隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，供水行業(yè)遭遇巨大壓力。供水更是人民重要核心利益的代表。如何讓供水適應(yīng)新時代發(fā)展要求?如何保證為民眾提供更安全的用水?智慧水務(wù)及供水安全的話題備受關(guān)注。

2019年6月21日，在“2019(第四屆)供水高峰論壇”上，粵海智慧水務(wù)平臺公司—科榮股份(以下簡稱“科榮股份”)董事長馬進(jìn)泉分享了數(shù)字時代的無人水廠建設(shè)實(shí)踐。

馬進(jìn)泉

物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)為無人水廠有力應(yīng)援

近年來，數(shù)字產(chǎn)業(yè)化趨勢不斷明顯。2018年4月，在福州舉辦的首屆數(shù)字中國建設(shè)峰會上，工信部總經(jīng)濟(jì)師王新哲表示，將進(jìn)一步加強(qiáng)政策引導(dǎo)，推進(jìn)大數(shù)據(jù)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合發(fā)展，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展當(dāng)中的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、先導(dǎo)性作用，充分釋放大數(shù)據(jù)驅(qū)動創(chuàng)新發(fā)展、提高治理能力、創(chuàng)新公共服務(wù)的巨大潛能，加快發(fā)展大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)，進(jìn)一步提升數(shù)字中國建設(shè)的成效。

2019中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會5月26日在貴州舉行，習(xí)總書記指出，當(dāng)前，以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的新一代信息技術(shù)蓬勃發(fā)展，對各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步、人民生活帶來重大而深遠(yuǎn)的影響。各國需要加強(qiáng)合作，深化交流，共同把握好數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展機(jī)遇，處理好大數(shù)據(jù)發(fā)展在法律、安全、政府治理等方面的挑戰(zhàn)。

經(jīng)歷1.0自動化時代、2.0信息化時代，再到3.0數(shù)字化時代的到來，水務(wù)領(lǐng)域也開始乘著數(shù)字時代的春風(fēng)，不斷走向智能化，迅捷化。馬進(jìn)泉認(rèn)為，在數(shù)字時代，水務(wù)企業(yè)應(yīng)當(dāng)像關(guān)注自己健康一樣關(guān)注水務(wù)企業(yè)自己的數(shù)據(jù)。水務(wù)行業(yè)的數(shù)字化建設(shè)需要將3T融合，也就是說離不開信息技術(shù)團(tuán)隊(IT)、通信技術(shù)團(tuán)隊(CT)與運(yùn)營技術(shù)團(tuán)隊(OT)的協(xié)同配合。

“要談無人水廠就要先明白兩個概念：物聯(lián)網(wǎng)平臺與大數(shù)據(jù)平臺?！瘪R進(jìn)泉表示。

物聯(lián)網(wǎng)平臺結(jié)構(gòu)分為兩個部分，一是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，二是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)可以為水廠的監(jiān)控體系提供標(biāo)準(zhǔn)化接入方案，并全面覆蓋水廠、污水廠、泵站、小型分散式廠站、管網(wǎng)、二供泵房等各類場景。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸安全可靠，架構(gòu)高可用、可擴(kuò)展，能滿足海量數(shù)據(jù)接入和存取的需要。

大數(shù)據(jù)平臺用不同的算法工具實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域中的各類復(fù)雜場景，優(yōu)化供水系統(tǒng)能源管理，保障供水安全。大數(shù)據(jù)平臺還可借助人工智能優(yōu)勢，以分析建模工程化為基礎(chǔ)，引入機(jī)器/深度學(xué)習(xí)(AI)，并結(jié)合業(yè)務(wù)單元和管理特性，對各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，打通各系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化。

無人水廠實(shí)踐：可實(shí)現(xiàn)六大功能

馬進(jìn)泉表示，無論是建設(shè)數(shù)字化水廠或是信息化水廠，首先都應(yīng)當(dāng)關(guān)注水廠的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。目前，我國供水行業(yè)缺乏國家級或行業(yè)級的接入標(biāo)準(zhǔn)，必須要經(jīng)過管理體系化，體系規(guī)范化，規(guī)范制度化，制度流程化，流程信息化的過程，建立水廠的綜合運(yùn)營管理體系。事實(shí)上，數(shù)字化無人水廠的建設(shè)僅僅是整個體系建設(shè)的最后一步。

在無人水廠中，系統(tǒng)采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括監(jiān)控中心、水廠和泵站等控制系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)采用光纖或?qū)＞€網(wǎng)絡(luò)通道，實(shí)現(xiàn)與其它網(wǎng)絡(luò)的物理隔離，保證傳輸安全。

據(jù)馬進(jìn)泉介紹，無人水廠可以實(shí)現(xiàn)六大功能：

1，實(shí)現(xiàn)全廠“集中監(jiān)控和統(tǒng)一調(diào)度”以及“無人值班”(少人值守);

2，一級泵房取水泵能根據(jù)清水池水位高低，自動調(diào)節(jié)水泵的開停數(shù)量及變頻水泵運(yùn)行頻率;

3，礬投加系統(tǒng)能根據(jù)原水流量、PH/T、濁度及沉后水濁度等，并利用大數(shù)據(jù)分析平臺進(jìn)行非線性建模分析，將分析出的控制策略輸出給控制器，調(diào)節(jié)計量泵頻率來控制礬液投加量，實(shí)現(xiàn)智能加藥;

4，次氯酸鈉投加系統(tǒng)能根據(jù)進(jìn)水流量，濾后水流量及余氯，及出廠水流量及余氯進(jìn)行PID自動調(diào)節(jié)投加量，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制;

5，濾池系統(tǒng)能根據(jù)各濾格的水位，并通過閉環(huán)控制，調(diào)節(jié)出水閥開度，實(shí)現(xiàn)濾池恒水位過濾;

6，二級泵房送水泵能根據(jù)清水池水位和出口水壓力控制泵的開/停，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。

從管理效益與經(jīng)濟(jì)效益角度來看，無人水廠可以實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度：從人力角度來看，無人水廠可以做到無人值班，少人值守;從運(yùn)營成本來看，無人水廠可以降低水廠運(yùn)營成本，人力成本降低40%、能耗降低25%，藥耗降低20%，維護(hù)成本降低35%，管網(wǎng)壓力波動降低28%，管網(wǎng)壓力降低2.8% 等，潛在提升運(yùn)營運(yùn)營25%;從管理水平來看，提高水廠精細(xì)化管理水平，不僅水質(zhì)水壓等能滿足客戶要求，提升客戶服務(wù)體驗(yàn)，備品備件等材料采購精細(xì)化管理，做到節(jié)源節(jié)流。還可做到故障預(yù)警，事前維修，局部故障不影響總體運(yùn)行，提高生產(chǎn)可靠性。降低高壓設(shè)備、危化品操作風(fēng)險，提高水質(zhì)安全，降低人身傷害和設(shè)備損壞風(fēng)險;不斷改善運(yùn)營和決策，實(shí)現(xiàn)智慧和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。將無人水廠技術(shù)應(yīng)用到污水處理廠，取得的管理效益和經(jīng)濟(jì)效益更可觀。

無人水廠場景展示

在論壇現(xiàn)場，馬進(jìn)泉還通過系統(tǒng)截圖的形式，向與會嘉賓展示了無人水廠的具體應(yīng)用場景。

生產(chǎn)實(shí)時監(jiān)控。借助物聯(lián)網(wǎng)平臺與大數(shù)據(jù)平臺的運(yùn)行，可以從大區(qū)域到小區(qū)域，從水廠到每一個泵站對生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，再將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析排名，可得出管網(wǎng)的漏損情況，幫助區(qū)域管理人員提高決策與運(yùn)營效率。

大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)預(yù)測。通過監(jiān)控采集得出數(shù)據(jù)只是第一步，無人水廠還需根據(jù)天氣、環(huán)境等各個維度對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并為運(yùn)營者提出可靠的需水量調(diào)整策略建議，實(shí)現(xiàn)控制能耗的目標(biāo)。目前，科榮股份無人水廠預(yù)測準(zhǔn)確率甚至可以達(dá)到99%以上，這對無人水廠的運(yùn)行創(chuàng)造了巨大的價值。

編輯：汪茵