【ZiDongHua之方案應(yīng)用場收錄關(guān)鍵詞：中控信息 人工智能 自動(dòng)化控制 傳感器】
 
　　數(shù)智向“新”力（17）|中控信息“水廠工藝大腦”，助力水廠智慧化升級
 
　　我國水廠建設(shè)經(jīng)歷了電氣化、半自動(dòng)化、自動(dòng)化這三個(gè)發(fā)展階段，水廠的生產(chǎn)工藝和管理效率都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，為我國供水事業(yè)和城市發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。近年來，隨著智慧城市、智慧水務(wù)建設(shè)的不斷推進(jìn)，對城市供水管理者提出了更高的要求。在工業(yè)4.0的大浪潮下，如何進(jìn)一步提升水廠的工業(yè)化和自動(dòng)化水平，讓水廠生產(chǎn)更加智能化？讓水廠運(yùn)行更加智慧化？讓水廠管理更安全、高效、節(jié)能？
 
　　中控信息基于20多年的水廠實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，提出了“水廠工藝大腦”。
 
 
　　概述
 
　　智慧水廠的目標(biāo)是構(gòu)建一個(gè)安全可靠、綠色低碳、管理高效的少人/無人化水廠。而“水廠工藝大腦”是對水廠工藝控制和管理系統(tǒng)的形象化描述，旨在強(qiáng)調(diào)其在整個(gè)水廠運(yùn)行過程中的核心決策和指揮作用。在此定義中，“大腦”代表了一個(gè)高度智能化、集中化的控制中心，它具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、分析、決策和指揮能力。
 
 
　　水廠工藝大腦能夠根據(jù)水廠的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，自主決策并優(yōu)化調(diào)整處理工藝參數(shù)，如加藥量、反應(yīng)時(shí)間等，以確保出水水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)，它還能夠監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障并進(jìn)行預(yù)警，甚至能夠自動(dòng)調(diào)度和協(xié)調(diào)各個(gè)子系統(tǒng)的工作，確保水廠的穩(wěn)定、高效運(yùn)行。
 
　　“水廠工藝大腦”構(gòu)建
 
　　“水廠工藝大腦”的構(gòu)建主要分為三個(gè)步驟：
 
　?。?）建設(shè)完善的自控系統(tǒng)
 
　　構(gòu)建少人/無人化水廠，自動(dòng)控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智慧水廠的基礎(chǔ)，就好比人要先進(jìn)化出手和腳，才能更好地勞作和行動(dòng)；水廠工藝大腦采用先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，從取水泵站取水，通過管網(wǎng)輸送到水廠進(jìn)行加藥、混凝、沉淀、過濾、加氯凈化處理后，由供水泵房加壓輸送至供水管網(wǎng)的全過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，這是實(shí)現(xiàn)智慧水廠的硬件基礎(chǔ)。
 
 
　　（2）建立水廠智慧大腦
 
　　"工藝大腦"是讓水廠智慧的關(guān)鍵，通過整合先進(jìn)的傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)分析、人工智能和自動(dòng)化控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對水廠運(yùn)行過程的智能化監(jiān)測、預(yù)測、優(yōu)化和控制，包括：
 
　　1.數(shù)據(jù)采集與處理：通過傳感器和設(shè)備實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)過程中的各種數(shù)據(jù)，如溫度、壓力、流量等，然后對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。從大量數(shù)據(jù)中挖掘得到有價(jià)值的新信息，從而促進(jìn)水廠生產(chǎn)管理的創(chuàng)新，提升經(jīng)營水平和生產(chǎn)運(yùn)作效率，這是實(shí)現(xiàn)智慧水廠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
 
　　2.預(yù)測與優(yōu)化：基于歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，工藝大腦系統(tǒng)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和建模，利用時(shí)間序列分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)等算法，以及模型預(yù)測控制技術(shù)對未來一段時(shí)間內(nèi)水廠的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測未來的生產(chǎn)趨勢和可能出現(xiàn)的問題，并提出優(yōu)化方案和建議。
 
　　3.智能決策支持：通過對生產(chǎn)過程中的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，工藝大腦系統(tǒng)可以為管理人員提供智能化的決策支持，幫助其做出更準(zhǔn)確、更及時(shí)的決策，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。將水廠的所有工藝流程尤其是復(fù)雜和重點(diǎn)的工藝段進(jìn)行大閉環(huán)控制并進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，根據(jù)外界各種條件的變化(如原水水量、水質(zhì)的變化)，能夠準(zhǔn)確、及時(shí)地通過系統(tǒng)的智能控制、優(yōu)化并調(diào)整控制策略，對絮凝劑智能投加控制、消毒劑智能投加控制、沉淀池自動(dòng)排泥控制、濾池反沖洗優(yōu)化控制、二泵房優(yōu)化控制等工藝流程進(jìn)行精細(xì)化、精準(zhǔn)化的調(diào)節(jié)，以獲得穩(wěn)定與精準(zhǔn)的控制效果，適應(yīng)不斷變化的運(yùn)行工況。
 
　　綜上所述，水廠工藝大腦通過整合先進(jìn)的技術(shù)手段和智能化管理方法，實(shí)現(xiàn)了對水廠運(yùn)行過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測、預(yù)測、優(yōu)化和控制，提高了水廠的運(yùn)行效率、水質(zhì)安全和資源利用效率，推動(dòng)了水廠向智能化、智慧化方向的發(fā)展。