(yīng)根據(jù)實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)水量，經(jīng)過算法單元計(jì)算，確定最佳除磷劑投加量。基于智能加藥系統(tǒng)，以及過程中水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，進(jìn)行智能加藥控制。實(shí)現(xiàn)基于進(jìn)水水質(zhì)水量對(duì)加藥量進(jìn)行“前饋補(bǔ)償”控制，降低進(jìn)水負(fù)荷波動(dòng)對(duì)加藥效果產(chǎn)生的沖擊；根據(jù)出水磷酸鹽以及出水總磷濃度實(shí)施對(duì)加藥量的“反饋”監(jiān)控，保證藥劑的準(zhǔn)確投加，確保出水水質(zhì)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
化學(xué)除磷采用前饋控制與反饋控制相結(jié)合的方法，前饋控制根據(jù)進(jìn)水流量、出水磷酸鹽濃度以及控制目標(biāo)實(shí)時(shí)計(jì)算所需加藥量，控制加藥泵的運(yùn)行。同時(shí)對(duì)出水的總磷濃度進(jìn)行監(jiān)測，如果水量水質(zhì)發(fā)生突然波動(dòng)，前饋控制條件難以保證出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求是，反饋控制系統(tǒng)根據(jù)出水總磷濃度與趨勢計(jì)算需補(bǔ)充的加藥量，對(duì)前饋計(jì)算結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償。如果出水水質(zhì)的總磷濃度過低，則對(duì)前饋計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正，減少投藥量，實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)除磷過程的反饋控制，自動(dòng)投加，保證出水達(dá)標(biāo)。
引入生化池和二沉池正磷酸鹽預(yù)測指標(biāo)后，控制系統(tǒng)過渡為前饋控制模式，系統(tǒng)在自我迭代深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上由傳統(tǒng)PID控制轉(zhuǎn)為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制， 更加精準(zhǔn)地動(dòng)態(tài)應(yīng)對(duì)磷負(fù)荷的波動(dòng)。
5、智能運(yùn)維巡檢系統(tǒng)
設(shè)備預(yù)測性維護(hù)
設(shè)備的預(yù)測性維護(hù)能提前識(shí)別設(shè)備與儀表故障風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行全生命周期管理與健康評(píng)估體系提升運(yùn)維科學(xué)化水平，形成“監(jiān)測-預(yù)測-維護(hù)-優(yōu)化”的閉環(huán)流程。設(shè)備健康運(yùn)行狀態(tài)模型主要，利用故障概率密度函數(shù)，基于設(shè)備特征的相關(guān)性，以及正常運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)算法等。
數(shù)字孿生水廠BIM可視化運(yùn)維
設(shè)備數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)時(shí)采集、動(dòng)態(tài)監(jiān)控，智能分析，結(jié)合數(shù)字孿生空間定位，實(shí)現(xiàn)可視化監(jiān)測、運(yùn)維管理
智能巡檢管理
結(jié)合廠區(qū)智能定位系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)跟蹤巡檢的路徑和位置，制定不同工作人員的巡檢范圍，設(shè)置電子圍欄，當(dāng)無權(quán)限人員進(jìn)入圍欄時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)出告警，通知管理人員以及巡檢人員，以保證水廠的正常運(yùn)行以及巡檢人員的安全情況
多路線巡檢
定點(diǎn)巡檢
聯(lián)動(dòng)視頻
任務(wù)設(shè)定
場景聯(lián)動(dòng)
智能巡檢機(jī)器人
智能巡檢機(jī)器人主要用于工藝段巡檢，可以不間斷的觀察生產(chǎn)情況，智能判斷故障，并生成巡檢報(bào)告，減少人員勞動(dòng)強(qiáng)度，保障人身安全，為設(shè)備維護(hù)提供依據(jù)。
系統(tǒng)采用多種終端設(shè)備及管理系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合的創(chuàng)新方案，整合計(jì)算機(jī)編程技術(shù)、AI圖像識(shí)別和定位技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)、無線信號(hào)傳輸技術(shù)、多傳感器融合技術(shù)等多種高新技術(shù)于一體，監(jiān)測數(shù)據(jù)自動(dòng)存檔并生成趨勢分析報(bào)告，支持與安全管理系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)從感知、預(yù)警到處置的全流程閉環(huán)管控。
AUTO)
智能巡檢
自由切換人工和自主模式，隨時(shí)制定巡檢計(jì)劃，自主執(zhí)行
?
多合一環(huán)境氣體采集\mathsf { C H } _ { 2 } \mathsf { M } _ { 2 } \mathsf { S } , \mathsf { O } _ { 2 } \mathsf { N H } _ { 3 } , 環(huán)境溫溫度或其他定制化氣體數(shù)據(jù)
聯(lián)巡聯(lián)控
高清夜視具備紅外夜視，全黑暗場景下仍可清晰預(yù)覽
軌道污泥清潔
獨(dú)有隨機(jī)配件可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場快速安裝，供機(jī)器人運(yùn)行時(shí)
清潔軌道污泥，防止運(yùn)行打滑
具備高精度距離測量功能，當(dāng)液位更機(jī)器人30cm自動(dòng)返航，以防枝滴沒
可與第三方軟件系統(tǒng)通信，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理與巡檢系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合
目
智能分析對(duì)有毒有害氣體自動(dòng)告警，對(duì)處理過程中污泥影脹、泡沫堆積、暖氣盤脫落等異常工況的自主識(shí)別預(yù)警
超高位檢測
03 案例分享
典型案例-蘇州新區(qū)獅山水質(zhì)凈化廠
將城市建在綠植里 將水質(zhì)凈化藏在花園下 的環(huán)境友好型水質(zhì)凈化廠
項(xiàng)目特點(diǎn)
水廠采用“多模式AO ^ + 雙層沉淀池 ^ + 混凝沉淀 ^ + 精密過濾”工藝，確保污水處理的高效運(yùn)行和達(dá)標(biāo)排放。通過環(huán)保低碳技術(shù)產(chǎn)品使用和配套中水管建設(shè)，推動(dòng)污水再生循環(huán)利用，助理實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約和“雙碳”目標(biāo)。智慧污水運(yùn)維系統(tǒng)包含了SCADA系統(tǒng)軟件、移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)、安防聯(lián)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、MES系統(tǒng)平臺(tái)軟件、全流程無人化智能控制系統(tǒng)、化驗(yàn)室管理系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)、設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)、環(huán)境控制管理系統(tǒng)、機(jī)器人巡檢系統(tǒng)、智能工藝系統(tǒng)、地下定位系統(tǒng)等。
成果&效益
獅山水質(zhì)凈化廠占地面積變少，污水處理量增加，以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式，管理水務(wù)運(yùn)營系統(tǒng)生產(chǎn)、管理和服務(wù)全流程，推動(dòng)全區(qū)水務(wù)工作邁向智能化、信息化、科技化，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益和社會(huì)效益的雙贏。
典型案例-雄安新區(qū)起步區(qū)2#水資源再生中心工程全地下式水資源再生中心工程
項(xiàng)目特點(diǎn)
本工程污水處理工藝采用“AAO（Bardenpho） ^ + 磁混凝沉淀池 ^ + 深床濾池 ^ + 臭氧催化氧化工藝”；污泥處理工藝采用直接濃縮脫水后外運(yùn)至污泥處理中心處置；除臭工藝采用全過程除臭，輔助生物除臭濾池工藝。
成果&效益
項(xiàng)目的實(shí)施將顯著提升雄安新區(qū)的水資源利用效率，減少對(duì)自然水資源的依賴，促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。
通過高效的水資源管理和再利用，項(xiàng)目有助于改善城市生態(tài)環(huán)境，提升居民生活質(zhì)量，并對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生積極影響。
典型案例-廣州西朗污水處理廠項(xiàng)目
地下集約化污水處理廠，生態(tài)與景觀融合， 提升社會(huì)綜合效益
項(xiàng)目特點(diǎn)
地下集約化布局設(shè)計(jì)，高效節(jié)約用地空間，污水處理規(guī)模為30萬噸/日，采用MBR膜工藝（膜生物反應(yīng)器技術(shù)，有效去除水中有機(jī)物和氨氮等污染物質(zhì)），出水水質(zhì)達(dá)到污水處理廠國標(biāo)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)及地表水V類標(biāo)準(zhǔn)較嚴(yán)值。除了自控、安防監(jiān)控、毒害氣體監(jiān)控、排煙通風(fēng)系統(tǒng)，還建設(shè)了覆蓋全廠的WiFi無線通信網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信室內(nèi)信號(hào)覆蓋系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人員或移動(dòng)物體智能定位，并配置了廣播系統(tǒng)和應(yīng)急電話系統(tǒng)。
成果&效益
全面實(shí)現(xiàn)污水處理的自動(dòng)化，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，出水水質(zhì)工況性能穩(wěn)定，效果良好，大幅減少了運(yùn)行人員工作量。實(shí)現(xiàn)國有資產(chǎn)的保值增值，提升經(jīng)濟(jì)效益。
匯報(bào)完畢 感謝聆聽
忠于使命 勇于創(chuàng)新 善于協(xié)同 成于務(wù)實(shí)
