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“智能技術(shù)助力供水低碳運行?！?月14日，江蘇中法水務(wù)股份有限公司高級經(jīng)理褚吉陽在“2023（第八屆）供水高質(zhì)量發(fā)展論壇”上基于江蘇中法水務(wù)自身實踐，對智能技術(shù)在低碳運行方面的應(yīng)用進行了介紹。

　　褚吉陽

　　江蘇中法水務(wù)由三家股東構(gòu)成，按照股權(quán)大小依次為常熟城建資產(chǎn)、中法水務(wù)投資有限公司、常熟市江南水務(wù)有限公司。注冊資本7.7億元，總資產(chǎn)44.29億元，凈資產(chǎn)29.94億元。2022年實現(xiàn)營業(yè)收入11.26億元，凈利潤1.81億元。公司下設(shè)全資控股子公司5家，分公司1家，合資子公司1家。主營業(yè)務(wù)有自來水供應(yīng)、污水處理、減排水供水施工和智慧水務(wù)等四大板塊，其中蘇州智品信息科技有限公司是其全資子公司，2017年成立，主要從事智慧水務(wù)建設(shè)、系統(tǒng)開發(fā)、場站

　　自動化、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品研發(fā)等。

　　結(jié)合江蘇中法水務(wù)多年積累，本文將從智慧節(jié)電、智慧加藥、智慧制泥、智慧運維、智慧調(diào)度等方面介紹相關(guān)技術(shù)應(yīng)用。

　　智慧節(jié)電

　　對于供水企業(yè)來說，供水能源主要來自水、電、氣，其中電占了90%左右，做好電的節(jié)約對于整個能源管理具有非常重要的意義。

　　江蘇中法水務(wù)在智慧節(jié)電主要有三個代表性工作：電氣測溫、電能管家、水泵能耗平臺。

　　一是電氣測溫。江蘇中法水務(wù)已經(jīng)建立了1352個高電壓測壓點，覆蓋3座水廠，兩個增壓站的所有高低壓配電間，實時監(jiān)測各配電間系統(tǒng)的溫度情況。電氣測溫平臺是江蘇中法水務(wù)自行研發(fā)的平臺，可以通過地圖瀏覽監(jiān)測范圍和大區(qū)域內(nèi)的運行情況。區(qū)域內(nèi)溫度達到預(yù)定值，圖上的亮點會變色，并閃爍報警。目前的設(shè)定是高溫超過45℃要引起注意，高溫超過60℃和變壓器大于80℃定為要立即處理的危險。使用電器綜合管理平臺之后，對于高溫，特別是高峰供水期間發(fā)熱設(shè)備和電器設(shè)備安全管理起了非常重要的作用，也彌補了人工巡檢盲點和頻率的問題。

　　二是電能管家。電能管家通過監(jiān)測電壓、電流、負荷等數(shù)據(jù)反映場站用電預(yù)警情況，實現(xiàn)分時用電量統(tǒng)計，指導(dǎo)變壓器高效運行。電能管家主要是對場量用電實時負荷、平均負荷、分時負荷進行分析比對跟控制。計費用量要按照變壓器容量進行計費，因此有效利用變壓器的計費用量，能夠最低程度降低企業(yè)成本，提高用電效率。這個電能管家還可以跟政府電能、能耗調(diào)整統(tǒng)一管理，配合政府節(jié)能降耗工作進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)配置。

　　三是水泵能耗平臺。主要對原水泵房，供水泵房，提升泵房三大重要用能設(shè)備高效運行進行監(jiān)測。水泵能耗平臺主要是監(jiān)測各泵站電耗，顯示各泵站機組運行效果，通過異常數(shù)據(jù)凸顯了解泵站運行情況，指導(dǎo)優(yōu)化泵站運行，提高效率。

　　整體而言，智慧節(jié)電圖形界面功能有以下特色：

　　1.實時動態(tài)數(shù)據(jù)展示，動畫效果呈現(xiàn)生產(chǎn)運行工藝流程；

　　2.界面整潔、清晰，評測結(jié)論為主，內(nèi)行看得清，外行看得懂；

　　3.工藝段運行效果評測，數(shù)字模型計算，實現(xiàn)目標預(yù)測；

　　4.超出目標值的警示，突顯異常數(shù)據(jù)。

　　從效果來看，智慧節(jié)電每年可以節(jié)約電費83萬。從2007年到2022年，供水電耗從280 kWh/km3下降到220 kWh/km3，累計節(jié)約電費850萬元。在水壓不斷提升的基礎(chǔ)上，用電不斷在下降。

　　智慧加藥

　　用數(shù)字化方式控制加藥，可以保證水質(zhì)穩(wěn)定高效，減少人員憑經(jīng)驗控制和調(diào)整滯后的現(xiàn)象，合理降低藥耗成本。加藥控制采用“1-N”的方式推進，即從單個指標向多個指標逐步迭代實現(xiàn)綜合控制的路徑，包括加礬、加氯、加碳、加臭氧等。

　　1.智慧加礬。不同于部分水司應(yīng)用的可視化觀察法，江蘇中法水務(wù)采用的是五參數(shù)法，即采集原水流量、濁度、pH值、COD值及沉淀池負荷率相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過模型計算出投加單耗，再通過沉淀池、出水濁度實時反饋自動修正，實現(xiàn)閉環(huán)控制，最后依據(jù)通過投加濾控制加藥量，實現(xiàn)精準加藥。在日常運行中，通過數(shù)據(jù)算法，對礬耗及相關(guān)因素進行分析對比，制定加藥合理基準區(qū)域，包括上下限合理區(qū)和關(guān)注區(qū)，同時在數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對礬耗進行實時評估分析展示。通過智慧加礬系統(tǒng)，水司實現(xiàn)了更穩(wěn)定的沉淀池的濁度控制，更經(jīng)濟的礬耗，更環(huán)保的出水品質(zhì)。

　　智慧加氯。相比傳統(tǒng)的投加系統(tǒng)，江蘇中法水務(wù)整合了清水池的水力變化條件、次氯酸鈉有效氯降解模型、THMs消毒副產(chǎn)物生成模型、微生物去除率模型等。此外，還進行了水樣時間的溯源分析，余氯反應(yīng)模型及自動修正、流量、出水余氯等因素。最后，由系統(tǒng)自動計算出次氯酸鈉的投加量，并根據(jù)各組數(shù)據(jù)實時反饋調(diào)整。通過嵌入上述三類水質(zhì)預(yù)測模型和實際溯源模型，實現(xiàn)了水質(zhì)實時可視，投加量實時調(diào)整，出水余氯穩(wěn)定等特點，提供了一套飲用水消毒工藝全方位、數(shù)字化的全新解決方案，改變了供水行業(yè)普遍采用的消毒控制技術(shù)。這套解決方案通過實時精準加氯實現(xiàn)了更穩(wěn)定的出廠余氯，更安全的消毒效果，更可靠的投加效率，對夏季管網(wǎng)末梢水余氯控制、冬季低溫低度情況下出廠水余氯控制都有非常重要的作用。

　　從成果來看，項目實施后每年藥劑費節(jié)約了大概160萬，凈水劑成本同比下降了16%。以礬耗為例，江蘇中法水務(wù)2019年的礬耗為30～40kg/km3，現(xiàn)在下降到了18.29kg/km3，幾乎下降到原來的一半。消毒附產(chǎn)物也有明顯下降。

　　智慧加礬和智慧加氯江蘇中法水務(wù)已經(jīng)做出了標準化產(chǎn)品，并在中山進行了應(yīng)用。

　　智慧制泥

　　大數(shù)據(jù)助力科學(xué)減泥。首先，通過統(tǒng)計收集排泥水處理系統(tǒng)歷年運行數(shù)據(jù)，完善排泥水議表監(jiān)測和數(shù)據(jù)反饋。其次，從PAC用量、濁度對干泥量；平衡池污泥容度，累計污泥量對累計干泥量；累計運泥量，累計PAM用量對累計干泥量等幾方面進行數(shù)據(jù)相關(guān)性分析。最后，逐步推進系統(tǒng)處理提質(zhì)增效，利用大數(shù)據(jù)分析在數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中實現(xiàn)生產(chǎn)控制指導(dǎo)圖控制PAM的投加，實現(xiàn)智慧制泥。

編輯：王媛媛