隨著社會經濟的發(fā)展和城市化進程的加快，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?智慧水務及供水安全的話題備受關注。

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

馬進泉

物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)為無人水廠有力應援

近年來，數(shù)字產業(yè)化趨勢不斷明顯。2018年4月，在福州舉辦的首屆數(shù)字中國建設峰會上，工信部總經濟師王新哲表示，將進一步加強政策引導，推進大數(shù)據(jù)和實體經濟深度融合發(fā)展，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)在經濟社會發(fā)展當中的基礎性、戰(zhàn)略性、先導性作用，充分釋放大數(shù)據(jù)驅動創(chuàng)新發(fā)展、提高治理能力、創(chuàng)新公共服務的巨大潛能，加快發(fā)展大數(shù)據(jù)產業(yè)，進一步提升數(shù)字中國建設的成效。

2019中國國際大數(shù)據(jù)產業(yè)博覽會5月26日在貴州舉行，習總書記指出，當前，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蓬勃發(fā)展，對各國經濟發(fā)展、社會進步、人民生活帶來重大而深遠的影響。各國需要加強合作，深化交流，共同把握好數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化發(fā)展機遇，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，水務領域也開始乘著數(shù)字時代的春風，不斷走向智能化，迅捷化。馬進泉認為，在數(shù)字時代，水務企業(yè)應當像關注自己健康一樣關注水務企業(yè)自己的數(shù)據(jù)。水務行業(yè)的數(shù)字化建設需要將3T融合，也就是說離不開信息技術團隊(IT)、通信技術團隊(CT)與運營技術團隊(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進泉表示。

物聯(lián)網(wǎng)平臺結構分為兩個部分，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)控體系提供標準化接入方案，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，架構高可用、可擴展，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現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)領域中的各類復雜場景，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，引入機器/深度學習(AI)，并結合業(yè)務單元和管理特性，對各項數(shù)據(jù)進行結構化處理，打通各系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合，實現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化。

無人水廠實踐：可實現(xiàn)六大功能

馬進泉表示，無論是建設數(shù)字化水廠或是信息化水廠，首先都應當關注水廠的標準與規(guī)范。目前，我國供水行業(yè)缺乏國家級或行業(yè)級的接入標準，必須要經過管理體系化，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，建立水廠的綜合運營管理體系。事實上，數(shù)字化無人水廠的建設僅僅是整個體系建設的最后一步。

在無人水廠中，系統(tǒng)采用分層分布式網(wǎng)絡結構，包括監(jiān)控中心、水廠和泵站等控制系統(tǒng)，網(wǎng)絡采用光纖或專線網(wǎng)絡通道，實現(xiàn)與其它網(wǎng)絡的物理隔離，保證傳輸安全。

據(jù)馬進泉介紹，無人水廠可以實現(xiàn)六大功能：

1，實現(xiàn)全廠“集中監(jiān)控和統(tǒng)一調度”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，自動調節(jié)水泵的開停數(shù)量及變頻水泵運行頻率;

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)分析平臺進行非線性建模分析，將分析出的控制策略輸出給控制器，調節(jié)計量泵頻率來控制礬液投加量，實現(xiàn)智能加藥;

4，次氯酸鈉投加系統(tǒng)能根據(jù)進水流量，濾后水流量及余氯，及出廠水流量及余氯進行PID自動調節(jié)投加量，實現(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，調節(jié)出水閥開度，實現(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，實現(xiàn)恒壓供水。

從管理效益與經濟效益角度來看，無人水廠可以實現(xiàn)集中監(jiān)控、統(tǒng)一調度：從人力角度來看，無人水廠可以做到無人值班，少人值守;從運營成本來看，無人水廠可以降低水廠運營成本，人力成本降低40%、能耗降低25%，藥耗降低20%，維護成本降低35%，管網(wǎng)壓力波動降低28%，管網(wǎng)壓力降低2.8% 等，潛在提升運營運營25%;從管理水平來看，提高水廠精細化管理水平，不僅水質水壓等能滿足客戶要求，提升客戶服務體驗，備品備件等材料采購精細化管理，做到節(jié)源節(jié)流。還可做到故障預警，事前維修，局部故障不影響總體運行，提高生產可靠性。降低高壓設備、?；凡僮黠L險，提高水質安全，降低人身傷害和設備損壞風險;不斷改善運營和決策，實現(xiàn)智慧和可持續(xù)發(fā)展目標。將無人水廠技術應用到污水處理廠，取得的管理效益和經濟效益更可觀。

無人水廠場景展示

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

生產實時監(jiān)控。借助物聯(lián)網(wǎng)平臺與大數(shù)據(jù)平臺的運行，可以從大區(qū)域到小區(qū)域，從水廠到每一個泵站對生產進行實時監(jiān)控，再將采集的數(shù)據(jù)進行分析排名，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營效率。

大數(shù)據(jù)精準預測。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)進行分析，并為運營者提出可靠的需水量調整策略建議，實現(xiàn)控制能耗的目標。目前，科榮股份無人水廠預測準確率甚至可以達到99%以上，這對無人水廠的運行創(chuàng)造了巨大的價值。

編輯：汪茵